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国内筛分设备的现状和展望(二)

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-01-07  浏览次数:291
核心提示:(接上期)四、国内筛分机械行业现状1、概况:随着十五规划基本建设投资的加大,冶金、能源、交通、水电等部门新建项目和技术改造
 (接上期)

四、国内筛分机械行业现状

1、概况:随着“十五”规划基本建设投资的加大,冶金、能源、交通、水电等部门新建项目和技术改造项目不断增加,大大地推动了机械工业的发展,全国筛分机械制造业呈发展趋势。目前国内筛机产品种类有圆振动筛、直线振动筛、椭圆振动筛、高频振动筛、弧形筛、等厚筛、概率筛、冷矿筛、热矿筛、节肢筛等、旋振筛和各种振动给料机械,多达50多个系列近1000种规格,产品已在冶金、矿山、煤炭、水利、水电、化工、石油、医药、食品、轻工等行业得到广泛的应用,基本上满足了国内国民经济建设的需要。据2002年行业调查了解,全国筛分机械制造企业已多达300余家,从所有制来看,除国营、集体、股份制外,还有外资和合资企业, 特别是股份制、民营企业发展很快。全国筛分机械市场容量年产值约为5亿元左右,今年又有大的增长,年产值超过1500万元以上的企业有10余家。由于我国东部经济发展较快,筛分机械制造企业也主要分布在东北、华北、华东和中南地区,尤其是鞍山、新乡地区,在鞍山矿机和河南太行振机企业的影响下,已发展成筛分机械制造基地,这两个地区的筛分机械产值约占全国总产值的50%左右,可是在西部地区,基本上没有一家像样的筛分设备制造企业,目前西部开发用的筛分设备均是从东部采购的,这与当前西部开发的形势很不相称。我国筛分设备制造企业虽然很多,但是真正具备实力的很少,目前全国具有独立研究开发新产品能力的企业不多,大约有3—4家,每年能创新开发几个新产品。而大多企业仍是生产常规较为陈旧的产品。在产品设计和制造水平上,全国大约只有4—5家企业的机械装备和工艺水平真正具备制造较大筛分机械的能力、鞍矿、洛矿、上建、太行、鞍重基本上已采用CAD计算机辅助设计。鞍矿、太行均具备数控切割机,大型退火窑、喷砂处理等设备和工艺。特别是太行从日本引进的两台机械设备加工中心,焊接机器人及数控龙门钻床,把国内筛分机械制造水平提到了一个新的高度,为全行业的技术进步和产品质量的提高做出了贡献。而其余企业仍采用常规机械设备和手工操作,所以产品质量水平与国外先进水平存在较大的差距。德国申克和KHD公司是国际著名的筛分机械制造企业,他们的新产品开发是和工程设计同时进行的:首先要对被筛物料的物理、化学性质以及在工艺流程中所需达到的要求进行分析,选择合理的技术参数、进行模拟样机试制、进行必要的设计计算、工作图设计、产品试制、检验、服务、工艺试验、跟踪服务、产品改进设计、定型等一系列程序,最后实现交钥匙工程。而我国在新产品的开发时,往往对产品在工艺流程的位置和作用不甚了解,产品设计的针对性不够强; 新产品在制造过程中由于材料、设备、工艺的原因,制造出的产品也很难达到设计的要求;由于售后跟踪服务的不及时,对于新产品存在的问题不能及时改进,所以新产品难以定型和推广;再加上国内无振动机械专用轴承,筛机强度有限元计算未普遍推广,筛机寿命不高。在冶金部门,对冷、热烧结矿进行分级的冷矿筛和热矿筛存在问题较大,筛机寿命普遍偏低,大约为在1-3年,而德国申克的冷矿筛、寿命达5—10年。特别是国内热矿筛产品,可以说还没有真正过关。河南太行在冶金系统的冷、热矿筛制造方面做了大量的工作,他们和长沙冶金设计院共同开发的TDLS3090三轴椭圆冷矿筛在冶金系统得到了广泛应用。今后通过努力,相信一定能取得更大的成绩。另外在煤炭部门,随着大型选煤厂的建设及老选煤厂的改扩建,筛机的大型化要求愈来愈迫切,目前,27m2以上大型直线筛和香焦筛大部分还需要从国外进口。前年鞍重和平顶山选煤设计院共同研制的2ZKP3660大型直线筛,效果良好。最近鞍矿为神华集团格尔能源有限公司生产了几台DZS3675的27m2大型直线筛和ZD3191的27 m2香焦筛,已通过辽宁省工业性鉴定,今后将能替代进口产品。此外,大型水电项目及交通建设需要大量的破碎-筛分成套设备,以对砂石料进行处理. 大型振动给料机、多层筛、三轴椭圆筛用量很大,前几年从国外诺德博格和苏维达纳公司引进了不少破碎-筛分成套设备,促进了国内市场发展,很多企业从生产单一设备向生产破碎-筛分成套设备发展。这既提高了产品的科技含量,也增加了企业经济效益。此外化工系统在引进国外成套设备的同时,也引进了不少振动给料机和筛分设备,它们是由不锈钢制成,设备小巧,但技术含量不算太高,我想:通过有关政府部门协调,这些振动设备完全可以由我们国内制造,替代进口,节省外汇。

