骨料線振動篩結(jié)構(gòu)部件改造經(jīng)驗介紹

劉建濤

（山東魯碧建材有限公司，山東濟南，271100）

【摘　要】利用精益管理知識，組建團隊對骨料線振動篩維保難題進行攻關(guān)，利用頭腦風暴法制定措施，制作錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)，解決2YK2160振動篩3.2mm×3.2mm篩片頻繁損壞難題，采用啟發(fā)類比法設(shè)計碟簧防松裝置，對VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動篩拉緊裝置進行改善，解決了振動篩維保中的“老大難”問題。

【關(guān)鍵詞】頭腦風暴法；錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)；振動篩；碟簧

1　引言

山東魯碧建材有限公司礦山分公司兩條骨料線（圖1、圖2）主要產(chǎn)品粒度為0-5 mm、5-10mm、10-20mm。各產(chǎn)線生產(chǎn)工藝流程如下：

圖1 1#骨料線生產(chǎn)工藝流程

圖2 2#骨料線生產(chǎn)工藝流程

兩條骨料線在維保過程中出現(xiàn)的頑固性問題是1#骨料線的1#振動篩（型號：2YK2160）3.2mm×3.2mm篩網(wǎng)頻繁損壞，2#骨料線VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動篩拉緊裝置壽命短，更換頻繁，我們在維保中依靠常規(guī)維保方式無法根治此類問題。具體問題描述如下：

一是因3.2mm×3.2mm篩孔小、篩絲細，在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)篩網(wǎng)斷裂、撕裂、破損及糊篩子現(xiàn)象，篩片損壞及糊篩子情況如圖3所示，每臺振動篩一套篩網(wǎng)（5片）使用壽命僅6至7天，造成職工更換勞動量大，加劇材備費消耗。頻繁停機更換篩網(wǎng)，不僅打亂正常的生產(chǎn)節(jié)奏，而且影響物料保供能力，制約經(jīng)濟效益的提升。

圖3 3.2mm×3.2mm篩片損壞及糊篩子情況

二是VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動篩拉緊方式為普通壓縮彈簧，運行過程中頻繁松動，造成篩片張緊力減弱，運行過程中篩網(wǎng)張弛度受到影響，嚴重削弱篩片壽命，還會造成支撐梁斷裂。圖4所示：

圖4 2565振動篩拉緊失效造成的次生問題

針對以上骨料線振動篩維保頑固性問題，我們成立改善團隊，利用精益思想對以上問題進行改善，降低費用消耗，減輕職工勞動量。

2　改造優(yōu)化內(nèi)容

2.1針對3.2mm×3.2mm篩片頻繁損壞問題改善

利用頭腦風暴法查找問題原因，整理出以下原因：

（1）外部原因：篩網(wǎng)質(zhì)量不佳；篩網(wǎng)絲徑細，承載能力差。

（2）內(nèi)部原因：鉤板拉緊不到位，篩網(wǎng)緊固螺栓松動；篩網(wǎng)固定不可靠；篩網(wǎng)與承重梁之間為剛性接觸，篩網(wǎng)與橫梁反復(fù)拍打?qū)е潞Y網(wǎng)斷裂；骨料線兩個班次更換篩網(wǎng)操作方法不一致。

（3）不可控原因：物料沖刷導(dǎo)致篩絲正常磨損斷裂；因需求原因篩面上部0-30mm物料粒度大，嚴重磨損篩網(wǎng)。

經(jīng)過分析，決定分別從可管控的外部原因和內(nèi)部原因進行改善，以便有效解決該問題。

對于外部原因：一方面，對不同材質(zhì)、不同類型的篩網(wǎng)進行試用（表1），解決篩網(wǎng)壽命不長的難題，從生產(chǎn)實際來看，采購的各類型篩網(wǎng)使用效果均不理想。

