Analyse préliminaire des défaillances des tamis vibrants linéaires

Abstrait:
Cet article analyse les causes de détérioration des plaques de criblage des cribles vibrants linéaires nationaux et de défaillance des poutres des modèles importés. En comparant les avantages et les inconvénients des deux types, des mesures d'amélioration sont proposées en intégrant leurs points forts. En raison des caractéristiques d'auto-vibration des cribles vibrants linéaires, les dommages aux composants sont fréquents et représentent une part importante des coûts de maintenance des usines de préparation du charbon. Réduire la fréquence des pannes et prolonger la durée de vie des composants est crucial pour minimiser les temps d'arrêt de production et diminuer les coûts d'exploitation.

À l'usine de préparation du charbon de la mine de Tunlan, le système de lavage principal comprend 18 cribles vibrants linéaires. Après plus de deux ans d'exploitation, de nombreux problèmes sont apparus, notamment :

Dégâts fréquents des plaques de tamisage dans 12 tamis vibrants domestiques.
Au total, 280 plaques de tamis en acier inoxydable (1 220 mm × 590 mm) ont été remplacées sur deux ans, pour un coût d'environ 280 000 RMB.

Défaillance fréquente de poutre dans 6 tamis vibrants importés.
Au total, 43 poutres (φ245 mm × 10 mm) ont été remplacées au cours de la même période, pour un coût d'environ 150 000 RMB.

Ces remplacements fréquents ont considérablement augmenté l’intensité du travail et la consommation de temps, affectant directement la production.

1. Analyse des causes
1.1 Raisons des dommages causés aux tamis vibrants linéaires domestiques
Les cribles nationaux utilisés à la mine de Tunlan comprennent les modèles 2ZKX et ZKS, tous deux équipés de plaques en acier inoxydable de 1 220 mm × 590 mm. Chaque remplacement complet nécessite 145 plaques. Sur une période de deux ans, les plaques de chaque crible ont été entièrement remplacées environ deux fois. En revanche, aucune plaque n'a été remplacée sur les cribles USL 3,0 × 6,0 importés au cours de la même période.

Les principales causes de dommages aux plaques d'écran domestiques ne sont pas l'usure normale mais :

(1) Conception structurelle déraisonnable :
Les plaques de criblage domestiques présentent une structure fragile, leur cadre étant constitué uniquement de barres d'acier de φ10 mm. Leurs dimensions, longues et étroites (1 220 mm × 590 mm), offrent une bonne élasticité, mais une rigidité médiocre. Lors de vibrations, une amplitude excessive provoque une rupture par fatigue des barres et du cadre.

(2) Mauvaise méthode de serrage :
Les cribles domestiques utilisent de simples boulons, des cornières et des bandes de caoutchouc pour serrer les plaques, sans tenir compte du déplacement dû aux vibrations. Les grands espaces du cadre du crible, sa faible rigidité et sa déformation plastique lors du serrage le rendent sujet aux déplacements et aux flexions. La faible longueur de contact boulon-cornière et l'ajustement lâche contribuent à un desserrage prématuré, provoquant des vibrations supplémentaires et une défaillance par fatigue.

(3) Mauvaise qualité de fabrication :
Des tolérances dimensionnelles importantes et une mauvaise qualité de soudage sont également des facteurs contributifs.

1.2 Causes de défaillance des poutres dans les cribles vibrants linéaires importés
Les modèles USL 3.0×6.0 importés sont équipés de 9 poutres principales par unité, soit un total de 54 poutres réparties sur 6 unités. En deux ans, 43 poutres ont été remplacées, soit une moyenne de 0,8 remplacement par poutre, la poutre la plus fréquemment endommagée ayant été remplacée deux fois. En revanche, aucune poutre des 12 écrans nationaux n'a nécessité de remplacement.

Après discussion avec le fabricant, il a été reconnu que ce taux de défaillance était anormal. L'analyse des poutres démontées a révélé des fractures de fatigue. Comparativement à la conception nationale, la cause principale était que les neuf poutres des modèles importés n'étaient pas interconnectées. Dans les conceptions nationales, les poutres sont assemblées longitudinalement avec des équerres et des cornières en acier, ce qui améliore la résistance globale à la fatigue.

Dans la conception importée, chaque poutre résiste individuellement à la flexion, ce qui nuit à l'intégrité structurelle. Cela entraîne des vibrations supplémentaires plus importantes et des dommages dus à la fatigue. Des problèmes de choix des matériaux peuvent également y contribuer.

2. Mesures d'amélioration
D'après l'analyse ci-dessus, chaque type de crible vibrant présente des avantages et des inconvénients. Combiner les atouts des deux peut conduire à des améliorations significatives.

2.1 Mesures d'amélioration pour les cribles vibrants linéaires domestiques
(1) Reconception de la plaque d'écran et de la structure de serrage sur la base de modèles importés.
Utilisez des plaques d'acier de 6 mm pour souder le cadre ; ajustez les dimensions des plaques à 592 mm × 598 mm, ce qui réduit la longueur et améliore la rigidité. Utilisez des bandes de serrage en acier et caoutchouc pour un meilleur ajustement des boulons.

(2) Souder l'acier du canal au-dessus des 9 poutres et pré-percer les trous de boulons pour la fixation de la plaque d'écran.

(3) Fixez les rails de la plaque d'écran sur le canal en acier, permettant l'installation de la plaque.

2.2 Mesures d'amélioration pour les cribles vibrants linéaires importés
(1) Mesurer avec précision le diamètre et l’espacement du faisceau.

(2) Fabriquer des poutres auxiliaires :
La partie centrale est constituée de plaques d'acier de 8 mm d'épaisseur, soudées sur les deux bords avec des ronds d'acier de φ25 mm. Les extrémités sont constituées de plaques elliptiques (8 mm d'épaisseur), courbées selon un rayon de 125 mm afin de minimiser les contraintes sur les poutres principales.

(3) Retirez la rangée centrale de plaques d'écran longitudinalement pour accéder aux centres des poutres.
Soudez les poutres auxiliaires par points entre les poutres adjacentes, puis soudez-les complètement après alignement. Veillez à ne pas endommager les poutres d'origine. Le poids total ajouté est d'environ 80 kg, avec un impact négligeable sur les performances. Une ou deux rangées de poutres auxiliaires peuvent être ajoutées selon les besoins.