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摘要：针对炼铁厂椭圆等厚振动筛筛分系统无法起动的故障原因进行分析，并通过改进电气控制方法处理该故障，保证了设备的安全稳定运行，取得了理想的效果。
关键词：椭圆等厚振动筛 起动 继电器 三角带 电机
中图分类号：TF046.4
筛分设备是矿山、选矿、选煤、建材、化工等部门所必须的重要设备，其性能好坏直接影响生产能力和技术经济指标，因此对筛分设备的正确使用及故障的有效排出，是非常必要的。振动筛具有稳定可靠、消耗少、噪音低、寿命长、振型稳、筛分效率高等优点，并且结构简单，易于安装，振动筛工作时是利用两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛板做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料的分级、脱泥、脱水、脱介等筛分作业。目前国内使用的筛分设备品种繁多，在设计、制造、安装及用户使用过程中会产生诸多问题。除部分机械故障外，还有运行参数异常、保养不当等原因造成振动筛筛体筛分效率处理量下降，甚至导致筛体、激振器底座以及大梁断裂，轴承损坏等致命性问题。
某炼铁厂三烧车间的振动筛筛分系统分为A， B两个系列（一用一备），每个系列又分为一次筛、二次筛、三次筛，一次筛与二次筛紧密安装，不同于二次筛与三次筛间通过皮带输送机连接。一次筛为椭圆等厚振动筛，电机型号为Y315M-6，额定功率为90kW，额定转速为985r/min；二次筛为直线振动筛，电机型号为Y315S-6，额定功率为75kW，额定转速为980r/min；三次筛电机型号为Y160M-6，额定功率为7. 5kW，额定转速为980 r/min。电机通过三角带传动带动减速机，减速机再通过万向接手连接到筛子激振器，最后激振器通过偏心块的旋转达到振动目的。
1筛分系统存在的问题
造成振动筛工作异常的原因很多，一般来说主要有以下几种情况：①激振器处声音异常，表面过热；②筛板破损、松动或筛条断裂，产生重复振动或混料；③减震弹簧断裂频繁；④单电机运行或双电机未并联或虽然并联但未反向运转；⑤筛分机械的工作频率和某一固定频率相同产生共振；⑥筛体安装不正确，基础不平；⑦激振器轴与传动轴中心距偏离太大；⑧激振力偏离筛体重心；⑨激振器或振动电机装配不正确，两组配重块夹角不一致；⑩给料不均匀导致偏载，原料排出不畅。
由于工作现场的错综复杂性，在分析查找原因前首先要现场了解设备使用情况，是否有违规操作或保养不当、检修不及时现象。根据先易后难，先简后繁，先明后暗的原则，逐项排除，分析原因，以便问题的彻底解决，最终达到安全、经济、长期有效运行的目的。
三烧车间除筛分部分采用双系统上料外，其它设备均采用单系统上料。其主要原因是筛分系统的故障率相对较高，且故障主要集中在一次椭圆等厚振动筛部分，其中最严重的问题是，每当筛分系统非正常停机后再重新起动的过程中，常出现一次筛起动约10s后电机转速未升到额定值，热继电器就动作跳闸的现象，导致筛分系统无法正常起動。该现象在冬季更加严重，常造成筛分系统全部瘫痪，严重影响了高炉的正常上料。
2故障原因分析及确认
2.1故障原因分析
筛分系统一次筛热继电器动作导致起动失败后，重新试起动。检测主回路三相电流平衡，因而可排除由一次筛电机本身内部定子绕组短路（断路）和转子断条等故障引起的起动转矩不足而导致的起动失败可能；同时检查电源电压也无欠压现象，因而也排除了电源欠电压引起的起动转矩不足而导致的起动失败可能。
根据故障现象，推测故障是由筛分系统一次筛起动负载转矩过大造成起动时间延长所致。本系统中热继电器的动作电流整定值为额定电流的1. 5～2. 5倍，由于起动时间延长使得较大起动电流的持续时间超过热继电器的整定时间，因此筛子起动lOs后，热继电器动作切断控制电路，造成起动失败。
一次筛起动时导致负载转矩过大有三方面主要原因：
（1）筛分系统非正常停机时，料没有排空，集压过多，导致重新起动时筛子的机械负荷较大。
（2）电机传动的三角带张弛度必须调整合适，松了会发生打滑，电机无法拖动设备；而紧了会导致三角带摩擦力增大，相当于电机负荷增大。
