1前言
眾所周知，振動(dòng)給料機是一種在選礦作業(yè)、人工砂石線(xiàn)、選煤等行業(yè)中廣泛應用的給料設備?？v觀(guān)其發(fā)展歷程，先后經(jīng)歷了電磁振動(dòng)、電機振動(dòng)、機械振動(dòng)三個(gè)發(fā)展階段。昆明礦機設計生產(chǎn)的系列振動(dòng)給料機在冶金、煤炭、電力、化工、建材、輕工和糧食等行業(yè)中廣泛應用，可與其他設備配套，實(shí)現給料、喂料、配料、定量包裝和流程自動(dòng)化作業(yè)，可靠精良的質(zhì)量深受昆明碎石機用戶(hù)好評。在礦山選礦工藝中，與選礦設備配套使用，主要用在溜井放礦、轉載裝車(chē)、選礦破碎給料作業(yè)；在煤礦作業(yè)流程中，可用在井下轉載，箕斗下轉載，原煤倉下配煤、精煤倉下裝車(chē)和洗選機均勻給料等作業(yè)；在水泥及混凝土加氣塊設備生產(chǎn)線(xiàn)中，可用于混凝土攪拌站水泥的給料；鑒于振動(dòng)給料機的廣泛應用，昆明昆明礦機組織昆明振動(dòng)給料機專(zhuān)家對振動(dòng)給料機的發(fā)展歷程、應用效果，特別是研究現狀等方面加以綜述，并對振動(dòng)給料機的研究發(fā)展趨勢提出前瞻性的展望。
2振動(dòng)給料機的發(fā)展沿革
20世紀50年代初，由連桿及偏心軸傳動(dòng)的K型機械式往復給料機廣泛運用在礦井生產(chǎn)中，特別是煤礦井下。該機型結構簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗較大，設備笨重，處理量小且成間接成堆式不均勻給料。但該機型維修量小、耐用，布置所需高度低，且對物料的粒度組成、外在水分等物理性質(zhì)要求不嚴。隨著(zhù)礦井機械化程度的提高，這種振動(dòng)給料機已無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。
進(jìn)人20世紀60年代，隨著(zhù)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)引入國外先進(jìn)設備，出現了電磁振動(dòng)給料機，并迅速得到廣泛應用。電磁振動(dòng)給煤機屬于雙質(zhì)體共振型，其相對于K型給煤機具有處理能力大、結構緊湊、重量輕、可無(wú)極調速以及電耗少等特點(diǎn)，在全國得到推廣，頗受用戶(hù)歡迎。然而，經(jīng)過(guò)使用發(fā)現電磁振動(dòng)給料機故障較多，如銜鐵損壞，無(wú)振幅不走料，板彈簧斷裂，板彈簧頂緊螺栓松動(dòng)，鐵芯與銜鐵間氣隙的大小以及板彈簧片數調整不當，易造成電流加大、振幅減小和不能正常運轉，嚴重者將產(chǎn)生鐵芯碰撞而導致鐵芯和線(xiàn)圈的損壞；工作時(shí)噪聲大，不宜輸送極細的或潮濕的粘性粉狀物以及輸送距離短。這一系列問(wèn)題限制了電磁振動(dòng)給料機的進(jìn)一步發(fā)展。
20世紀80年代中期，中國以昆明礦機為首的諸多選礦設備廠(chǎng)商為主要代表，開(kāi)始生產(chǎn)電機振動(dòng)給料機(GZG，MZG型)，GZG型電機振動(dòng)給料機是以振動(dòng)電機為激振源，根據雙電機自同步原理而設計，該機型盡管存在著(zhù)電機易壞、槽體振裂、維修工作量大等問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)昆明礦機的諸多實(shí)踐案例應用，證明其性能優(yōu)于電磁振動(dòng)給料機。
GZD型慣性機械振動(dòng)型振動(dòng)給料機是在上述背景下于20世紀80年代末研制發(fā)展起來(lái)的，GZD型振動(dòng)給料機首先由昆明礦機引用國外的先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)撓性連接將激振器與普通電機相連接，電機只傳動(dòng)不參振，運轉可靠，維修工作量小，給料通暢，對運輸物料的水分和粘度的適應性強，不粘物，槽底還可加鋪耐磨襯板。但是此種振動(dòng)給料機噪音大，漏油嚴重，給料量調整困難，基于以上缺點(diǎn)，設計出現了一種由兩臺電機同時(shí)分別驅動(dòng)兩根偏心軸的慣性振動(dòng)給料機，這種振動(dòng)給料機由兩臺電機控制同步運轉，兩軸間無(wú)齒輪傳動(dòng)，減小了噪聲，潤滑方便。XJG型慣性共振式振動(dòng)給料機是繼往復式給煤機、電磁振動(dòng)給料機、自同步慣性振動(dòng)給料機之后，綜合其優(yōu)缺點(diǎn)，參考了國外近期使用和引進(jìn)的設備，研制成的又一種新型給料設備，也是國內開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品，其受力狀態(tài)較好，動(dòng)力消耗小，噪聲低，開(kāi)停機平穩。作為國內振動(dòng)給料機的鼻祖，昆明礦機也以昆明振動(dòng)給料機市場(chǎng)為核心，將系列振動(dòng)給料機和配套的精良售后服務(wù)，覆蓋到了整個(gè)中國以及東南亞諸國。
