1&n煤粉輸送系統(tǒng)bsp; 前言

    &nXZS系列旋轉(zhuǎn)篩bsp;   眾所周知，振動給電機振動輸送機料機是一種在選礦作業(yè)、人工砂石線、選煤等行業(yè)中廣泛應(yīng)用的給料設(shè)備?？v觀其發(fā)展歷程，先后經(jīng)歷了電磁振動、電機振動、機械振動三個發(fā)展階段。振動給料機在冶金、煤炭、電力、化工、建材、輕工和糧食等行業(yè)中廣泛應(yīng)用，可與其他設(shè)備配套，實現(xiàn)給料、喂料、配料、定量包裝和流程自動化作業(yè)。在礦山選礦工藝中，與選礦設(shè)備配套使用，主要用在溜井放礦、轉(zhuǎn)載裝車、選礦破碎給料作業(yè)；在煤礦作業(yè)流程中，可用在井下轉(zhuǎn)載，箕斗下轉(zhuǎn)載，原煤倉下配煤、精煤倉下裝車和洗選機均勻給料等作業(yè)；在水泥及混凝土加氣塊設(shè)備生產(chǎn)線中，可用于混凝土攪拌站水泥的給料；本微型螺旋給料機文著重對振動給料機的發(fā)展歷程、應(yīng)用效果，特別是研究現(xiàn)狀等方面加以綜述，并對振動給料機的研究發(fā)展趨勢提出前瞻性的展望。

電機振動給圓錐機料機

2&nbs篩分設(shè)備p; 振動給料機的發(fā)展沿革

   &nbFQ系列不銹鋼輸送機sp;    20世紀50年代初，由連桿及偏心軸傳動的K型機械式往復(fù)給料機廣泛運用在礦井生產(chǎn)中，特別是煤礦井下。該機型結(jié)構(gòu)簡單，動力消耗較大，設(shè)備笨重，處理量小且成間接成堆式不均勻給料。但該機型維修量小、耐用，布置所需高度低，且對物料的粒度組成、外在水分等物理性質(zhì)要求不嚴。隨著礦井機械化程度的提高，這種振動給料機已無法滿足生產(chǎn)的需要。

        進人20世紀60年代，隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，通過引入國外先進設(shè)備，出現(xiàn)了電磁振動給料機，并迅速得到廣泛應(yīng)用。電磁振動給煤機屬于雙質(zhì)體共振型，其相對于K型給煤機具有處理能力大、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、可無極調(diào)速以及電耗少等特點，在全國得到推廣，頗受用戶歡迎。然而，經(jīng)過使用發(fā)現(xiàn)電磁振動給料機故障較多，如銜鐵損壞，無振幅不走料，板彈簧斷裂，板彈簧頂緊螺栓松動，鐵芯與銜鐵間氣隙的大小以及板彈簧片數(shù)調(diào)整不當(dāng)，易造成電流加大、振幅減小和不能正常運轉(zhuǎn)，嚴重者將產(chǎn)生鐵芯碰撞而導(dǎo)致鐵芯和線圈的損壞；工作時噪聲大，不宜輸送極細的或潮濕的粘性粉狀物以及輸送距離短。這一系列問題限制了電磁振動給料機的進振動粉碎機一步發(fā)展。

環(huán)錘破        20世紀80年代中期，開始生產(chǎn)電機振動給料機(GZG，MZG型)，GZG型電機振動給料機是以振動電機為激振源，根據(jù)雙電機自同步原理而設(shè)計，該機型盡管存在著電機易壞、槽體振裂、維修工作量大等問題，但經(jīng)過諸多實踐案例應(yīng)用，證明其性能優(yōu)于電磁振動給料機。

        GZD型慣性機械振動型振動給料機是在上述背景下于20世紀80年代末研制發(fā)展起來的，GZD型振動給料機引用國外的先進技術(shù)，通過撓性連接將激振器與普通電機相連接，電機只傳動不參振，運轉(zhuǎn)可靠，維修工作量小，給料通暢，對運輸物料的水分和粘度的適應(yīng)性強，不粘物，槽底還可加鋪耐磨襯板。但是此種振動給料螺旋洗砂機機噪音大，漏油嚴重，給料量調(diào)整困難，基于以上缺點，設(shè)計出現(xiàn)了一種由兩臺電機同時分別驅(qū)動兩根偏心軸的慣性振動給料機，這種振動給料機由兩臺電機控制同步運轉(zhuǎn)，兩軸間無齒輪傳動，減小了噪聲，潤滑方便。XJG型慣性共振式振動給料機是繼往復(fù)式給煤機、電磁振動給料機、自同步慣性振動給料機之后，綜合其優(yōu)缺點，參考了國外近期使用和引進的設(shè)備，研制成的又一種新型給料設(shè)備，也是中國首次開發(fā)的新產(chǎn)品，其受力狀態(tài)較好，動力消耗小，噪聲低，開停機平穩(wěn)。

