选煤厂振动筛减振技术研究

马 杰

（山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司, 山西 晋城 048200）

0 引言

选煤厂为对原煤进行再加工的场所，其对煤炭进行分选实现煤炭资源的分级利用，从而获得更高的经济效益。在多年的发展中我国选煤方式已经从传统的跳汰分选改进为当前的重介质分选。选煤方式的改进，对设备的结构振动带来了新的挑战。以振动筛为例，在实际选煤过程中由于结构振动的存在对设备支座、前端梁板等均会造成损坏，在影响设备本身性能的同时，也会对厂房的安全造成影响[1-3]。本文在对振动筛振动特性测试的基础上，提出相应的减振方案。

1 工程概况

本文所研究振动筛的各类设备及其相关参数如表1 所示。

表1 振动筛设备名称及相关参数

在现场生产中，上述表中的振动筛均在同一平面上安装，在前期由于振动严重已经对该平面平台进行了加固。随着振动筛数量的增加，而且振动筛工作强度的增加，其对平面所造成的振动越发的严重。因此，急需对振动筛的振动特性进行测试，采取措施减小每台振动筛的振动强度，从而整体上达到减振的目的，提升生产的安全性。

2 振动筛振动特性测试

本节将设计振动测试方案对振动筛的振动情况进行测试，为后续制定可行有效的减振方案奠定基础。

2.1 振动筛振动测试程序

通过对振动筛振动特性的测试，对振动的峰值、峰值速度以及振动频率进行准确掌握，发现其中导致振动筛振动现象严重的薄弱环节及其存在的问题。为了保证振动检测结果的准确性，振动测试需要选择合理的测试位置，一般布置在设备的主要振动构件等刚度较小的位置；在每个测试点应均匀布置垂直传感器、水平横向传感器以及水平纵向传感器，保证测试数据的全面；保证各个传感器、信号线以及电源等连接准确[4-5]。

2.2 振动测试方案

本次振动测试采用型号为941B 的电动式传感器对振动参数进行测量，并采用INV-6032T 型信号处理分析系统对所采集到的信号进行处理。将传感器均匀布置于待测位置后对正常生产工况、空载运行工况以及设备停机工况三种状态下振动特性分别进行测试。各个工况下测试的目的如下：

1）正常生产工况测试主要是掌握生产条件下振动筛结构部件的振动响应特性。

2）空载运行工况测试主要是掌握振动筛振动参数及其周围梁板的动力响应特性。

2.3 振动测试结果分析

2.3.1 正常生产工况测试结果

在正常生产工况下，总共对现象115 个点（包括水平横纵向和垂直三个方向）的振动响应进行测试，重点关注115 个测试点的振动频率、振动幅度以及振动速度等参数。测试结果如表2 所示。

表2 正常生产工况振动特性测试结果

整体上讲，在实际工况生产中，现场中所布置的多台振动筛在其所在平台上出现较为严重的共振频率。其中，平台的自振频率范围为14.55～17.79 Hz，而设备的振动而造成的激励频率范围为15.45～16.15 Hz。因此，在正常生产工况中应重点解决多台振动筛而导致的共振现象问题。

2.3.2 设备空载工况测试结果

在振动筛处于空载运行工况下，振动筛前后支座的振动速度、加速度以及位移等参数进行测试；同时，在现场布置传感器对振动筛在空载工况下对平台激励振动情况进行测试。测试结果如下：

2 号精煤脱介筛、底流脱介筛可稳定运行工作；而1 号精煤脱介筛、矸石脱介筛的工作性能较差，主要原因是这两个振动筛前后支座对设备的支撑不均匀，表现为振动筛前后支座的振动加速度差异明显。同时，高频振动脱水筛前端梁板的振动幅度已经超出10 mm/s 的标准限值。

因此，需要重点对1 号精煤脱介筛、矸石脱介筛以及高频振动脱水筛的振动剧烈情况进行分析。

3 减振方案及效果评估

本节将根据上述测试结果并结合相关理论制定相应的减振方案，并对减振效果进行评估。

3.1 振动筛减振方案设计

工程中常见的减振方案包括消振、吸振、隔振以及阻尼减振等。为了保证振动筛的筛分效果，不能够通过改变其振动频率的方式进行减振。因此，本工程将主要通过提升设备以及平台本身的结构刚度，解决设备与平台共振现象严重的问题；通过减小振动能量传递的方案，减缓振动现象。在上述总减振思路的引导下，提出如下减振方案。

3.1.1 提升振动响应明显构件的结构刚度

在测试过程中发现，振动筛所安装平台次梁的跨度较大，其在正常生产工况中的振动响应相对明显。因此，在平台次梁的中间位置安装钢梁肋以提升平台的整体刚度。

3.1.2 隔振方案的实施

在振动筛支撑平台原混凝土梁的基础上增加钢框架梁顶，并采用螺栓结构进行连接，达到减小垂直方向振动幅度的目的；在振动筛的设备房内增加钢框架柱，达到减小振动筛振动所引发的水平振动幅值的目的。

3.2 振动筛减振效果评估

将上述减振方案在振动筛工作现场进行实施后，同样对其在正常生产工况和设备空载运行工况下的振动特性进行测试。以振动速度为判定标准，按照相关标准的规定可知：振动筛在生产中所引起的振动速度最大不得超过8 mm/s。加固后对所在平台的振动速度进行测试，两种工况下的最大振动速度如表3 所示。

表3 加固后振动筛引起振动的最大速度幅值

由表3 可知，对振动筛进行加固后其所引发的振动速度最大幅值均不超过8 mm/s，说明所设计的减振方案有效。

4 结语

振动筛为选煤厂生产中的关键筛分设备，在现场根据不同的筛分需求所配套的振动筛的种类和数量均较多，各个设备振动所引发的厂房出现较为严重的振动现象，对最终的筛分效果，对生产的安全性均造成影响。为此，本文通过测试掌握振动筛所引发的振动特性的基础上，寻找薄弱环节通过消振和隔振两个手段实现对振动筛的减振目的。实践表明：对振动筛实施减振方案后，设备在正常生产和空载运行工况下所引发的最大振动速度均小于标准值8 mm/s，达到了预期的减振效果。