表1 不同材質(zhì)不同類型篩網(wǎng)使用情況統(tǒng)計

另一方面，嘗試采用增粗絲徑的方式來延長篩網(wǎng)的使用壽命。通過測試發(fā)現(xiàn)，隨著絲徑的增加，篩面開孔率逐漸減小，篩分效率整體下降，證明篩絲直徑選擇要盡量小，這樣才能在減少堵孔率的同時提高篩分效率，但是篩面與顆粒物料持續(xù)碰撞出現(xiàn)磨損，從而篩絲直徑又不能太小。經(jīng)過測試，選取直徑為2mm的錳鋼絲作為最佳篩絲。

綜合實驗數(shù)據(jù)，將2mm錳鋼絲制作“托網(wǎng)+基網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，“基網(wǎng)”選擇3.2mm×3.2mm錳鋼絲網(wǎng)用于篩分物料，“托網(wǎng)”選擇篩孔8mm×8mm的錳鋼絲網(wǎng)作為支撐體，用于支撐上部“基網(wǎng)”，兩篩網(wǎng)在振動篩支承筋處包裹40mm寬的聚氨酯，將篩網(wǎng)長度方向篩絲統(tǒng)一彎成U形卡扣并包邊，制成錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)，錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)尺寸如圖5所示，錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)成品如圖6所示。

圖5 錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)尺寸

圖6 錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)成品

針對內(nèi)部原因：首先在篩面支承筋上加裝聚氨酯壓條，使篩面與篩體的接觸由剛性接觸變?yōu)槿嵝越佑|，從根本上解決振動過程中篩面和支承筋剛性沖擊導(dǎo)致的篩絲斷裂問題。其次在篩網(wǎng)上部加裝聚氨酯壓板替代原角鐵式壓板，使篩絲與角鐵的剛性連接變?yōu)槿嵝赃B接，防止運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)篩絲沿角鐵邊沿斷裂，制作的聚氨酯U形壓板結(jié)構(gòu)較好的防護緊固螺栓，避免物料沖刷螺栓，解決了因螺栓磨損出現(xiàn)脫落產(chǎn)生篩網(wǎng)損壞的難題。最后對邊角鋼進行優(yōu)化，增加篩網(wǎng)張緊力，確保篩體整體拉緊，張緊裝置各部結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7 張緊裝置結(jié)構(gòu)

在優(yōu)化篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)和完善固定方式后，又對骨料線兩個班組維修作業(yè)進行標準化管控，避免作業(yè)波動造成篩網(wǎng)損壞現(xiàn)象的發(fā)生。

錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)徹底解決了2YK2160振動篩3.2mm×3.2mm小粒徑篩網(wǎng)篩分效率不高、使用壽命短等長期困擾分公司生產(chǎn)的難題，更換周期延長至6個月一更換，設(shè)備運轉(zhuǎn)率提升25%，材料費降低96%。錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)使得上部“基網(wǎng)”正常磨損后可采用鋼絲包扎“托網(wǎng)”縮小篩孔的方式繼續(xù)生產(chǎn)，延長篩網(wǎng)近30%的壽命。

2.2 VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動篩拉緊方式改善

2565振動篩壓縮彈簧在使用過程中，會受到物料濕度和設(shè)備振動的雙重影響，再加上該部位受下落物料作用，部分篩分顆粒會卡嵌在彈簧內(nèi)部，在頻繁的沖擊和振動下導(dǎo)致彈簧出現(xiàn)裂紋和斷裂，篩網(wǎng)因松動而失效，影響生產(chǎn)穩(wěn)定運行。經(jīng)過改善小組系統(tǒng)分析討論，受汽車后橋彈簧板使用啟發(fā)，決定采用碟簧（圖8所示）替換原壓縮彈簧。

與其他類型彈簧相比，碟簧（圖9所示）具有行程短、小變形、大承載能力、維修換裝容易、經(jīng)濟安全性高等優(yōu)點，經(jīng)過多次試驗我們選取材質(zhì)為60Si2MnA的防松碟簧，疊合成碟簧組使用，強化鎖緊功能，補償預(yù)緊力。