         20世紀80年代末90年代初，根據(jù)現(xiàn)場使用需要，各種新型振動給料機應(yīng)運而生。芬蘭Rox—on公司(前稱kone Kunming Gravel Equipment工程公司)設(shè)計制造了一種將重型板式喂料機與篩分機有效結(jié)合在一起的、結(jié)•構(gòu)形式新穎的棒條振動給料機，具有篩分、輸送雙功能，適用于選礦、建材和化學(xué)等工業(yè)部門，特別適用于黑色、有色金屬礦石、建筑石料粗碎前的給料；意大利OR網(wǎng)帶輸送機U公司生產(chǎn)的用于現(xiàn)場制備混凝土加氣塊的Autoforcula1040型等混凝土攪拌站，采用了以電機為動力的篦形振動給料機，該種給料機用于凝土攪拌站水泥的給料；濟南某所制造了一種多層槽振動給料機，將槽體分成上、下兩層或多層空間，可提高料槽工作面對物料的速度傳遞效率，提高生產(chǎn)率。

3&nbs電機振動給料機p;     振動給料機的研究現(xiàn)狀

電磁振動給料熱礦篩機結(jié)構(gòu)圖

在中國振動給料機的發(fā)展歷程中，研究主要集中破碎機在以下幾個方面。

3.1關(guān)于物料結(jié)合狀態(tài)的研究

        振動給料機在輸送物料時的振動參數(shù)受被輸送物料的影響，物料主要影響給料機的參振質(zhì)量和阻尼，物料結(jié)合系數(shù)與阻尼系數(shù)的確定在振動給料機的設(shè)計中占有較大比重。聞邦椿院士在這方面做了相關(guān)的研究，推導(dǎo)出了物料結(jié)合系數(shù)的計算公式，證明了理論計算的物料結(jié)合系數(shù)’基本上適合工程實際的情況。不同形式振動給料機的物料結(jié)合系數(shù)不同，國內(nèi)外學(xué)者分別對工作面無傾角和有傾角的振動給料機系統(tǒng)進行了討論，分析結(jié)果表明:當(dāng)工作面有傾角時物料結(jié)合系數(shù)比工作面無傾角時小；物料結(jié)合系數(shù)與阻尼系數(shù)隨著振幅的增大而減小，其中物料結(jié)合系數(shù)減小較快。對于單質(zhì)體彈性連桿振動給料機，物料滑行輸送時，決定物料結(jié)合系數(shù)的主要因素是物料與槽體之間的摩擦系數(shù)和槽體傾角。

3.2關(guān)于系統(tǒng)運動學(xué)與動力學(xué)的研究

        振動給料機機械系統(tǒng)的振動特性和動力學(xué)參數(shù)對給料效果有重要影響。振動給料機按機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理，主要分為單質(zhì)體和雙質(zhì)體兩大類，對工程中常用的振動給料機，大都采用單質(zhì)體集中質(zhì)量力學(xué)模型，構(gòu)成單自由度線性振動系統(tǒng)。對于單電機振動給料機，通過理論研究，建立振動給料機的力學(xué)模型和運動微分方程，證明單電機立式安裝優(yōu)越于臥式，同時為避免槽體擺動給料機設(shè)計安裝時必須滿足一定的條件。對于雙軸(或)雙電機振動給料機，分為雙機豎置和雙機橫置兩種結(jié)構(gòu)形式，目前對其振動理論以及動力學(xué)參數(shù)的研究日趨完善，在研究其擺振時，通過建立雙電機自同步振動給料機的三自由度力學(xué)模型，進行動力學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上得出了機體不出現(xiàn)搖擺振動的條件。

        在考慮既有粘性阻尼又有摩擦阻尼的情況下的振動給料機，對其建立力學(xué)模型和微分方程，可知粘性阻尼和摩擦阻尼對給料機的振幅有所影響…’；利用離散元方法對顆粒在振動給料機中的運動過程進行數(shù)值研究，發(fā)現(xiàn)振動給料機中顆粒運動隨振動參數(shù)變化而變化；對多軸振動給料機的研究，分析出了其最大給料速度和極限速度；對振動給料機進行實測研究，得到了給料機的激振力、傾角、振動方向角和人料口厚度與生產(chǎn)率及電參數(shù)的關(guān)系，并找到了各參數(shù)之間的最優(yōu)組合。此外對振動給料機進行優(yōu)化設(shè)計及運動仿真，對部件進行參數(shù)化設(shè)計、裝配及結(jié)構(gòu)分析也都取得了一定的成果。

