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孟鹤松

[摘 要]振动机械设备为现代机械加工带来了高效生产，现代工业的生产中越来越多的应用了回转机械进行加工生产。本文就纯碱厂中的振动机械进行原理方面的介绍，重点阐述振动机械通过电磁振动和惯性振动中的给料、筛分、流化床干燥工艺等应用和相关注意事项。

[关键词]加工 回转机械 振动机械 给料

中图分类号：P218 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0241-01

引言

通常情况下，生产中的机械振动会带来各种损坏，甚至造成较大经济损毁和安全事故，按理要采取消除措施。然而在某种场合下，特别是生产制造中特定的振动能创造经济价值，减少很多工艺流程，例如纯碱厂的振动机械，其工作原理就是利用振动来处理给料、松散物料、均布物料等工作，从而使得物料因各种引力的频繁作用完成加工工艺。其中这些受力包括了离心力、重力、摩擦力、冲击力等，它们分别作用于不同的工种。本文就以纯碱厂的振动机械为例，说明振动机械的应用原理，希望对读者有用。

一、振动机械的原理、分类及运动参数

（一）工作原理

碱厂生产中的振动机械是通过驱动器即动力源来驱动料槽（即振动构建），斜槽通过周期性的直线或者是椭圆状的运动来实现，其中，振动力运动方向和斜槽成一振动角度，而驱动形状决定了运动的轨迹。当斜槽振动加速度垂直量 > 重力加速度，斜槽平面就会将物料连续向上抛，由于存在向前分量，因此，物料会沿抛物线状进行跳跃运动。又因为斜槽较高的振动频率和较小的振幅，被抛的物料运动高度仅有0.1～1 mm，从而进行不断的运动。

（二）纯碱厂振动机械分类

根据物料的输送运动的方向对振动机械进行分类，可分成：水平型与垂直型的输送振动机械。若根据驱动方式来分，可分成机械、电磁、液压、气力驱动四种类型。

（三）运动参数

1）机械指数，又叫振动强度，是物体（即物料）被激振力作用下运动方向的最大加速度与重力加速度比值。当振动强度不够时，激振力不能将物体抛起，而振幅就不稳；当振动强度太高，会影响正常工作台面的工作。所以 ，要选择和设计合适的振动强度，保持物料的良性抛掷运动幅度。

2）槽体倾角

这是水平面与槽体工作面夹角，当槽体倾角定在-10°至-15°之间，是向下运动的短距离振动输送机，此时产量可有30 %和50 %的提高，然而倾角不能过大，否则会加剧磨损。

3）振幅、频率

机械振动幅度大，那么就能将物料进行快速输送，高效率完成工作，然而过大的振幅会振碎物料。对那些大颗粒或易碎物料进行输送时，应取小的振幅；而其它物料根据已定的输送速度可取较大值的振幅，可降低振动频率和对台面的动力刚度。

对于电磁振动输送机来讲，通常要采取高频率和小振幅来进行输送物料，否则将引起极大的电流。对于惯性振动机，通常是中频中幅，过大的振幅带来较大的偏心块质量，同时起动转矩增大，而高频则会带来更大的轴承压力，动应力和动力就会变形。

4）振动方向角

该角是振动力方向和斜槽台面的夹角，其选取范围根据振动强度来定。

二、振动机械的应用

纯碱厂里用振动机械比较普遍，根据振动机械的不同的激振源，分为电机激振和惯性器驱动两种。对于惯性振动器来讲，利用弹性或万向联轴器将激振器与电动机联接，结构组成是由特殊三相异步电动机及其两端偏心激振块。其重要的功能是通过振动来完成给料，还可加入某些加工工艺同时操作，例如和输送同时进行的干燥、筛分工作。根据用途的不同，可分为以下三类机械：

（一）振动筛分机

包括了原石和重灰两种振动筛。

1）原石振动筛

其组成部分有筛箱：筛箱，由筛框、筛板组合而成，其筛框组成部分是管梁、侧板、筛网；激振器，是块偏心激振器。支承与减振装置，有4个减振的弹簧装置。联轴器，采取柔性轮胎的联轴器，以补偿不同心的偏差。

该振动筛属于单质量的弹性系统，电机经联轴器促使激振器产生高速旋转，在回转中，偏心块会产生较大离心力，从而激发筛箱作一定的圆振幅运动。因为倾斜式安装筛箱，所以筛面物料因筛箱所给的冲量使得物料进行不断续的抛掷前移运动，在物料的抛起过程中被分层，当与筛面相遇时，使得筛孔透筛颗粒，实现物料的分级。

2）重灰振动筛

一般有德国生产与国产筛，分别是振动筛和GS2020概率筛。德国振动筛能依据客户需求，筛分出不同粒径产品，然而这种进口设备需要较长的采购期，并且价格不菲。GS2020概率筛利用颗粒大小设计筛网概率。该筛的体积较小，能得到良好的物料分离效果。

（二）振动给料机

在结构方面，其给料槽的尺寸一般比较短，安装于贮料仓的下面，它能将贮料仓内的散物料进行定量和连续的输送至下一工序，也可直接转载。根据驱动的不同，有电磁和惯性两种振动给料机。前者能进行定量给料，但是生产能力的可调范围较小，由于其简单的构造，较少的维护件，所以只需较低的运行成本。

对于惯性振动给料机而言，它相较于电磁给料机的区别是不同的驱动，该驱动是惯性力来带动的。主要应用于原石供料、化灰和配上料等工序中。通过惯性振动来给料，而电机不用振动，这很有利于电机。在配上料的工序中利用电磁来制动，能对物料的量进行准确把控，从而减少固体颗粒的冲击。化灰工艺中利用变频达到控制效果。该给料机所需的维护量少，检修工作轻，成本较低，并且维护也较为方便。

（三）振动干燥机

该机械主要用于氯化钙的干燥工艺。系统包括给风机以及加热器流化床除尘器控制台等相关部分组成。该振动风机的工作过程如下：空气被过滤之后进入空气加热器，然后空气会在空气加热器中被逐渐加热， 然后进入相应的风腔之内， 然后通过由上而下的方式流过相应的孔洞， 将上方的物料进行吹干处理，使得物料呈现沸腾的状态，在振动机相应的作用下， 其会产生相应的振动，使得其中的物料不断的向前振动。受热之后的物料和空气在相应的作用下，综合形成气流状态，不断的向前运动，这样物料和空气之间的接触面积就会不断的增大， 然后物料被破坏，因而可以获得良好的效果，引风机会将流化床上的空气吸出然后湿漉的空气经过过滤之后被重新排放到大气当中。

结语

振动机械在纯碱制作的过程中发挥着重要的作用，并且在实际的应用中达到了较好的效果，在使用过程中的故障率非常低，并且需要检修的次数也较少。随着纯碱制作制作工艺的不断进步，振动机械在其中的使用也更加的频繁。随着机械设备在不断的改造，对于保质保量完成纯碱生产具有十分重要的作用。

参考文献

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[2] 胡继云，南瑞民，张玺斌.惯性往复振动机械多刚体模型及稳态频率分析[J].河南工业大学学报（自然科学版）. 2009（02）3.