矿用振动筛激振器偏心块拆卸专用工具的设计综述

技术知识

2022-09-16

振动筛长期连续在重载条件下满负荷运行时，极易造成激振器损坏。偏心块作为激振器重要的组成部分，在激振器的维修保养中拆卸偏心块是个难点。根据偏心块的特点设计专用工具拆卸偏心块，能够减轻劳动强度、确保维修质量、减少维护保养的时间，更好地保证日常生产并降低运行成本。

50型20-30型振动筛

引言

振动筛是煤场及洗煤厂进行煤加工过程中筛选分级的主要设备，实现振动的主要装置是产生激励振动的激振器。激振器是振动筛产生激振力的装置，为振动筛的核心装置，因此激振器的工作性能直接影响产品质量。近年来，随着煤矿生产企业产量的提高，设备普遍老化，振动筛在长期重载条件下工作容易损坏和发生故障。从工作原理看，激振器中的偏心块动作过程实质上是一种对轴承破坏的过程，故激振器在工作时出现的故障率也随着使用时间而增高，同时由于使用维护、轴承选择、装配等环节方法不当，致使激振器的维修率居高不下。故障的主要表现为以下几个方面：

（1）轴承温度普遍偏高；

（2）轴承使用寿命降低；

（3）激振器整体零件故障率较高。对激振器的维修成为重要的工作之一，激振器的维修保养首先要拆的零件为偏心块，由于企业生产是追求效率，且用于维修保养的时间较短，而传统拆卸偏心块的方法费时费力，严重的影响企业生产正常进行。针对这一情况，结合偏心块的特点，设计并制造出拆卸偏心块的专用工具，降低了劳动强度，缩短激振器维修保养时间，提高了生产效率，保证生产的正常进行。

一、激振器结构

振动筛激振器是由轴端压盖、偏心块、轴承端盖、轴承内挡圈、轴承、隔圈、主轴、轴承座、平键、压圈组成，其结构如图所示：

振动筛结构示意图

二、工具设计

2.1传统的拆卸工具

传统的拆卸工具如图4、图5所示：由于偏心块的外形只有90°，使用二爪、三爪拿子因爪子受力位置不对，都不容易把它拆解，如果采用撬棍或撑顶的方法把偏心塊拆下会使偏心块受到不均衡的冲击，对激振器里的轴承容易造成损伤，也易造成其它零件的损坏，因此拆卸偏心块一直是维修激振器过程中的一大难点。而激振器的维护是否方便，偏心块能不能够无损、快速的拆解下来是激振器维护的关键。也是客户对产品使用过程中售后服务的一个重要考量，也影响着振动筛产品的销售。

2.2工具的原始设计

振动筛激振器偏心块的拆卸没有较好的方法，一直是生产装配，售后服务中的难点。针对这点通过对偏心块结构特点的分析和要达到无损拆卸的目的，设计拆卸专用工具如图6所示。

首先充分利用偏心块侧面上螺纹孔，使用2根M16普通螺栓。拆卸工具上梁采用Q235材料厚度为16 mm的钢板，在中心位置加工成普通M20的螺纹孔，两侧钻与偏心块联结螺栓中心距相配的通孔，另加工一根普通M20的长螺杆与上梁中心螺纹孔相配合，将各零件装配成为简单的偏心块拆卸工具。此拆卸专用工具对材料没有特殊要求，制造简单，使用方便。对于运行时间不长，装配间隙较大、工作环境较好的振动筛激振器拆卸此工具都能满足要求。但对于运行时间较长、工作环境比较恶劣或长时间未使用的激振器进行维修时，特别是轴和孔出现锈蚀，拆除时抗力较大，以至于把16 mm厚度的上梁钢板拉弯，严重时M20长螺杆的螺纹滑扣，无法拆下偏心块。后进行了简单的改进，增加钢板的厚度和螺杆的直径，虽能满足使用要求，但比较笨重，拆卸时间长，造成拆卸维修的时间增加，影响了正常生产的进行。在使用的过程中还发现，由于长螺杆和上梁螺孔为同一种材料，相互磨损严重，长期使用发生咬牙、滑扣现象，导致无法满足使用要求。

2.3工具的优化设计

通过对偏心块拆卸专用工具一段时间的使用观察，针对使用中出现的问题对偏心块拆卸专用工具进行了如下优化设计：

（1）上梁使用45#圆钢锻成钢板，加工成厚25 mm、长250 mm、宽80 mm，中心加工成58 mm的孔，再用黄铜的材料做成T30×6螺母外圆与之相配合。上梁两侧攻M8的螺孔，用于旋入顶丝，顶住黄铜螺母防止黄铜螺母在上梁板里转动。两边根据偏心块上螺孔的距离加工成50 mm长、20 mm宽的椭圆孔。这样能够拆下多种规格激振器的偏心块，使之做到一个工具多种用处。避免不同规格的激振器要配不同的偏心块拆卸专用工具，方便使用，节约成本。

（2）上梁两侧的拉杆M16螺栓，采用45#钢的材料，作调质处理，增加强度，提高综合的机械性能。

（3）长螺杆使用45#钢的材料加工成T30×6梯形螺纹与黄铜螺母相配合；上部做成四方形可以用活扳手进行旋转拆卸；下部做成半圆形球头方便定位，球头局部淬火处理，使之更加耐磨；螺杆整体调质处理，提高综合性能。

（4）黄铜螺母底部带6 mm的台阶用于和上梁板装配时的定位，和承受拆卸力矩。

改进后偏心块拆卸专用工具图纸如图7，加工图如图8所示。

改进型激振器偏心块拆卸专用工具上梁、螺杆均采用45#钢，增加了强度，耐磨性，延长了使用寿命。螺母采用T30×6的梯形螺纹能够传递更大的力矩，就是在偏心块的孔与轴配合较为紧密、锈蚀。拆卸抗力较大的情况也能轻松拆下，螺母采用黄铜材料，便于与螺杆自润滑旋转。从设计原理看，采用梯形螺纹，一方面增加了转动力距，另一方面因螺距较大也能减少拆卸时间，在较短的时间里完成维修保养工作。根据长螺杆受力方向，黄铜螺母台阶止口放在上梁的下面，使用M8的顶丝固定，防止黄铜螺母脱落，转动。黄铜螺母和上梁钢板分开加工，采用静配合固定在一起，这样设计加工方便。拆卸工具各零件长期使用，如有磨损可单独更换，不必坏一件换一套，这样能够节约材料，减少成本。