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熱電廠直線振動篩關鍵零部件裂紋的預防探討

文檔作者：關志強文檔來源：潞安化工集團公司五陽熱電廠		點擊數：	更新時間： 2025年10月03日
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上一篇：基于電氣自動化技術的電力系統發展趨勢

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總第224期 2021年第12期
機 械 管 理 開 發
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total 224 No. 12, 2021
經驗父流 DOI:10.16525/j.cnki.cnl4-1134/th.2021.12.139
熱電廠直線振動篩關鍵零部件裂紋的預防探討
關志強
(潞安化工集團公司五陽熱電廠，山西長治046205)
摘要：為解決熱電廠直線振動篩工作中出現的軸承發熱、轉數不夠、篩分質量降低、運轉時存在雜音等故障，
基于熱電廠直線振動篩運行原理，從斷裂力學及部件材料等角度綜合分析了正常工作狀態和非正常工作狀態 下的裂紋產生原因及發展趨勢，并對側板開裂、底梁中部裂紋、激振器大梁裂紋、出料口及入料口擋板裂紋等 的預防進行分析。
關鍵詞：熱電廠直線振動篩零部件裂紋預防 中圖分類號:TD452 文獻標識碼:A
引言
直線振動篩因其結構簡單，性能可靠，篩分效果 優異等特點，在熱電廠中細粒級煤炭脫泥脫水、脫介 以及物料分級等方面得到了廣泛應用。但熱電廠直 線振動篩工作環境惡劣，在工作過程中既會受到物 料的沖擊，又會受到煤泥水及介質液體等的侵蝕，從 而導致其在持續激振力的影響和作用下，主體結構 壽命降低，并經常出現裂紋甚至斷裂。熱電廠直線振 動篩經常表現出軸承發熱、轉數不夠、篩分質量降 低、有運轉雜音等故障，為此必須從斷裂力學及部件 材料等角度綜合分析裂紋產生的原因及發展趨勢， 為裂紋的預防提供依據。
1直線振動篩工作原理
直線振動篩是熱電廠物料篩分過程中所必需的 設備，物料在篩面上不停運動,小于篩孔尺寸的物料 穿過篩孔后降落，而大于篩孔尺寸的物料則保留在 篩面。直線振動篩通常包括篩箱、激振器、彈簧支撐 等部分，激振器主要由2根不同重量的軸構成，并可 向不同方向轉動而使篩箱不停產生振動。當前國內 熱電廠所使用直線振動篩傾角通常為0。~1〇。，振 動方向角一般在30° ~65°范圍內取值。慣性振動 篩的振幅通常較大，便于將物料拋出篩面，并避免堵 孔；直線振動篩篩分大塊物料時的振幅通常控制在 12~14 mm，而用于物料脫水、脫介和脫泥時的振幅 通常控制在8?14mm，振幅較大時篩孔尺寸應相應 增大，反之,振幅較小時應相應縮小篩孔尺寸;直線 振動篩振動頻率通常在700~900次/min范圍內。
2直線振動篩零部件裂紋形成機理
在運行過程中，直線振動篩裂紋故障交替出現， 且各故障之間相互影響，直線振動篩傳動系統、彈簧 收稿日期= 2021-08-10
作者簡介：關志強（1975—),男，山西長治人，本科，助理工程 師，主要研究方向為熱電廠燃料運行(輸煤系統）。
文章編號：1〇〇3-773X(2021 )12-0334-02
阻尼系統及構件發生裂紋故障后，使得振動篩運行 狀態發生改變，既影響整體結構強度,又不利于工作 效率的提高。結合工程實踐，熱電廠直線振動篩零部 件中間段、固定螺栓、篩箱、側板、底梁、大梁等處較 容易形成裂紋甚至發生斷裂，其中直線振動篩零部 件是發揮連接作用的關鍵性部件。為有效實現直線 振動篩關鍵零部件裂紋預防，必須先對裂紋的形成 機理進行分析。
2.1正常工作狀態下裂紋形成機理 2.1.1受力分析
將直線振動篩零部件視為均布載荷簡支梁[1]進 行受力情況分析，零部件受力結構圖如圖1所示。
<7
圖1直線振動篩零部件受力結構圖
由圖1可得到以下受力公式：
(m丨+爪2+爪3)#廠慣， ⑴
RA=RB=af ■ (2)
式中：為單位長度直線振動篩零部件載荷量， kN/m;wi丨為直線振動篩零部件質量，kg;m2為振動篩 篩板質量，kg;叫為振動篩上物料質量,kg;g為重力 加速度，為直線振動篩零部件慣性力，kN;/ 為直線振動篩零部件長,為支座反力，kN。
當直線振動篩零部件橫截面剪力為正方向、彎 矩為正轉向時，接近兩支點橫截面上的剪力絕對值
達到最大值，即，彎矩為零;在直線振動篩
2021年 第 12期 關志強:熱電廠直線振動篩關鍵零部件裂紋的預防探討 ? 3 3 5 .
