摘要：文章簡(jiǎn)述了振動(dòng)香蕉篩國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況，并重點(diǎn)闡述了振動(dòng)香蕉篩的原理、結(jié)構(gòu)及工礦特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)振動(dòng)香蕉篩在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象進(jìn)行了簡(jiǎn)要的原因分析，闡明了導(dǎo)致故障率高的原因，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)性的改造給出了相應(yīng)的處理方法。

關(guān)鍵詞：振動(dòng)香蕉篩；選煤廠；篩機(jī)振幅；篩板斜度

中圖分類號(hào)：TD452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）12-0067-02

1 概述

在20世紀(jì)70年代左右，歐洲、美國(guó)等國(guó)外選煤廠開(kāi)始裝配使用振動(dòng)香蕉篩來(lái)進(jìn)行煤炭脫水、脫泥。相比以往的傾斜水平篩，振動(dòng)香蕉篩以其篩選效率高、分選能力強(qiáng)而受到各國(guó)選煤廠的青睞。作為大型分選篩分裝備，振動(dòng)香蕉篩的工作效率和分選質(zhì)量直接關(guān)系著煤礦挑選的好壞。振動(dòng)香蕉篩一般可分別進(jìn)行濕法和干法篩分，也有聯(lián)合使用濕法和干法篩分的工藝。其結(jié)構(gòu)有單層結(jié)構(gòu)和雙層結(jié)構(gòu)兩種。作為新型篩分設(shè)備，其和傳統(tǒng)篩分機(jī)對(duì)比，主要優(yōu)點(diǎn)在于其充分利用所占空間，而且相比同類裝備，篩分效率更高。正好能夠解決選煤廠占地面積有限與選煤篩分量大的矛盾，因此目前國(guó)內(nèi)主流的選煤廠在選煤環(huán)節(jié)中都已廣泛應(yīng)用振動(dòng)香蕉篩。

2 香蕉篩的工作原理

香蕉篩的工作原理在大體上和傳統(tǒng)的單層直線振動(dòng)篩類似，采用多傾角放置篩板，一般在入料口的傾角為34°，然后分為五段，最后篩板在出料一端的傾斜角度大概為10°左右。

由于振動(dòng)香蕉篩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其在入料一端采取的是大角度入料，斜面陡導(dǎo)致煤料運(yùn)輸速度快，相比傳統(tǒng)的直線振動(dòng)式，篩分效率提高可以有效減少分層時(shí)間。由于較大物料快速通過(guò)，在各分級(jí)面，小于其篩選級(jí)別的煤?？梢愿淤N近篩板并通過(guò)篩孔達(dá)到篩分目的；相對(duì)較大的煤粒則繼續(xù)較慢速度運(yùn)輸?shù)狡矫婧Y板處，由于運(yùn)行速度放慢，則與篩孔尺寸相近的煤粒也可通過(guò)隨機(jī)振動(dòng)而達(dá)到篩選目的。這樣的篩選特點(diǎn)可以保證物料的快速分層，提高分層效率，尤其適合煤粒尺寸相對(duì)較小的物料分選，相比傳統(tǒng)篩，其分選處理能力可提高數(shù)倍。

振動(dòng)香蕉篩的篩板普遍采用高分子材料-聚氨基甲酸酯或者金屬網(wǎng)面作為材料。但其主要區(qū)別在于篩板的布置，香蕉篩的篩板采用可動(dòng)篩孔開(kāi)槽的設(shè)計(jì)，可以極大提高物料透過(guò)篩孔的效率。由于香蕉篩篩板斜度的變化，開(kāi)槽大小也隨之變化，在出料端變?yōu)樽钚?，平面的篩孔針對(duì)剛好小于篩孔直徑的煤粒具有較高篩分效率。

3 振動(dòng)香蕉篩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

眾所周知，澳大利亞在振動(dòng)香蕉篩方面的研究在世界同行內(nèi)處于領(lǐng)先地位，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要有兩大特質(zhì)：

（1）澳大利亞的振動(dòng)香蕉篩具有創(chuàng)新性的結(jié)構(gòu)，其采用分段斜度變化的篩板，通過(guò)增加分級(jí)級(jí)數(shù)來(lái)改變篩板間的斜度區(qū)間，香蕉篩原始是設(shè)計(jì)三個(gè)區(qū)間的斜面來(lái)進(jìn)行分選，從36°開(kāi)始，每段相差12°，逐級(jí)遞減。但是通過(guò)實(shí)踐運(yùn)行證明，由于篩分區(qū)間過(guò)于集中導(dǎo)致篩分效率不夠，篩板磨損嚴(yán)重。通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)，將振動(dòng)香蕉篩分為更多區(qū)間的振動(dòng)篩分來(lái)減少篩板磨損。目前國(guó)外采用的香蕉篩大部分分為4個(gè)角度區(qū)間，把整個(gè)篩面分為五個(gè)斜面來(lái)篩分，運(yùn)行效果令人滿意。