（3）机械传动部分润滑不好，特别是在冬季，备用系统长时间不转，再加上防寒措施不到位，温度过低，造成润滑油过凝，机械传动部分受阻，也相当于增加了电机负载。
2. 2故障原因确认
综上分析，筛分系统在非正常停机后重新起动时，一次椭圆等厚振动筛电机所带负荷较大无法避免，但可先适当调松电机传动的三角带张弛度以及在气温较低时适当加热减速机润滑油来减小起动负载转矩，然后再重新起动。
依据此办法，起动故障消失，实现了设备的正常起动，这表明上述分析正确。
3 故障处理方法
通过调整三角带张弛度及加热减速机润滑油的方法虽然可以消除一次筛起动故障，但是该方法需要耗费大量的人力、物力、财力，并且只是暂时解决问题；另外，即使润滑油采用适合低温下工作的冬季用油，也只能减轻冬季温度过低时润滑油过凝的程度。为了能从根本上解决问题，必须对原电气控制电路进行改进，在原电路的基础上增加1个时间继电器和1个中间继电器。 增加的时间继电器K'F选用德力西JZS3 A-B型，其工作电压为AC 220V，调整范围为ls^}6min，经现场试验验证，将其整定时间调整到20s。增加的中间继电器KAl选用德力西CDC1-9型。
改进后，起动筛分系统一次筛电机得电开始旋转升速的同时，中间继电器KAl得电，其常开触点闭合，短接热继电器；同时时间继电器KT得电，其常闭触点延时断开，即20s后在电机实际转速接近额定转速时，中间继电器KA1断电，其常开触点打开，热继电器的热元件接人主电源电路。经过多次验证，改进后的线路可使热继电器成功躲过因电机起动负载转矩过大而导致的持续时间过长的峰值电流，使振动筛正常投运。
4 结束语
找准问题，认真分析，仔细拆装和精心调整是处理生产现场问题的正确途径。实践证明，上述分析和调整是正确的。振动筛是一种频率较高的振动机械，工作条件较恶劣，需要精心维护，定时注油，不得随意更改设备结构，严禁违规操作，以免给自身和设备造成不可弥补的损失。
参考文献
[1]何焕山.工厂电气控制设备[M].北京：高等教育出版社，2004
[2]张运波.工厂电气控制技术仁M].第2版.北京：高等教育出版社，2006
[3]许晓峰.电机及拖动「M].第3版.北京：高等教育出版社，2007
关键词：椭圆等厚振动筛 起动 继电器 三角带 电机
中图分类号：TF046.4
筛分设备是矿山、选矿、选煤、建材、化工等部门所必须的重要设备，其性能好坏直接影响生产能力和技术经济指标，因此对筛分设备的正确使用及故障的有效排出，是非常必要的。振动筛具有稳定可靠、消耗少、噪音低、寿命长、振型稳、筛分效率高等优点，并且结构简单，易于安装，振动筛工作时是利用两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛板做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料的分级、脱泥、脱水、脱介等筛分作业。目前国内使用的筛分设备品种繁多，在设计、制造、安装及用户使用过程中会产生诸多问题。除部分机械故障外，还有运行参数异常、保养不当等原因造成振动筛筛体筛分效率处理量下降，甚至导致筛体、激振器底座以及大梁断裂，轴承损坏等致命性问题。
某炼铁厂三烧车间的振动筛筛分系统分为A， B两个系列（一用一备），每个系列又分为一次筛、二次筛、三次筛，一次筛与二次筛紧密安装，不同于二次筛与三次筛间通过皮带输送机连接。一次筛为椭圆等厚振动筛，电机型号为Y315M-6，额定功率为90kW，额定转速为985r/min；二次筛为直线振动筛，电机型号为Y315S-6，额定功率为75kW，额定转速为980r/min；三次筛电机型号为Y160M-6，额定功率为7. 5kW，额定转速为980 r/min。电机通过三角带传动带动减速机，减速机再通过万向接手连接到筛子激振器，最后激振器通过偏心块的旋转达到振动目的。
1筛分系统存在的问题
造成振动筛工作异常的原因很多，一般来说主要有以下几种情况：①激振器处声音异常，表面过热；②筛板破损、松动或筛条断裂，产生重复振动或混料；③减震弹簧断裂频繁；④单电机运行或双电机未并联或虽然并联但未反向运转；⑤筛分机械的工作频率和某一固定频率相同产生共振；⑥筛体安装不正确，基础不平；⑦激振器轴与传动轴中心距偏离太大；⑧激振力偏离筛体重心；⑨激振器或振动电机装配不正确，两组配重块夹角不一致；⑩给料不均匀导致偏载，原料排出不畅。