零部件中點截面處的剪力為零時，彎矩達到最大值,
即1=譽。
2.1.2裂紋及斷裂的形成
在進行直線振動篩設計時，各部件的疲勞極限 及屈服極限均比工作應力高，且所選取材料的沖擊 籾性和延伸率充足，所以必須對關鍵零部件的裂紋 形成原因進行分析。由于受使用材料、加工工藝、運 行環境等因素影響，直線振動篩零部件結構內部及 外表面必定存在0.1 mm以上的缺陷,這些既有缺陷 會在諸多因素影響下快速發展，并引發應力集中現 象，在脈動循環交變應力[2]作用下引發裂紋，從而造 成直線振動篩零部件結構的疲勞極限降低。根據對 直線振動篩零部件裂紋的受力分析可知，其中部往 往承受較大的彎曲應力，所以其中部缺陷引發裂紋 的可能性最大，甚至會進一步導致直線振動篩零部 件的斷裂。
在直線振動篩關鍵零部件諸多的斷裂形態中， 塑性斷裂和變形斷裂可由直觀察覺，而包括脆性斷 裂、環境斷裂在內的大部分疲勞斷裂均無法通過直 觀察覺，因此必須進行其關鍵零部件斷裂演變過程 研究。直線振動篩的受力部件大多為普通碳素鋼、碳 素結構鋼等塑性材料，發生斷裂時并無明顯的屈服 階段，而斷裂后塑性變形較大，斷裂后斷口表現出明 顯的脆性斷裂特征。根據線彈性理論[3]，在受到靜應 力作用后，如果關鍵零部件裂紋尺寸比臨界裂紋尺 寸小，則裂紋一般不會繼續擴展，而受到變應力作用 時，裂紋則會繼續擴展，待達到臨界尺寸后擴展程度 增大，直至發生脆性斷裂。
2.2非正常工作狀態下裂紋形成機理
熱電廠直線振動篩均在一定工作制度下運行， 但在更換不同重量零部件、雙層篩改為單層篩、雙層 篩加強焊接鋼板而造成參振質量改變、給料不均、彈 簧損壞等的特殊情況下，都會引起正常工作制度和 工作狀態的改變，從而改變篩分機固有頻率，引發篩 箱重心偏移，導致其篩箱圍繞中心搖擺不定，進而加 速橫梁等關鍵零部件裂紋的產生和擴大。
3直線振動篩關鍵零部件裂紋預防 3.1側板開裂預防
直線振動篩側板開裂主要表現為順振動向開裂 和與振動向垂直開裂兩類。對于前者而言，應將正方 形副板添加至裂紋周圍20 cm范圍處進行加固；對 于后者，則必須進行側板整體性加固,并對整體鉚接
副板進行處理，以避免側板整體發生斷裂。
3.2底梁中部裂紋預防
直線振動篩底梁與受篩原煤接觸時間長，在不 斷的振動及原煤碰撞下，其中間部位發生裂紋的可 能性較大，對于底梁中部裂紋必須進行打坡口處理， 并采用塞焊及斷續焊將副板焊接至底梁，并將坡口 處焊接平整，以增強底梁結構強度。
3.3激振器大梁裂紋預防
直線振動篩結構中的激振器是主要裝置，激振 器大梁的作用尤為關鍵，但其在長時間運行后也會 發生裂紋，為此，必須在可能發生裂紋處開坡口，坡 口尺寸要與鋼板厚度相同，并將坡口焊接平整。通過 嚴格控制焊接溫度、時間及焊條類型來保證焊接質 量，完成焊接后，還應在裂紋處增焊副板，在副板上 增焊加強筋，以保證激振器大梁抗疲勞性能的提升。 3.4出人料口擋板裂紋預防
物料長時間運動會導致出料口擋板因受磨損而 變薄以及物料無法準確降落至盲板，這也是引發出 料口擋板裂紋和入料口擋板裂紋的主要原因。因此， 必須將出料口擋板組件堆焊至原來厚度，并進行磨 平處理，以增強出料口擋板的抗磨損程度；同時需 調整人料口高度、角度等參數，保證物料能準確無 誤降落至盲板，并通過槽鋼、方管等對裂紋處進行 加固處理。
直線振動篩關鍵零部件裂紋預防除應采取以上 措施外，還應加強對緊固件、傳動件、橡膠撓性聯軸 器、三角帶等的檢查，具體包括激振器、電機連接地 面螺栓的穩定程度，篩板上楔釘及螺栓牢固、齊全程 度，壓條和木楔是否松動短缺以及連接處螺栓與鉚 釘是否短缺松動，此外還需關注激振器主軸的靈活 度，軸承潤滑、密封等情況。
4結論
直線振動篩結構簡單、運行高效、性能優異，通 過其篩網振動可有效篩分各類物料，而通過對其關 鍵零部件裂紋進行預防，有效促進了直線振動篩性 能優勢的發揮和生產效率的提升。
參考文獻
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(編輯:武倩倩） (下轉第340頁)
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Research on the Mechanism of Current Transformer Saturation Phenomenon Affecting Distribution Network Protection and
Improvement Measures
Tian Li
(Shanxi Lu"an Electricity Distribution Co., Ltd., Xiangyuan Shanxi 046204)
Abstract： In order to solve the problem of circuit transformer saturation phenomenon on distribution network current protection, therefore, the application of current transformer is introduced, and the mechanism of current transformer saturation degree on distribution network current protection is analyzed based on the calculation of its instantaneous quick-break protection and fixed-time overcurrent protection, and further effective improvement measures are proposed in a targeted manner.