圖8 碟簧結(jié)構(gòu)簡圖

圖9 碟簧實物

該裝置疊合使用后（圖10所示），受表面摩擦阻力作用，吸收沖擊和消散能量的作用更加顯著，實現(xiàn)了較小空間內(nèi)承受極大載荷的目的，篩片張緊力得到保障，使用兩年多未見斷裂、損毀現(xiàn)象，職工勞動強度大幅度降低。

圖10 VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動篩碟簧安裝圖

3　應(yīng)用情況介紹

3.1內(nèi)部推廣情況

（1）將小粒徑錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)制作經(jīng)驗推廣至內(nèi)部2#骨料線S5×2760-2振動篩2.8mm×2.8mm篩網(wǎng)、VUS450塔樓2565振動篩5mm×5mm及VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動篩4.75mm×4.75mm篩網(wǎng)，使用績效突出。

（2）2022年8月份對2#骨料線塔樓2565振動篩篩網(wǎng)進行優(yōu)化，調(diào)整篩網(wǎng)尺寸，將篩網(wǎng)調(diào)整為2片4.25mm×4.25mm篩片和2片4.75mm×4.75mm篩片，將部分5mm以上物料篩選至5-10mm產(chǎn)品內(nèi)，降低機制砂中2.5-5mm產(chǎn)品含量，保證了2#骨料線產(chǎn)品機制砂（0-5mm產(chǎn)品）細度模數(shù)，提升了公司經(jīng)濟效益。該復(fù)合篩網(wǎng)經(jīng)久耐用，維保方便，對骨料產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。

圖11 篩片優(yōu)化后質(zhì)量檢測情況

（3）2565振動篩碟簧防松裝置已連續(xù)使用兩年多，未出現(xiàn)斷裂、破損現(xiàn)象，支撐梁穩(wěn)定可靠，更換后從未出現(xiàn)次生性問題。

3.2改善后整體績效如下

（1）2YK2160振動篩設(shè)備運轉(zhuǎn)率提升25%，職工勞動量降低96%，篩分效率提升35%，錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)年消耗量為2套，較未改造前材備費年節(jié)約23.44萬元，材料費消耗降低96%。

（2）錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)在內(nèi)部兩條骨料線小粒徑篩網(wǎng)中長期使用，年節(jié)約材備費50余萬元。

（3）碟簧防松裝置提升員工作業(yè)效率67%，職工勞動量大幅度降低。

4　結(jié)構(gòu)優(yōu)化創(chuàng)新點

4.1振動篩維保難題解決方法充分利用精益管理理念，從問題本源出發(fā)找原因，制定措施進行攻關(guān)，改善內(nèi)容涵蓋部件優(yōu)化、結(jié)構(gòu)改造、標準作業(yè)等方面，充分發(fā)揮一線職工聰明才智，撬動了員工腦力和智力，值得同行業(yè)管理人員借鑒。

4.2制作的錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)既有篩分效率高又兼具使用壽命長的優(yōu)點，聚氨酯澆注層聚合不同篩網(wǎng)，實現(xiàn)了優(yōu)勢互補，體現(xiàn)了該結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性。

4.3制作的錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)拉緊包邊裝置做到“托網(wǎng)”和“基網(wǎng)”兩種不同篩網(wǎng)張緊度一致，從根源上解決了因張力不同造成篩網(wǎng)松動斷裂的難題。

4.4制作的錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)有效解決了“基網(wǎng)”正常磨損后必須更換的難題，采用鋼絲包扎“托網(wǎng)”縮小網(wǎng)孔的方式仍可滿足生產(chǎn)，實現(xiàn)網(wǎng)體互補、連續(xù)生產(chǎn)，這是該復(fù)合篩網(wǎng)的又一創(chuàng)新點。

4.5設(shè)計的碟簧防松裝置具有行程短、小變形、大承載優(yōu)點，解決了原壓縮彈簧壽命短、易損壞的難題，該裝置設(shè)計具有獨創(chuàng)性。

來源：中國砂石協(xié)會

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