2、几个问题

(1) 行业企业面临的形势:改革开放以来,国外筛分机械制造企业已经走进国门,目前,由芬兰诺德博格和瑞典苏维达纳组成的美卓矿机、美国康威德公司在我国筛分机械市场有很强的竞争力。加入“WTO”之后,将会有更多的外国公司进入中国市场。另外,很多在国外经过多年学习和工作的学子,他们完成了经验和资本积累后回国进行创业,这些人年青,有事业心、有魄力,具有先进的制造技术和企业管理经验优势,再加国家政策上的支持,他们一旦进入筛分设备制造业,二、三年后将成为国内该行业的生力军,对此,我们行业的企业必须有清楚的认识。尤其是国有企业,如不能在近年内从体制上进行改革,将无法参与市场竞争。产品的技术含量和质量水平如没有特色,不能在国内某个领域形成支柱产品,企业在市场竞争中将无立足之地。

(2 )关于产品开发:我国进入“WTO”之后,国内外市场竞争日趋激烈,新产品开发能力和产品质量方面的问题严重阻碍了行业企业的发展。,表现之一是研究开发投入不足:企业开发能力薄弱,科研开发费用占销售额的比重太低。一般企业实际不到1%左右,而工业发达国家大型企业都在5 % 以上,有的高达10 % 。二是从事研究开发工作的技术人员力量不足:我们的企业开发人员占职工人数的比例仅为 1 % 左右,而发达国家大都在10 %-15% 以上。三是企业开发机构不健全:虽然筛分设备制造企业中拥有一些技术开发机构,但具备一定水平和实力的开发机构不多,与国外相比差距甚大。四是企业对社会科研开发能力利用不够:社会开发与企业生产脱节,科研成果商品化率低。五是企业技术改造不够:对于结构件的生产条件,从予处理到焊后处理一系列工艺、工装手段必须保证,机械加工应向数控方面发展,保证产品质量。六是售后服务注意不够:对于售后产品的流向和质量情况,今后要备案并处理。

我们应认识到,国际市场的竞争,不仅是速度和数量的较量,更重要的是科学技术,质量和效率的角逐。虽然装备水平,工艺技术和企业管理落后是影响我们筛分设备制造业发展的重要因素,但筛分机械产品几十年一贯制的现状,严重阻碍了企业高效率地参与两个市场的竞争。

(3) 目前筛分机械制造业的主要工作

 A、加速体制改革,创建全新机制,解决历史包袱,适应市场需求。

B、建立先进管理体制,改善装备水平,加速企业信息化进程,使企业具备参与竞争的条件。

C、引进技术,引进资金,吸纳人才,生产出具有特色的支柱产品,企业才能健康发展。 

 五、我国筛分机械发展的方向

      与世界先进国家相比,我国的筛分设备还存在一定的差距,如前所述,其表现为寿命低,可靠性差,尤其是国产振动器轴承,因质量差,更换频繁。而其它如筛网,弹簧等部件,质量也不稳定,影响生产。另外,新材料、新技术推广应用速度迟缓,这一切均待解决。综合国内筛分设备状况,我国筛分机械须向以下几个方向发展。

1、深入研究新的筛分理论和技术:我们曾应用自同步理论,利用概率,等厚高效筛分法,已研制成功了概率筛、等厚筛和概率等厚筛等。去年,中国矿大机械厂为解决大型振动筛强度问题,提出了超静定网梁结构理论并使用成功,获得国家专利。最近,新乡威猛集团将12台2m×3m的节肢筛组合在一起,形成了目前国内最大的72m2振动筛,用于选煤系统的分级和脱水、脱介,效果很好。同样,中国科技大学为铁法矿务局晓青矿研制了筛框不动,筛网振动的大型振动筛。今后,我们还要继续深入研究新的筛分理论和技术,研制高效筛分机械。我们要组织筛分机械设计研究专业队伍,通过试验、研究、发现和发展新的筛分方法和技术,寻求合理的结构型式、动力配置和动力学参数,研制适用于各种条件的筛分机械 。

2、引入现代化设计手段,采用新材料,新技术、新工艺:对现有的筛分机械进行运动分析和结构改进,引入现代化设计手段,采用优化设计、计算机辅助设计,用计算机对筛机结构强度进行计算, 提高设计的可靠性;建立振动筛试验台,对筛机产成品进行检测。全面推广使用新材料,新技术、新工艺。对振动机械用的钢材,轴承、弹簧、筛网进行专门研究,筛面应从金属筛网向非金属筛网发展,应用橡胶筛板、聚氨酯筛网、弹性杆筛面;支承元件应采用橡胶弹簧和复合弹簧;推广环槽铆钉和高强度螺栓联接。规范筛分机械制造行业管理,严格执行工艺制度,加强质量管理,提高筛分机械制造水平。

