李宏宝

【摘 要】沥青混合料搅拌设备是公路路面工程施工过程中非常重要的大型生产设备，作为其关键组成部分的振动筛，其工作性能的稳定程度将直接影响到瀝青混合料生产级配的精确度，因此也决定了成品沥青混合料质量的好坏。本文将结合我公司DG4000型间歇式沥青搅拌设备对振动筛作全面深入的分析，旨在对振动筛有更加深入认识。

【关键词】间歇式沥青混合料搅拌设备；振动筛；筛分效率

1 间歇式沥青混合料搅拌设备

沥青混合料搅拌设备根据其生产工艺的不同可分为连续式沥青混合料搅拌设备和间歇式沥青混合料搅拌设备两种类型，间歇式沥青混合料搅拌设备相对连续式而言在结构组成上主要增加了振动筛部分，因此具备了更加先进的振动筛二次筛分功能和电子称量系统的二次称量和搭配功能，能够更加精确的确保骨料的级配以及油石比的大小，因此在近年来我国公路施工过程中得到了广泛的推广和应用，特别是对沥青混合料成品质量要求非常高的高等级公路的建设中，如高速公路，一级公路，高等级城市道路等重点工程建设中，几乎全部采用了间歇式沥青混合料搅拌设备。

2 振动筛的分类

2.1 按照运动形式的不同振动筛可分为直线振动筛，圆振动筛和椭圆振动筛。

1）直线振动筛：这种振动方式是将振动电机或激振器作为激振源，将筛网上的物料向上抛起的同时振动筛也在向前做直线运动，使得被筛分的物料经过多层筛网被筛分成不同粒径大小的骨料，从而实现骨料的二次筛分。

2）圆振动筛：这种振动方式是运用偏心块来调节振动幅值以及筒体式的偏心轴激振器，这种类型的振动筛是一种高效、多层数的新型振动筛。

3）椭圆振动筛：其顾名思义就是其运动轨迹是椭圆形状的振动筛，其优点是筛分精度高，应用较为广泛。

2.2 按照驱动装置形式的不同可分为弹性连杆式振动筛，惯性式振动筛和电磁式振动筛。

1）弹性连杆式振动筛：利用曲柄连杆机构是筛体强制作往返运动，产生周期变化的激振力带动筛体振动。

2）惯性式振动筛：利用偏心质量块的转动而产生惯性力带动筛体振动，其激振器一般采用电机带动偏心块或直接使用激振电机。

3）电磁式振动筛：这种类型的驱动形式是在电磁铁线圈中电流，通过电流的周期性变化使得激振力也产生周期性变化，从而带动振动筛筛体产生振动。

2.3 按照振动筛筛网层数的不同分为单层筛网式振动筛、双层筛网式振动筛和多层筛网式振动筛，但随着公路路面施工技术对沥青混合料生产质量要求的不断提高，对振动筛筛分效率和筛分质量的越趋严格，间歇式沥青混合料搅拌设备大多数均采用了多层筛网式振动筛。

2.4 按照偏心轴根数的不同分为单轴式、双轴式和多轴式振动筛。

3 振动筛的结构组成

振动筛结构由三大部分组成：激振装置、筛框以及减振装置。

激振装置形式较多，有筒式型、箱式型、激振电机以及偏心块式等多种激振器，其作为振动筛的关键组成部分，具有工作时振动频率高，工作时间长，振动时产生的冲击力大等优点，但也存在着润滑效果差，故障多等缺点，因此要使振动筛运行稳定，选用的激振器是否恰当非常重要。

筛框结构是由振动梁、立板、侧板、横梁、内支撑梁、后挡板等组件构成。采用了高强度螺栓紧固在了内支撑梁和两端的侧板之间，这种紧固方式不仅可以将钢板孔与高强度螺杆之间的盈配合得到充分的利用，而且还可使得振动时产生的激振力得到直接传递，并且能够使得被紧固件之间的振动力利用静摩擦更加有效的得到传递，再使用防松螺母，提高联结强度，使得联结可靠并且不松动，最后将振动筛的筛箱联结成一个刚性的箱体结构。

减振装置采用金属螺旋式弹簧作为弹性元件来进行减振。因为考虑到该设备多层双轴惯性式直线振动筛筛分经烘干后的热骨料，骨料的高温可能会致使橡胶弹簧的腐蚀和老化，因此不便采用橡胶弹簧减振。相对而言，金属螺旋式弹簧动力性能好，经久耐用，更适合用于该振动筛的减振装置。

4 振动筛的工作原理

现将结合我公司DG4000型间歇式沥青混合料搅拌设备振动筛的工作过程对来分析振动筛的工作原理。

当振动筛在正常工作对骨料进行筛分时，两组偏心距和质量相等的偏心块作同步反向转动，在筛分过程的任意时刻，两个偏心质量块的方向如果在两根偏心轴形成的平面上，则此时两个大小相等方向相反的激振力相互抵消，合力为零，即达到最小值；如果两个偏心质量块的方向在两根偏心轴形成平面的垂直面上，则此时产生的激振力叠加达到最大值，同时振动筛的运动幅值达到最大。在如此循环往复的运动过程中，振动筛筛体和筛网对物料作抛掷运动，实现对混合物料的筛分，完成筛分过程。

