支撑弹簧是振动筛重要的弹性元件,既是主振弹簧又是隔振弹簧,其性能的好坏直接影响振动筛的筛分效果。振动筛是依靠振动进行筛分作业的,其运行时动载荷将会影响周边的结构及周边环境,所以振动筛一般需要采取隔振措施,隔离设备运行所产生的振动。所以振动筛上所安装的弹簧通常要求结构紧凑、安装拆卸方便、吸振限幅性能好以及可同时承受压缩与剪切变形等特点。
目前来说,振动筛所使用的弹簧多为钢制弹簧以及一些橡胶弹簧。振动筛无论是静止还是动平衡,都会有不平衡惯性力的存在,激发设备产生振动,为了减少传给地基的动载荷,通常在振动筛和基础之间装有橡胶弹簧或橡胶阻尼器,这样便可以构成了质量、弹簧和阻尼的振动系统,振动筛在启动过程中随着频率逐渐升高,必然要经过共振区,机械系统的振幅明显要增大。
振动筛启动一般要经过2个阶段,第一阶段为电机带动负荷的启动过程,该过程是电机带动偏心块完成从零到正常转速的过渡,在这个过程中,当激振频率与固有频率逐渐接近或者相等时,机械系统将处于共振状态,振幅将明显增大,但由于启动速度较快,偏心块在共振状态下运转时间较短,振幅增长有限,通常为正常工作振幅的3--5倍,因此就要求振动筛上所使用的弹簧具有较高的弹性及质量。
第二个阶段是振动筛停机阶段,由于激振力逐渐减小,设备电机带动偏心块完成从正常转速到零的过渡,这是激振频率与固有频率之间数值逐渐拉大,产生较大的振幅,同样也要求弹簧具有较好的抗拉伸性能。
对于一些大型的矿用振动筛来说,对弹簧的性能要求更加严格,如在冶金厂少杰车间所使用的热矿振动筛上所使用的弹簧。由于工艺流程的要求,有的需要将振动筛配置在建筑物楼面上,因此振动筛的启动加速和停车过渡过程中要通过共振区,筛箱的瞬时振幅会超过稳定运行期振幅的十几倍或者几十倍,筛箱常出现激烈的振动,这种振动对建筑物的危害和支撑弹簧的寿命影响极大,因此在对振动筛进行设计时,除了设计上选择合理的参数外,还要采取动力制动措施。另外还需要对振动筛的动态稳定性进行分析,合理确定支撑弹簧的位置及弹簧性能要求。对于一些小型的旋振筛等筛分设备来说,由于设备机体不大,其所配用的振动电机功率也相对较小,所以其隔振弹簧使用普通的钢制弹簧就可以满足用户要求。
在实际生产过程中常有减震弹簧严重扭曲变形、相互啃螺旋等状况导致弹簧损坏,只是筛箱两侧板对称点的振幅差不满足设计要求,破坏了振动筛工作稳定性,进而产生其他结构损伤。振动筛的振幅不一致,通常的表现是筛面物料的运动轨迹不正常,同时随着设备的运行还会发出异响,同时还容易导致筛面破损较快,甚至筛框及筛箱出现裂缝,降低了筛分设备的使用寿命,增加了维护人员的劳动强度,增加了企业的生产成本,降低了经济效益。
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