由于工作现场的错综复杂性，在分析查找原因前首先要现场了解设备使用情况，是否有违规操作或保养不当、检修不及时现象。根据先易后难，先简后繁，先明后暗的原则，逐项排除，分析原因，以便问题的彻底解决，最终达到安全、经济、长期有效运行的目的。
三烧车间除筛分部分采用双系统上料外，其它设备均采用单系统上料。其主要原因是筛分系统的故障率相对较高，且故障主要集中在一次椭圆等厚振动筛部分，其中最严重的问题是，每当筛分系统非正常停机后再重新起动的过程中，常出现一次筛起动约10s后电机转速未升到额定值，热继电器就动作跳闸的现象，导致筛分系统无法正常起動。该现象在冬季更加严重，常造成筛分系统全部瘫痪，严重影响了高炉的正常上料。
2故障原因分析及确认
2.1故障原因分析
筛分系统一次筛热继电器动作导致起动失败后，重新试起动。检测主回路三相电流平衡，因而可排除由一次筛电机本身内部定子绕组短路（断路）和转子断条等故障引起的起动转矩不足而导致的起动失败可能；同时检查电源电压也无欠压现象，因而也排除了电源欠电压引起的起动转矩不足而导致的起动失败可能。
根据故障现象，推测故障是由筛分系统一次筛起动负载转矩过大造成起动时间延长所致。本系统中热继电器的动作电流整定值为额定电流的1. 5～2. 5倍，由于起动时间延长使得较大起动电流的持续时间超过热继电器的整定时间，因此筛子起动lOs后，热继电器动作切断控制电路，造成起动失败。
一次筛起动时导致负载转矩过大有三方面主要原因：
（1）筛分系统非正常停机时，料没有排空，集压过多，导致重新起动时筛子的机械负荷较大。
（2）电机传动的三角带张弛度必须调整合适，松了会发生打滑，电机无法拖动设备；而紧了会导致三角带摩擦力增大，相当于电机负荷增大。
（3）机械传动部分润滑不好，特别是在冬季，备用系统长时间不转，再加上防寒措施不到位，温度过低，造成润滑油过凝，机械传动部分受阻，也相当于增加了电机负载。
2. 2故障原因确认
综上分析，筛分系统在非正常停机后重新起动时，一次椭圆等厚振动筛电机所带负荷较大无法避免，但可先适当调松电机传动的三角带张弛度以及在气温较低时适当加热减速机润滑油来减小起动负载转矩，然后再重新起动。
依据此办法，起动故障消失，实现了设备的正常起动，这表明上述分析正确。
3 故障处理方法
通过调整三角带张弛度及加热减速机润滑油的方法虽然可以消除一次筛起动故障，但是该方法需要耗费大量的人力、物力、财力，并且只是暂时解决问题；另外，即使润滑油采用适合低温下工作的冬季用油，也只能减轻冬季温度过低时润滑油过凝的程度。为了能从根本上解决问题，必须对原电气控制电路进行改进，在原电路的基础上增加1个时间继电器和1个中间继电器。 增加的时间继电器K'F选用德力西JZS3 A-B型，其工作电压为AC 220V，调整范围为ls^}6min，经现场试验验证，将其整定时间调整到20s。增加的中间继电器KAl选用德力西CDC1-9型。
改进后，起动筛分系统一次筛电机得电开始旋转升速的同时，中间继电器KAl得电，其常开触点闭合，短接热继电器；同时时间继电器KT得电，其常闭触点延时断开，即20s后在电机实际转速接近额定转速时，中间继电器KA1断电，其常开触点打开，热继电器的热元件接人主电源电路。经过多次验证，改进后的线路可使热继电器成功躲过因电机起动负载转矩过大而导致的持续时间过长的峰值电流，使振动筛正常投运。
4 结束语
找准问题，认真分析，仔细拆装和精心调整是处理生产现场问题的正确途径。实践证明，上述分析和调整是正确的。振动筛是一种频率较高的振动机械，工作条件较恶劣，需要精心维护，定时注油，不得随意更改设备结构，严禁违规操作，以免给自身和设备造成不可弥补的损失。
参考文献
[1]何焕山.工厂电气控制设备[M].北京：高等教育出版社，2004
[2]张运波.工厂电气控制技术仁M].第2版.北京：高等教育出版社，2006
[3]许晓峰.电机及拖动「M].第3版.北京：高等教育出版社，2007