5 振动筛的振动特性参数

振动筛的振动特性参数主要包括筛网倾角、振动方向角、振幅和振动频率。

5.1 筛网倾角和振动方向角

振动筛筛网和水平面之间的夹角被称为筛网倾角。筛网倾角的大小对振动筛的生产率和筛分效率有着密切的联系。如果筛网倾角越大，则骨料在筛网上运动的速度会更快，可提高振动筛的生产率，但由于骨料在筛网上的停留时间会减少，因此也相应的降低了振动筛的筛分效率。反之，当筛网倾角越小，振动筛的生产率会降低，而筛分效率会提高。

而振动方向线和上层筛网之间的夹角则被称为振动方向角。如果振动方向角越大，则骨料被筛网抛掷的距离越短，骨料在筛网停留的时间会延长，则振动筛的生产效率会较低，筛分效率会提高。反之，当振动方向角越小，骨料被筛网抛掷的距离越远，骨料在筛网上停留的时间会缩短，则振动筛的生产率会提高，而筛分效率则会降低。

5.2 振幅和振动频率

振幅和振动频率的大小并非越大或越小就会越好，需综合考虑。如果振幅越大，频率越高，可以使得骨料在筛网上跳动的次数增加，提高筛分速度和筛分效率，而且有利于筛孔不被堵塞，但振幅太大，频率太高会使振动筛运动加剧，从而降低了振动筛的使用寿命。因此一定要综合考虑振幅和振动频率的取值。

6 影响振动筛工作效率的因素

振动筛的工作效率主要側重于振动筛的筛分效率，对于振动筛的筛分效率，除了振动筛自身的振动特性影响外，还有一些其他因素会对筛分效率产生影响，具体如下：

1）如果被筛分物料本身不合格，存在混料现象或者超粒径占有量多等情况，则石料的组成中易筛分物料较少，振动筛的筛分效率会降低，进而设备的产量也随之降低。

2）在原材料堆放过程中如果管理不善，出现混合堆放情况，则会影响生产过程中的筛分效率，增加振动筛的筛分负荷。

3）筛网是否完好对振动筛的筛分产生较大影响，并直接影响到级配的准确度。

4）筛网筛孔的选择也会对筛分效率造成影响。如果筛网的筛孔和物料的规格不匹配，则筛分效率会非常低，并可能会产生严重的待料或溢料现象。

5）冷料给料的大小对筛分效率也会产生影响。如果冷料给料量大于振动筛的筛分速度，则振动筛的筛分能力不足，筛分效率降低，并会伴随发生明显的串料混仓现象，进而影响沥青混合料级配的精度，对沥青混合料的质量造成影响，因此在生产过程中应控制好冷料的给料量，确保振动筛的筛分效率。

7 提高振动筛工作效率的控制措施

为了进一步提高振动筛的工作效率，减少骨料筛分的串仓现象，最大程度的保证生产级配的精确度，现针对筛分效率的影响因素提出以下几方面的控制措施。

1）对进场原材料的质量严格监督把控。

2）对进场石料分开堆放，防止出现混仓现象。

3）确保合适的冷仓给料量，减小振动筛的筛分负荷。

4）保证筛网的完好程度。定期对振动筛筛网做仔细检查，观察筛网是否存在磨损破裂现象，防止筛网破裂产生筛分漏料混仓情况发生。

5）振动筛筛网筛孔的正确选择。在设备生产之前，必须根据设计级配要求对振动筛筛网筛孔做正确的选择，确保筛网筛孔规格与石料的匹配，保证筛分过程的效率以及级配的精确程度。

8 结束语

振动筛作为间歇式沥青混合料搅拌设备的关键组成部分，其工作效率的高低对设备的的生产能力和生产的成品沥青混合料的质量有着非常大的影响，因此本文着重通过对其工作原理、工作特性、影响因素以及控制措施等方面做了深入详细的分析和剖析，旨在对振动筛有更深入的认识并在实际的生产过程中做合理的改善和应用，确保间歇式式沥青混合料搅拌设备在施工过程中生产的稳定性和质量的可靠性。

【参考文献】

[1]王铁庆.间歇式沥青搅拌设备振动筛筛孔配置研究[D].西安：长安大学，2005.

[2]王翠清，冉隆河.影响直线振动筛筛分效果的几个重要参数[J].选煤技术，2006，4（2）：13-15.

[3]王晓卫，张露霞.沥青搅拌振动筛的工作原理及发展趋势[J].矿业工程，2011，9（5）：52-54.

[责任编辑：田吉捷]