（2）澳大利亞的香蕉篩改變以往采用金屬網(wǎng)面篩板的設(shè)計(jì)，通過(guò)研制新型材料取代，例如聚氨基甲酸酯高分子材料來(lái)作為篩面材料，該材料耐磨性能好，且價(jià)格便宜，更適宜更換。由于篩面是平行放置，可更加方便地在香蕉篩一側(cè)設(shè)置振動(dòng)給料機(jī)器并對(duì)準(zhǔn)，將有助于給料機(jī)更加均衡地給香蕉篩分配物料。

4 香蕉振動(dòng)篩設(shè)備技術(shù)參數(shù)

香蕉振動(dòng)篩的篩板驅(qū)動(dòng)方式采用V型帶式傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)可以保證篩子能夠以低速運(yùn)輸。篩分系統(tǒng)設(shè)計(jì)振動(dòng)的振幅為10慢慢，篩子的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為850rpm；并達(dá)到振動(dòng)穩(wěn)定性。對(duì)于通過(guò)皮帶輪驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)篩，相比以往通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)的篩子來(lái)說(shuō)，可以以更低速度運(yùn)轉(zhuǎn)，而且可以減緩軸承失效周期。

（1）由于焊接件易產(chǎn)生殘余應(yīng)力和維修拆裝困難，香蕉振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)連接處（包括梁和機(jī)架側(cè)板連接）均采用螺栓連接或者鉚釘，并對(duì)所有加工零件在高溫下進(jìn)行時(shí)效處理，釋放加工參與應(yīng)力，提高機(jī)器的整體剛度和疲勞

特性。

（2）將主梁和托架進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，避免對(duì)主梁和托架進(jìn)行焊接，從而減少加工和破壞托架外側(cè)的陶瓷襯板，導(dǎo)致腐蝕和損壞。

（3）由于衡量螺栓孔易導(dǎo)致物料上的液體流入，并導(dǎo)致螺栓孔腐蝕失效，從而降低設(shè)備使用周期。因此在設(shè)計(jì)香蕉篩橫梁時(shí)采用密封板，并減少螺栓孔。為了約束縱向楔條，在縱梁托架上端固定螺栓，達(dá)到固定的目的。

（4）為了避免固定在進(jìn)料箱上的螺栓對(duì)振動(dòng)篩產(chǎn)生偏載，將入料端設(shè)計(jì)成處于側(cè)板背部的一體進(jìn)料結(jié)構(gòu)，尤其是針對(duì)大負(fù)載式香蕉振動(dòng)篩，這一設(shè)計(jì)很有意義。

（5）根據(jù)篩分機(jī)的使用工況和要求，香蕉振動(dòng)篩需要能夠靈活調(diào)節(jié)振幅和輸入的激振力。因此通過(guò)設(shè)計(jì)，對(duì)香蕉振動(dòng)篩配備球面滾子軸承和精密齒輪，以便激振器在工作中可以根據(jù)實(shí)際情況協(xié)調(diào)激振器偏心輪。由于振動(dòng)香蕉篩易受到腐蝕，激振器在配合位置須進(jìn)行好潤(rùn)滑密封，保護(hù)振動(dòng)香蕉篩在惡劣工況下的正常使用。

（6）在傳動(dòng)方面，由于采用花鍵連接已發(fā)生磨損并導(dǎo)致激振器不能同步運(yùn)行。通過(guò)配置傳動(dòng)軸和耦合設(shè)備，保證設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)同步工作。避免篩分機(jī)的異步運(yùn)行使振動(dòng)失去穩(wěn)定并導(dǎo)致不能正常工作，影響企業(yè)的正常

運(yùn)行。

5 應(yīng)用效果及相應(yīng)措施

5.1 應(yīng)用問(wèn)題

現(xiàn)就屯蘭選煤廠應(yīng)用振動(dòng)香蕉篩極具代表性的矸石香蕉篩作具體介紹。由于該選煤廠入選原煤中含有大量矸石，其主要采用綜合全面機(jī)械化的方式進(jìn)行選煤。

在該廠振動(dòng)香蕉篩在實(shí)際工作過(guò)程中，在香蕉篩末端篩面處常常被大尺寸物料堵塞篩孔，因此每個(gè)振動(dòng)篩旁邊需要安排工人來(lái)人工清除篩孔，不僅給企業(yè)增加了成本，還容易導(dǎo)致工人的身體健康受到粉塵損害。

