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摘要：当今社会很多行业中都会应用到振动筛，大部分的振动筛的作用是对物品的分级或者脱水。像冶金，机械，水利，建筑和建材，铁路等部门，经常为了提高物品的精度，常常利用振动筛对其物品进行分级。在煤炭工业部门，振动筛的作用不仅是分级，好多振动筛还用于对煤炭的脱水或者脱介，甚至用于除泥。
随着我国创新性社会发展和制造业进步的要求，对振动筛分机械在品种、规格上和产品质量上提出了越来越高的要求，振动筛制造业不能再低水平竞争，应转变观念、转变增长方式，产品结构应向高端发展，因而，目前振动筛正处在迅速发展之中。
关键词：制造业；振动筛；创新；发展
1 前言
说起振动筛起来，或许对于我们普通人来说可能有一些陌生，但对于煤矿行业的人们来说，是再熟悉不过的必备工具。振动筛是广泛应用于煤炭、冶金、港口、水利电力等行业的重要设备，以完成各种不同的工艺过程。在煤炭行业的选煤厂和筛选厂中，筛分作业主要应用于原煤准备和产品处理上，在实现煤炭资源的合理利用、保护环境及为煤炭企业创造经济效益等方面，发挥着重要的作[1]。振动筛在煤炭行业的应用历史可以追溯到20世纪60年代，在吸收国外经验和自主创新的基础上，振动筛无论在设计技术、制造工艺、品种规格上，还是在技术性能和结构强度上都有了很大提高，但也存在着不足之处，下面就其应用现状和发展趋势作以分析。
2我国振动筛的发展
中国人民是聪明勤劳的，用筛分机把碎散物料筛分成不同的颗粒，已经有悠久的历史。从英国煤炭工业的文献记载，在1589年提到煤的筛分。为了向市场提供各种颗粒的商品煤，广泛的对煤进行筛分，是到19世纪下半业才盛行起来。
固定筛是古老的筛分机。当时，有的固定筛用若干木条构成，也叫棒筛，后来出现了有传动机构的棒条筛。这就是沿用至今的辊轴筛。为满足工业生产的需要，圆筒筛，摇动筛和振动筛也先后问世。
而我国筛分机械的发展也经历了几个阶段[2]。五十年代初至六十年代中期，主要是从前苏联和波兰引进，并部分防制了偏心式和单惯性式圆振动筛。如苏制陀旋筛，万能吊筛；波制WK型纯振动筛等。
从60年代中期我国开始独立研制，主要成果有DD系列、ZD系列单轴振动筛和、ZS、DS系列双轴振动筛、
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和
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共振动筛。至此我国初步掌握研究、设计和制造复杂结构的中型、大型振动筛技术。
80年代初期以后，我国全面的走上了开放的道路[3]，先后引进了范各庄、兴隆庄、钱家营、西曲、晋阳、安太堡等选煤厂的全套工艺设备其中筛分机械有：VSK型、VSL型振动筛，
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型筛分机，
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等厚机，
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系列脱水筛，DSM型弧形筛OSO型旋流筛等，这些外来产品极大的丰富了我国筛分机械种类。促进了我国筛分机械种类的进一步发展。非金属筛网，块偏心激振器，虎克铆钉连接技术等新材料、新技术、新工艺，在我国得到了广泛应用。
在引进和吸收外来技术的基础上，我国生产了新型圆振动筛（如YK和YR系列）和新型直线振动筛（ZK和ZKX系列）。为了解决潮湿细粒物料在干法筛分作业中效率低的问题，开发研制了许多新型筛分机，如概率筛、等厚筛、琴弦筛、离心筛、弦张筛和强化筛等。湿法细筛的研制技术也取得了长足的进展，新型高效的振动有电磁振动旋流筛，可翻转弧形筛，高频振动筛。