20世紀80年代末90年代初，根據現場(chǎng)使用需要，各種新型振動(dòng)給料機應運而生。芬蘭Rox—on公司(前稱(chēng)kone Kunming Gravel Equipment工程公司)設計制造了一種將重型板式喂料機與篩分機有效結合在一起的、結•構形式新穎的棒條振動(dòng)給料機，具有篩分、輸送雙功能，適用于選礦、建材和化學(xué)等工業(yè)部門(mén)，特別適用于黑色、有色金屬礦石、建筑石料粗碎前的給料；意大利ORU公司生產(chǎn)的用于現場(chǎng)制備混凝土加氣塊的Autoforcula1040型等混凝土攪拌站，采用了以電機為動(dòng)力的篦形振動(dòng)給料機，該種給料機用于凝土攪拌站水泥的給料；濟南某所制造了一種多層槽振動(dòng)給料機，將槽體分成上、下兩層或多層空間，可提高料槽工作面對物料的速度傳遞效率，提高生產(chǎn)率。
3振動(dòng)給料機的研究現狀
在中國振動(dòng)給料機的發(fā)展歷程中，昆明礦機對其研究主要集中在以下幾個(gè)方面。
3.1關(guān)于物料結合狀態(tài)的研究
振動(dòng)給料機在輸送物料時(shí)的振動(dòng)參數受被輸送物料的影響，物料主要影響給料機的參振質(zhì)量和阻尼，物料結合系數與阻尼系數的確定在振動(dòng)給料機的設計中占有較大比重。聞邦椿院士在這方面做了相關(guān)的研究，推導出了物料結合系數的計算公式，證明了理論計算的物料結合系數’基本上適合工程實(shí)際的情況。不同形式振動(dòng)給料機的物料結合系數不同，國內外學(xué)者分別對工作面無(wú)傾角和有傾角的振動(dòng)給料機系統進(jìn)行了討論，分析結果表明:當工作面有傾角時(shí)物料結合系數比工作面無(wú)傾角時(shí)??；物料結合系數與阻尼系數隨著(zhù)振幅的增大而減小，其中物料結合系數減小較快。對于單質(zhì)體彈性連桿振動(dòng)給料機，物料滑行輸送時(shí)，決定物料結合系數的主要因素是物料與槽體之間的摩擦系數和槽體傾角。
3.2關(guān)于系統運動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的研究
振動(dòng)給料機機械系統的振動(dòng)特性和動(dòng)力學(xué)參數對給料效果有重要影響。振動(dòng)給料機按機械系統結構的力學(xué)原理，主要分為單質(zhì)體和雙質(zhì)體兩大類(lèi)，對工程中常用的振動(dòng)給料機，大都采用單質(zhì)體集中質(zhì)量力學(xué)模型，構成單自由度線(xiàn)性振動(dòng)系統。對于單電機振動(dòng)給料機，通過(guò)理論研究，建立振動(dòng)給料機的力學(xué)模型和運動(dòng)微分方程，證明單電機立式安裝優(yōu)越于臥式，同時(shí)為避免槽體擺動(dòng)給料機設計安裝時(shí)必須滿(mǎn)足一定的條件。對于雙軸(或)雙電機振動(dòng)給料機，分為雙機豎置和雙機橫置兩種結構形式，目前對其振動(dòng)理論以及動(dòng)力學(xué)參數的研究日趨完善，在研究其擺振時(shí)，通過(guò)建立雙電機自同步振動(dòng)給料機的三自由度力學(xué)模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，在此基礎上得出了機體不出現搖擺振動(dòng)的條件。
在考慮既有粘性阻尼又有摩擦阻尼的情況下的振動(dòng)給料機，對其建立力學(xué)模型和微分方程，可知粘性阻尼和摩擦阻尼對給料機的振幅有所影響…’；利用離散元方法對顆粒在振動(dòng)給料機中的運動(dòng)過(guò)程進(jìn)行數值研究，發(fā)現振動(dòng)給料機中顆粒運動(dòng)隨振動(dòng)參數變化而變化；對多軸振動(dòng)給料機的研究，分析出了其最大給料速度和極限速度；對振動(dòng)給料機進(jìn)行實(shí)測研究，得到了給料機的激振力、傾角、振動(dòng)方向角和人料口厚度與生產(chǎn)率及電參數的關(guān)系，并找到了各參數之間的更優(yōu)組合。此外對振動(dòng)給料機進(jìn)行優(yōu)化設計及運動(dòng)仿真，對部件進(jìn)行參數化設計、裝配及結構分析也都取得了一定的成果。
(未完待續)