 3.3關(guān)于振動給料機給料槽強度的研究

        在多年的研究中，一個重要的課題是解決振動給料機結(jié)構(gòu)強度，這是發(fā)展大型振動給料機、提高給料量的關(guān)鍵。在振動給料機各種零部件中，激振器不是最重要的，反而是給料槽最重要，為什么這么說呢？因為在激振力交變載荷作用下，給料槽最常見的損壞就是側(cè)板和橫梁的疲勞斷裂。其原因主要為應(yīng)力過大、應(yīng)力集中、存在高次應(yīng)力諧波，如果廠商研發(fā)能力有限，材料選擇不合理、設(shè)備設(shè)計的結(jié)構(gòu)形式不合理、斷面形狀和尺寸厚度等選擇不恰當(dāng)，則很容易造成這個問題。另外側(cè)板與橫梁的聯(lián)接方式、振動電機的安裝位置等對結(jié)構(gòu)強度也有較大的影響。對整個給料槽動強度研究所采用的主要方法是彈性力學(xué)有限元的分析方法。在對給料槽側(cè)板的分析中除利用有限元方法外，也采用模態(tài)綜合分析技術(shù)計算前4—8階模態(tài)。研究表明，當(dāng)某一階固有頻率與工頻接近時，側(cè)板的相對扭曲變形明顯增大，因而與工頻接近的模態(tài)及其陣型對其動強度的影響應(yīng)當(dāng)加以重視。

3.4關(guān)于振動給料機給料自動控制的研究

        振動給料機給料的準(zhǔn)確控制直接影響到生產(chǎn)的效益與質(zhì)量，采用單片機可控制電磁振動給料機均勻給料，具有結(jié)構(gòu)簡單，易于調(diào)節(jié)，工作穩(wěn)定和遠距離微機控制等特點，可實現(xiàn)生產(chǎn)流程的集中控制和自動控制。文獻提出了對慣性給料機的振動電機轉(zhuǎn)速的PID控制策略，并進行了仿真研究。文獻介紹了一種通過SSR來完成調(diào)速控制的新方法，已在多種類型的定量秤和配料秤中使用。經(jīng)實踐證明，該控制方法具有工作可靠、壽命長、無噪聲、開關(guān)速度快和抗干擾能力強等優(yōu)點。國內(nèi)從20世紀80年代初已有變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，使用變頻調(diào)速器，可以對電機實施軟啟動及制動，保護電機，也可以連續(xù)調(diào)節(jié)電機振動頻率，改變輸料量，在焦家金礦和銅坑拋廢工程以及大型火電廠自動輸煤系統(tǒng)應(yīng)用中均取得了很好的效果。此外通過半波能耗制動，可有效地消除振動給料機的余振導(dǎo)致多給料引起原燃料消耗的增加，提高給料的精確度。

3.5關(guān)于隔振效果的研究

        目前振動給料機主要有吊掛式和支座式兩種安裝方式，選擇哪種安裝方式要根據(jù)給料機的安裝環(huán)境、振動程度以及給料要求等因素綜合考慮。需要對振動給料機的隔振彈簧剛度和彈簧的位置進行計算或采用優(yōu)化設(shè)計的方法對振動給料機隔振參數(shù)進行優(yōu)化計算，以確定彈簧參數(shù)。另有文獻介紹振動給料機的一次隔振和二次隔振系統(tǒng)隔振參數(shù)的計算方法和設(shè)計參數(shù)的選取，對振動給料機的隔振理論進行了詳細的分析，該設(shè)計方法在許多選礦設(shè)備案例和砂石設(shè)備應(yīng)用中得到有力的證實。此外采用混合隔振技術(shù)，選取合適的主動控制反饋變量和反饋增益，可以使系統(tǒng)處于最佳工作效率狀態(tài)。

3.6關(guān)于反共振原理的研究

        振動給料機是利用振動來完成物料輸送的機械，現(xiàn)有振動輸送機種類較多，但是它們的激振電機一般都直接參與振動，這樣不但振動電機的使用壽命縮短，而且振動質(zhì)量也較大，耗能多。采用雙自由度反共振原理設(shè)計出新型的反共振振動給料機能使電動機不振動，而振動卻通過彈簧傳到振動料槽，達到振動給料的目的；采用多自由度的反共振原理，對電磁振動給料機作改進，電磁鐵間的振幅不用很大就能使料槽產(chǎn)生較大的振動，增大了電磁鐵的穩(wěn)定性，具有很好的隔振效果。

