沥青搅拌设备振动筛的应用研究

引言

沥青搅拌设备是高等级公路和城市道路建设施工中非常重要的大型设备。振动筛作为沥青搅拌设备最重要的部件之一,其性能稳定性和产能大小决定了沥青混合料的生产级配和生产能力,进而影响路面工程进度和路面施工质量。

1振动筛原理和结构组成

振动筛的主要作用是通过振动将热骨料进行筛分,使骨料按照指定级配分成若干种规格,最后进入相应的热储料仓。

振动筛的工作原理是利用激振装置产生的激振力,使骨料在筛面上不断跳跃、落下的同时向前运动,不同粒径的骨料通过不同孔径的筛网,相应粒径的骨料进入对应的热储料仓[1],超大粒径的骨料通过溢料管溢出。

振动筛主要由三大部分组成:激振装置(振动源)、筛体、减振装置。激振装置主要分为传统的偏心块式和新型环保振动电机式。筛体主要由振动梁、侧板、横梁、筛网、分料板等组成。减振装置采用金属螺旋式弹簧作为弹性元件来进行减振,而不能采用受温度影响较大的橡胶弹簧进行减振。

2沥青搅拌设备振动筛的应用研究

2.1应用现状

某公司4000型沥青搅拌设备原配套振动筛激振装置是传统偏心块式。振动筛偏心轴轴承经常烧坏,甚至出现筛体断裂现象,维修一次少则2天,多则6~7天,修理费少则1万~2万,多则5万~6万,浪费大量人力、物力和财力,造成路面施工配套设备的窝工和浪费,严重耽误工程进度。经过研究调查并结合设备实际情况,将传统偏心块式振动筛改造为新型环保振动电机式振动筛。改造后的沥青搅拌设备振动筛经过试运行,状况稳定。沥青搅拌设备的生产能力比改造前有所提高[2]。

2.2技术应用探讨

2.2.1振动筛的运行稳定性

要想保证沥青搅拌设备的生产能力和混合料质量,振动筛必须运行稳定。振动筛是一种科学利用振动破坏力的产品,尽管对振动筛的抗破坏性结构进行了优化设计和研究,但振动筛故障仍频繁发生。沥青搅拌设备的操作人员必须随时掌握振动筛运行状况,避免振动筛突然损坏,造成沥青搅拌设备长时间停机。目前行业内开始应用智能化振动筛,它由中央控制室无线适时地捕捉设备运行轨迹、四角振幅、振动方向角、频率、电机温度等数据,可随时掌握振动筛运行情况,只要振动筛运行异常,控制系统立即提示报警,方便合理安排检修时间,确保沥青搅拌设备稳定可靠地运行。

2.2.2振动筛的生产能力

振动筛的生产能力由振动筛本身和物料级配两方面因素决定。振动筛本身因素包括筛网、振幅、振动方向角、筛面倾角。其中,筛网长度影响物料筛分效率,振动筛筛网长度加大,物料运动的长度增加,运行时间延长,物料透过筛子的概率增多:筛网宽度决定物料铺设的宽度,宽度越宽,物料透筛率越高:筛网孔径影响筛分效率与质量,孔径大虽然可以提升效率,但过大的孔径会导致物料筛分不合格,孔径小虽然可以保证筛分物料合格,但会降低筛分效率。振动筛振幅影响物料的分层,大振幅可使物料接触筛面后快速分层,大颗粒迅速上翻,小颗粒充分接触筛面,从而实现物料筛分,振幅通常控制在6~7mm。振动方向角影响物料向前运行的速度,在物料上翻的同时向前抛掷。筛面倾角使物料完成一次抛掷回落到筛面时在斜面上向下滑动。以上振动筛本身因素决定了筛面上物料的运行速度、物料厚度、物料透筛率,也决定了振动筛的生产能力。

物料级配相差不大,筛网负荷相对均衡时筛面利用率高,此时振动筛生产能力最大。

2.2.3振动筛的混仓

混仓是影响沥青混合物料质量的关键因素,进而影响沥青路面的使用寿命。引起混仓的主要因素有:筛网单位面积上筛孔数量的多少,物料形状是针片状还是圆状,物料级配是否均衡,筛孔尺寸等。(1)筛网单位面积上筛孔数量越多,筛分效果越好,越不容易混仓,可以通过降低筛丝丝径的方式,增加筛孔数量从而避免混仓。(2)针片状的物料容易引起筛网堵孔,造成混仓。石料加工过程中,用鄂式破碎机破碎的石料针片状较多,所以不主张采用鄂式破碎机破碎石料。(3)物料级配的不均衡引起部分筛网负荷太高,造成混仓。实际生产中,合理选择筛网孔径也可减少混仓,振动筛的筛孔应比标准孔稍大。物料筛分降低混仓的前提是原材料级配合适,合适的原材料级配和筛网调配可以大大降低筛分后的混仓。2.2.4振动筛的筛网优化

振动筛最容易遭损坏的是筛网。筛网损坏主要包括破洞和断裂。断裂有沿横梁方向和沿料流方向两种情况。(1)筛网的破洞通常在进料口,物料集中,料流量大是造成损坏的根本原因。振动筛进料口位置设有进料箱,可使物料尽可能平铺筛面,降低筛网局部磨损,提高筛分效率。另外将热料提升机下料溜槽设置成八字形状,便于热料提升机和振动筛的衔接,增强布料效果。(2)筛网沿料流方向断裂是由筛体对角线及张紧力差异造成的,这种情况较少。筛网沿横梁方向断裂是由于制作工艺误差,筛网与横梁间存在一定的间隙,由振动过程中筛网与横梁振动拍打造成:由于筛网过载,较大的料流或者料流的走偏使得筛网局部承重过载,两横梁间的筛网颤动明显,颤动达到一定限度(次数)后造成横梁处折断。因此,需对振动筛设计进行优化,科学选材,确保部件间配合良好,以保证振动筛筛网经久耐用,振动筛运行稳定。

2.2.5振动筛的检查和维修

振动筛位于沥青搅拌设备上部,离地面较高。振动筛日常维护属高空作业,危险系数高,工人劳动强度大。因此,振动筛维护越简单越方便越好。

振动筛的日常检查维护主要包括:激振装置的轴承润滑、轴承温度检查,筛网张紧检查、筛网破损更换,进料口和溢料口磨损堵塞检查,振动异响、连接件松动检查等。激振装置和振动筛筛网是振动筛的关键部件,工作时间长、振动频率高、振动冲击力大,容易出故障。传统偏心块式的振动筛每天需检查皮带松紧程度,添加润滑脂:新型环保振动电机式结构的振动筛维护相对简单,每工作1500~2000h加注一次耐高温润滑脂。传统振动筛由于损坏或混合料级配改变需要更换筛网时,工人需爬到筛体内部,而筛体内部空间小、温度高、灰尘大,非常不利于操作。而新型环保振动电机结构的振动筛在设计上采用两端拉勾张紧、中间销轴固定的结构,即筛体内筛网一端固定,另一端采用传统的拉勾拉紧的结构[3],工人在更换筛网时不需进入筛体内部,只要在筛体两边拔出或穿进定位销即可。这种结构的振动筛更换筛网所需时间大大减少,也大大降低了检查更换筛网工人的劳动强度,方便了振动筛的筛网检查和维修,更换也更加便捷。

3结语

高等级公路和城市道路施工建设离不开沥青搅拌设备,振动筛作为沥青搅拌设备中的最关键的部件之一,其运行状况必须稳定,维修必须简单快捷,以保证路面的施工质量。