 3、研制和推广振动机械专用轴承:振动器是振动机械的心脏,而轴承是振动器的关键件,目前, 在国外大都采用瑞典SKF、德国FAG和日本NSK的振动机械专用轴承,因采用振动机械轴承后,轴承承载能力比普通标准轴承提高25%以上,在计算轴承寿命时,负荷系数可以从1.8--2.1降低到1.2--1.5,这样,选择的轴承可比标准轴承降低两个规格型号,轴承型号小了,振动器减小了,筛分机械重量减轻了,生产成本也降低了。前几年鞍矿在引进德国KHD公司振动筛技术时,由于采用瑞典SKF轴承价格高,供货周期长,因而对进口轴承国产化做了大量工作,我和瓦房店金成非标准轴承有限公司赵士吉高工经过五年多的设计和不断改进,研制了几种规格振动机械专用轴承。振动机械专用轴承和普通轴承区别很大,主要有以下几方面:  

                                         (一) 结构性能对比

 

振动专用轴承

普通轴承

设计

结构

l  滚动体直径加大,滚动体长度加长;

l  保持架由外圈引导,减少对滚子的作用力;采用内圈挡边引导滚子,改善滚子运转;

l  圆柱滚子轴承保持架采用整体式结构,强度大大提高。

l  调心轴承外径设计有油槽油孔,润滑效果好;

l  滚子体直径和滚动体长度均小;

l  保持架由滚子或内圈引导;

l  圆柱滚子轴承保持架采用铆钉结构,容易松动、掉盖;

l  调心轴承外径无油槽油孔,润滑效果差;

选用  材料

l  内外圈及滚动体采用真空脱气轴承钢,耐疲劳性能好;

l  保持架采用铝铁锰青铜材料,强度高,弹性好,耐磨性能更好;

l  内外圈及滚动体采用普通轴承钢;

l  保持架采用锌黄铜材质,强度低,弹性差;

 

热处理方式

l  内外圈采用贝-马混合淬火或马氏体淬火+高温回火,硬度均匀,内应力小;韧性好,抗冲击和振动;在1500C温度以内工作时,稳定性好;

l  内外圈采用普通淬火方式,韧性差,抗冲击和振动性能差,热稳定性不好;

公差及制造工艺

l  严格按P6级精度标准制造,尤其内外径公差度很小;

l  滚动体尺寸相互差≤0.002;

l  圆柱滚子外径有凸度修形,避免应力集中;

l  滚动表面超精处理,光洁度高;

l  普通P0级精度公差标准制造;滚动体分组≤0.005;

l  圆柱滚子无凸度修形;

l  部分滚道只作抛光处理,光洁度低;

 

内部

游隙

l  游隙按振动机械要求生产,范围控制在很小范围内,一致性好。

l  游隙一般按标准组或C3生产,游隙或小,或是范围大,离散性大;

使用

效果

l  噪音低,温升小,稳定性好,使用寿命长,

l  没有早期疲劳现象,

l  噪音大,温升高,稳定性不好,

l  使用寿命短,有早期疲劳现象,

该轴承在引进德国技术USL、USK振动筛使用了上千套,效果很好,其承载能力和使用寿命大大提高,各项技术性能均达到要求,基本上达到了取代进口轴承的目的,该轴承试制后,其价格仅为瑞典SKF轴承的1/3、日本NSK轴承的1/2.。批量生产后,价格还能降低,如在全国范围内推广使用,将把国内筛分机械制造水平推上一个新的台阶。

5、向标准化,系列化,通用化发展:提高三化水平,这是便于设计,组织专业生产和保证质量的途径。有些另部件如标准化、通用化了,组织专业化生产,可大大降低成本,提高企业效益。

6、强化筛机技术参数:根据不同用途研制新筛机。发展大型、重型、超重型筛分设备,筛机振动筛强度可达5.4以上,筛分面积向27m2以上发展,(德国筛子技术承公司曾生产5 m×11m、筛分面积达55 m2的筛机)提高筛机的处理能力和承载能力。

7、不断扩大筛机应用领域:根据不同用途,研制出各种不同型式的筛机,目前,国内对于细和超细物料的分级、含水分7%--13%粘性物料的分级还存在问题。上次重机网联系国外需要100目下、生产能力为25t/h的细筛,国内就没厂家能接,我们应发展特殊用途筛分设备,满足国民经济建设发展的需要,并担当对外出口的任务。

展望未来,我们充满信心,通过全行业人员的努力,我国筛分机械工业将在21创辉煌。

 

鞍山矿山机械股份有限公司         

谭兆衡         

 

 

中国筛分机械网及筛分机械公众号首发。

版权所有,未经作者同意,不得转载或部分拷贝。


 

 
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