另外，由于該廠物料較大，在運(yùn)輸過(guò)程中，物料以及其中的大塊矸石會(huì)對(duì)運(yùn)輸帶帶來(lái)直接沖擊。工人在清理篩孔的過(guò)程中，由于是人工清理，施力不易控制，也會(huì)對(duì)運(yùn)送帶造成一定的損害。因此，整個(gè)振動(dòng)香蕉篩的運(yùn)輸帶在惡劣工況下運(yùn)行極易發(fā)生破壞，需要不斷更換輸送帶，這樣給工廠增加了很大的成本，而且由于機(jī)器的不穩(wěn)定性會(huì)造成生產(chǎn)延誤，無(wú)法完成生產(chǎn)任務(wù)。

5.2 改造措施

針對(duì)篩孔易堵塞的問(wèn)題，由于有很多因素與篩孔透篩率有關(guān)聯(lián)，包括篩孔尺寸及結(jié)構(gòu)、物料尺寸和形狀、篩板布置方向和香蕉篩振幅大小等。因此，需要對(duì)這幾個(gè)因素進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化達(dá)到最優(yōu)透篩率。

5.2.1 降低篩機(jī)給料端與篩板落差。通過(guò)篩機(jī)給料端提高位置后，增大篩機(jī)的傾斜角度，從而加快了物料的運(yùn)動(dòng)初速度，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)慣性，提高了物料的透篩率。但是，該方案在提高物料運(yùn)動(dòng)速度的同時(shí)，減少了物料停留篩面的時(shí)間，對(duì)于小尺寸（50mm以下）的物料將直接進(jìn)入到物料收集漏斗中，從而導(dǎo)致物料的透篩率降低及增加了物料篩選的次數(shù)。同時(shí)增加了收集漏斗的工作量，對(duì)漏斗也需要進(jìn)行改造。或者將排料端高度降低，這和提高篩機(jī)進(jìn)料端位置一樣會(huì)產(chǎn)生同樣的問(wèn)題，但是相對(duì)而言不需要改造漏斗，而且可以同時(shí)降低物料對(duì)輸送帶的沖擊。

5.2.2 優(yōu)化篩孔尺寸及形狀。香蕉篩的篩面通常采用沖孔制作，有圓孔和膠囊形狀篩孔兩種。經(jīng)常發(fā)生物料堵塞篩孔的基本上是圓形篩孔的篩板，因此改變篩孔形狀，設(shè)計(jì)成橢圓形或長(zhǎng)方形的篩孔，經(jīng)過(guò)實(shí)踐運(yùn)行，可以有效提高物料透篩率。但是，由于篩孔形狀的變化，少部分和篩孔形狀一致的物料也會(huì)透篩，造成一部分物料的浪費(fèi)，并增加了后續(xù)工序的負(fù)擔(dān)。

5.2.3 改變篩機(jī)振幅。通過(guò)增加振幅可以提高物料運(yùn)送速度，避免物料長(zhǎng)時(shí)間停留篩板而導(dǎo)致篩孔堵塞。此方案可以通過(guò)增大激振力來(lái)提高篩機(jī)振幅。但是，由于振幅增大，篩機(jī)壽命會(huì)因此降低。

另外，對(duì)于物料沖擊運(yùn)輸帶的問(wèn)題?？梢圆捎靡韵罗k法：（1）降低輸送機(jī)和排料端的高度落差；（2）在輸送帶和排料端設(shè)計(jì)一塊緩沖帶；（3）放松輸送帶，利用皮帶的彈性來(lái)緩沖物料沖擊。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著選煤行業(yè)的發(fā)展和煤炭能源的供給緊缺，選煤廠的選煤生產(chǎn)線改造勢(shì)在必行。振動(dòng)香蕉篩以其處理能力大、安置空間小必將受到越來(lái)越多的選煤廠的青睞。國(guó)外的振動(dòng)香蕉篩發(fā)展時(shí)間相對(duì)較少，國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)器的開(kāi)發(fā)也需提高速度，加快核心技術(shù)和關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化。依靠國(guó)內(nèi)的巨大市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)振動(dòng)香蕉篩的推廣必將迎來(lái)一個(gè)新的高度。

參考文獻(xiàn)

[1] 李永志，鮑玉新，劉曉軍，張少華.SXJ4261型香蕉篩的動(dòng)態(tài)特性分析[J].選煤技術(shù)，2007，（4）.

[2] 段中保.振動(dòng)香蕉篩在選煤廠的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2004，（5）.

[3] 孫旖，王兆申.大型香蕉篩的研究與設(shè)計(jì)[J].選煤技術(shù)，2005，（6）.

作者簡(jiǎn)介：王永峰（1981—），男，甘肅永登人，山西西山煤電（集團(tuán)）有限公司屯蘭選煤廠機(jī)電車間機(jī)電副主任，研究方向：機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)檢修。

（責(zé)任編輯：劉 晶）