3.7關(guān)于自同步理論的研究

        從20世紀80年代初就進行了關(guān)于振動給料機的自同步理論研究，目前只有在雙電機振動給料機和雙軸機械式振動給料機上應(yīng)用。通過建立雙電機自同步振動給料機的力學(xué)模型，進行動力學(xué)分析，研究得出了振動給料機同步性判據(jù)和穩(wěn)定性判據(jù)的計算公式；研究采用普通雙電機把自同步理論實際運用到給料機上，由電機撓性驅(qū)動裝在給料機上的反向旋轉(zhuǎn)偏心軸作用下實現(xiàn)直線振動，電機不參振，大大提高了給料機的可靠性和使用壽命。

3.8關(guān)于噪聲的分析與控制研究

        據(jù)專家大樣本測定，振動給料機的噪聲大都在70dB以上，分析其噪聲來源，主要有振動電機轉(zhuǎn)動部分的不平衡，機體各相對運動件之間的相對運動，給料機橫梁、側(cè)板等鋼制構(gòu)件的彈性振動，物料對給料槽底板的沖擊以及螺旋彈簧的振動碰撞等。對振動給料機噪聲頻譜分析表明，當(dāng)激振器頻率與料槽彈性振動的某一階固有頻率相近時，將引起料槽彈性體的強烈振動和噪聲。在已有的研究中提出的降噪措施主要有采用小尺寸高精度的軸承，從而減緩內(nèi)外圈與滾動體之間的撞擊；對給料槽橫梁和側(cè)板采用適宜剛度以減小彈性振動引起的聲輻射。多采用橡膠等非金屬材料，如橡膠復(fù)合彈簧和撓性連軸器等以減少鋼制件的直接撞擊，以及采用吸聲法來降低噪聲。

4國內(nèi)振動給料機的發(fā)展趨勢

        工業(yè)的發(fā)展對振動給料機的品種和質(zhì)量要求愈來愈高，從而使振動給料機的發(fā)展提高到了一個新的階段。綜合國內(nèi)外振動給料機的應(yīng)用狀況，以及以上各類給料機的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀，總結(jié)出國內(nèi)振動給料機的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面:

1)提高元部件性能和可靠性，降低維護量，設(shè)備開機率的高低主要取決于元部件的性能和可靠性。振動機械的新技術(shù)和新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用，仍是非常值得重視的問題。如高性能可控軟啟動技術(shù)、動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)等，使給料機性能得到進一步提高。新材料新工藝的采用，特別是高性能材料的采用方面要進一步研究，以減輕振動機械的重量，提高其產(chǎn)品的質(zhì)量，采用非金屬元部件，如橡膠彈簧、復(fù)合彈簧以及玻璃板簧等，大大提高振動機械的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

2)振動給料機有向大型化方向發(fā)展的可能性，但在一段時期內(nèi)，將重點研究和研制結(jié)構(gòu)新穎受力狀態(tài)良好的振動給料機，突破傳統(tǒng)振動給料機結(jié)構(gòu)的設(shè)計模式。由于經(jīng)濟發(fā)展的需要，將迫使人們研制較大型振動給料機，以提高處理能力，適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)需要，但是大型振動給料機的發(fā)展，尚需在結(jié)構(gòu)強度方面進行更深入的探討，以提高其運轉(zhuǎn)的可靠性。

3)向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展。這是便于設(shè)計、組織專業(yè)化生產(chǎn)、保證質(zhì)量和降低成本的途徑。向高效率高產(chǎn)量化發(fā)展，工業(yè)的現(xiàn)代化進程促使企業(yè)規(guī)模增大、生產(chǎn)能力大大提高，需要高效高產(chǎn)能給料機與之配套，促使企業(yè)開發(fā)與其他設(shè)備配套的專用振動給料機，以滿足生產(chǎn)給料要求。

4)不斷改進振動給料機的控制、調(diào)節(jié)性能，使振動給料機始終保持高效的工作狀態(tài)。料槽角度可調(diào)以適應(yīng)處理量的要求，振動形式可調(diào)以適應(yīng)不同物料和給料效率的要求，其中激振器的研究應(yīng)該是一個發(fā)展方向。

5)降低動力消耗，減小噪聲，達到更加環(huán)保和人性化設(shè)計。這也符合國家“十二五”發(fā)展綱要中的相關(guān)精神。