于此同时，我国筛分机械的制造水平也有了很大的提高[4]。目前一些国有大中型制造厂设有研究所、对制造工艺、材料和零部件进行专门研究，在新产品开发方面也具有较强的能力，生产中广泛采用先进设备和工艺，如精密镗床，数控车床和数控切割机；
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气体保护焊、自动埋弧焊和喷丸预处理；安国标、部标对重要零部件和整机进行检测和试验，等等。
3我国振动筛的现状分析
振动筛按是否接近或远离共振频率分为共振振动筛和惯性振动筛。目前在煤炭行业的筛分作业中，广泛使用的是惯性振动筛，按筛面工作时的运动轨迹特点，惯性振动筛又分为圆形振动筛和直线振动筛。圆形振动筛主要用于准备筛分和最终筛分直线振动筛主要用于脱水筛分、脱泥筛分和脱介筛分。圆形振动筛在煤炭生产中已有40多年的使用历史，初期主要是偏心式和简单惯性式。偏心式振动筛不是完全的弹性支承，使振动系统的动平衡性不好，传给地基的动载荷大。而简单惯性式振动筛工作时传动胶带轮的中心不固定，运行平稳性差，传动带寿命低，因此目前使用的圆形振动筛[5]主要是自定中心式的，并且其激振器的结构多为带轮偏心式的激振器，主要是因为其主轴结构简单，加工制造容易。
直线振动筛是在圆形振动筛的基础上发展起来的，又称双轴惯性振动筛。初期为单电机拖动，齿轮强迫传动，使双轴作相对而同步的旋转产生定向的激振力。由于在此种工作环境下，齿轮的润滑和密封易出现问题，影响使用寿命，所以目前使用的多为双电机拖动、无强迫传动的直线振动筛。现阶段振动筛的不足之处主要表现在以下几个方面：
（1）可靠性差主要表现在主要部件—筛框、激振器等关键构件的早期失效，故障率高。由于振动筛在洗选工艺系统的若干个环节工作，其故障势必造成整个工艺系统停止运行。据统计目前国外知名品牌的振动筛，其正常运行时间一般在3000h以上，大修期保证在20000h以上，而国产振动筛的可靠性多数不尽人意。通过对比国外产品，原装产品工作过程表现较好，而经国内生产则可靠性差。说明制造过程控制对振动筛可靠性具有重要影响。根据统计，导致故障发生的主要根源中，产品制造方面的问题大约占60%-64%。其他造成故障率的项目则比较接近。
（2）轴承易发热振动筛轴承在工作过程中，内圈承受恒定的离心力，而外圈载荷呈脉动循环变化，故载荷大，容易发热，从而寿命低，这已成为国内振动筛生产厂家和用户多年来普遍头疼的问题，也是振动筛参数强化的制约因素。据统计多数振动筛轴承寿命要小于4000h。究其原因主要是国产轴承的材料和结构受前苏联的影响较深，承载能力较低，耐振能力差，因而应用于振动筛上效果不理想。国外产品多使用专用的耐振轴承，工作寿命一般可达20000h。目前国内尚无耐振轴承[6]，振动筛生产厂家选用国外轴承产品，以提高自己的产品信誉是切实可行的。另外生产厂家为便于装卸，改变轴承与安装孔的配合等级，造成配合过松，也是造成轴承寿命短的原因之一。
（3）噪声大目前国产的振动筛噪声普遍较大，通常均在96dB以上，致使工人工作环境差，也听不到设备的异常声音。经检测噪声的主要来源是筛框侧板和轴承的振动。另外传动齿轮、筛板、激振器箱体、减震弹簧与支座间的摩擦、传动带等都会产生较大的噪音。因此其噪声控制需采用综合降噪才能取得较好的效果。经检测如在筛箱的侧板、入料口和排料口加贴橡胶板，可有效地抑制侧板振动，减少辐射噪声；对轴承的内外套之间加以阻尼处理，可以减少轴承的振动和降低轴承的噪声；可以将钢筛板更换为弹性模量小、冲击噪声低的聚氨酯筛板等。