Key words： current transformer; instantaneous quick-hreak protection; fixed-time overcurrent protection; saturation current; saturation error
(上接第335頁）
Prevention of Cracks in Key Components of Linear Vibrating Screens in Thermal Power Plants
Guan Zhiqiang
(Wuyang Thermal Power Plant of Lu"an Chemical Group Company, Changzhi Shanxi
046205)
Abstract： In order to solve the problems of bearing heating, insufficient rotation, lower screening quality and noise in the work of linear vibrating screen in thermal power plant, based on the operation principle of linear vibrating screen in thermal power plant, the causes and development trend of cracks in normal working condition and abnormal working condition are analyzed from the perspectives of fracture mechanics and component materials, and the prevention of cracks in side plate, crack in the middle of bottom beam, crack in exciter beam, crack in discharge and inlet baffle is analyzed. The prevention of cracking of the side plate, cracking of the middle of the bottom beam, cracking of the exciter beam, cracking of the discharge and inlet baffle, etc. is analyzed.
Key words： thermal power plant; linear vibrating screen; parts; cracks; prevention
(上接第337頁)
Research on the Safety Technical Measures of Adding Frame and Extending Scraper Conveyor at the Heaving Working Face
Sun Wenguang
(Liuwan Coal Mine, Shanxi Fenxi Mining Group, Xiaoyi Shanxi 032300)
Abstract： A mine 8107 comprehensive mining working face can't be arranged in a rectangular shape due to the influence of the coal column on the side of the return air lane, which leads to the shaped arrangement of 8107 working face and the need to add brackets and extend the scraper conveyor every certain distance. Therefore, according to the actual situation of the working face, we analyze the process of adding frame and extending scraper conveyor, and further propose the safety technical measures of adding frame and extending scraper conveyor.
Key words： comprehensive mining workface; add frame; extend scraper conveyor; safety technology

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