振动筛振动电机安装轴的断裂分析

    在粮食、油脂、饲料和食品加工部门以及采 矿、冶金、机械和化工等部门, 都广泛应用由振动 电机驱动的多种型式的振动筛, 主要用作物料的 去杂、清理、分选、分级。目前, 随着我国经济快速 增长, 食品企业规模的扩大, 中大型的振动筛也 开始设计与开发问世。

    常见的振动筛, 其振动电机一般安装在筛体的两侧, 有时也安装在筛体底部或顶部的安装轴上。在使用 中也偶有发生筛体震裂和安装轴断裂的现象。中大型 振动筛的激振电机则一般安装在筛体下部的安装轴 上。因此, 在设计与制造中, 应高度重视, 采取一切措 施, 防止此类现象发生。

    图1 所示为一种大型的用于物料分选的 TQ LZ180/ 400 型振动筛, 其筛宽1 800 mm, 筛长 4 000 mm, 筛体重1 000 kg 以上。两台振动电机就安 装在筛体下部的圆形实心轴上, 轴的两端法兰通过螺 栓与筛体两侧中部的耳板相连。尽管其安装轴的轴径 达到89 mm, 但在使用过程中仍易发生断裂。

    这种由双振动电机驱动的振动筛, 从原理上属于 单向激振力双轴惯性激振器振动。筛体及其振动电机 的安装轴在工作时承受多种形式的动载荷, 在其上产 生动应力。这些应力随时间作周期性变化。在这种交 变应力的作用下, 筛体及振动电机安装轴中最大应力 即使低于材料的静强度指标, 也会发生疲劳破坏。因 此, 在设计时, 不能简单地用静力学的方法进行强度计 算, 而应首先正确分析筛体及振动电机安装轴受载情况, 然后再进行弯曲和扭转等组合交变应力下构件的 疲劳强度计算。