（4）制造精度差制造对产品的形成具有重要作用。通常一个产品的成功其设计占7成，而制造占3成。但对于振动筛而言，以往的经验证明制造的作用至少占5成。其中制造材料、制造工艺、生产设备等问题是造成了我国的振动筛与国际知名产品存在差距的主要原因。具体表现在筛框构件整体几何形状不规则、缺陷多、加工粗糙、焊接变形大等。造成这种现象也与企业管理不到位有关。
（5）大型筛机制造能力弱随着大型选煤厂建设及老选煤厂的改扩建，振动筛的大型化要求愈来愈迫切，但这种需求与振动筛制造厂家的制造能力相矛盾。目前27m2以上的大型直线筛大部分还需从国外进口，国内制造厂家曾从国外引进大型筛的制造技术，但效果不理想。问题主要集中在缺乏制造大型筛机的关键设备和开发能力，使筛机的结构强度难以保证，制造精度不高，使用寿命低。
（6）更换部件复杂由于振动筛的工作特点，如筛网、轴承等部件需定时更换。国产筛机部件的更换普遍费时费力，影响生产。国外品牌的筛机则做的较好，比如筛网是用液压系统压紧的，更换是只需液压系统的升降即可完成，方便设备的使用和维护。
4我国机床的前景
目前，振动筛分机械的发展方向[8]：向大型化发展；向重型、超重型发展；向为基础的新型筛分机成为筛分设备发展的一个新方向；向标准化、系列化、通用化发展；向空间发展；向难筛分物料筛机发展。我国振动筛分机械的发展策略是：研究先进筛分理论，发展新型筛分机械；发展大、重、超重型筛分设备；研究难筛分物料的筛分机械；加强筛分设备关键技术的研究，如研究新结构的振动器，采用新的振动形式，从根本上解决振动筛目前所难以解决的一些关键问题。
具体来说，综合筛分机械的发展现状、煤用振动筛有以下发展趋势。
（1）向标准化、系列化、通用化发展主要包括振动筛的品种、振动器、筛框侧板、筛板、横梁、传动轴等设备的标准化、系列化、通用化。这是便于设计、组织专业化生产、保证质量和降低成本的有效途径。
（2）向大型化发展工业的现代化进程促使企业的规模扩大，生产能力大大提高。以往选煤厂的生产能力在200-300万t/a就是大型的，而现在生产能力在1200万t/a的选煤厂已不鲜见。因而需要处理能力大、筛分效率高的大型筛机与之配套。随着动态设计方法的引入和制造手段的现代化，大型筛机的结构将更趋合理，无故障运行期限将进一步延长。
（3）向高振动强度发展即提高振动筛的振动参数，它们对筛机的处理能力、筛分效率等有重要影响。除高频筛目前国外先进筛机所采用的振次为980r/min，振动强度为4.5-7A2/gn。
（4）向理想运动方式振动筛发展所谓理想的运动方式是指在垂直方向上，入料端的振幅大于出料端的振幅，而在长度方向上物料从入料端到出料端速度递减。这种理想的筛面运动方式的优点在于可以提高筛机各区段和整机的效率，创造良好的透筛环境。
随着我国创新性社会发展和制造业进步的要求，对振动筛分机械在品种、规格上和产品质量上提出了越来越高的要求，振动筛制造业不能再低水平竞争，应转变观念、转变增长方式，产品结构应向高端发展，努力提高振动筛设备的可靠性和提供良好的技术服务，为洗选企业提供高质量的产品。
参考文献：
[1] 冯辛安. 振动筛的现状和发展趋势分析［R］.中国机械发展中心期刊2002.06
[2] 周开勤主编. 现在煤用机械［M］.高等教育出版社. 2001
[3] 曹玉榜 易锡麟.世界振动筛概述［J］.机械论坛.1999.5.
[4] 濮良贵 机械发展概述［M］.高等教育出版社.北京.2001
[5] 冯开平 我国机床发展的道路.机床论杂志［J］2001.9
[6] Machinwery Design，Wuhan University of Technology Press［R］，2004年7月；
[7] Ball and Roller Screws，Engineering Material and Design［N］，1975。
[8] 孙恒 陈作模主编.机械装备及其加工［M］.高等教育出版社.北京.2001