振动筛振动与冲击测试的具体测试方法及步骤详解

振动筛是矿山、建材、化工等行业实现物料分级的核心设备，其振动与冲击特性直接影响筛分效率、设备寿命及运行安全性。若振动幅度过大或冲击载荷超过设计阈值，易导致筛框疲劳开裂、支撑弹簧失效等故障。因此，定期开展振动与冲击测试，是及时发现设备异常、保障稳定运行的关键手段。本文结合实际测试经验，详细讲解振动筛振动与冲击测试的具体方法及步骤，为现场测试提供可操作的指导。

测试前的准备工作

测试前需完成三项基础准备：设备状态检查、环境清理与安全防护。首先，彻底停机并切断电源，清理筛面及进料斗内的残留物料、杂物——物料堆积会改变筛框的质量分布，导致振动信号失真；同时检查筛框焊缝、支撑弹簧、联轴器、电机轴承等关键部件，确认无裂纹、松动或磨损严重的情况，若存在损伤需先维修再测试，避免测试数据受异常部件干扰。

其次，清理测试环境：移除设备周围的振动源（如相邻的输送机、破碎机），避免外界振动传入；若无法移除，需在测试时记录外界振动数据，后期用于数据修正。测试区域需预留足够空间，便于操作人员安装传感器、连接设备。

最后，落实安全措施：在设备周围设置警示标识，禁止无关人员进入；测试人员需佩戴安全帽、防护手套，避免接触运转部件；若测试过程中需启动设备，需由专人操作，确保紧急停机按钮可随时使用。

测试仪器的选择与校准

振动与冲击测试的核心仪器包括传感器、数据采集器与分析软件。振动测试常用压电式加速度计，需满足三个要求：频响范围覆盖振动筛的工作频率（通常5-50Hz）、灵敏度适中（10-50mV/g）、重量轻（≤10g）——重量过大会影响振动信号的真实性。冲击测试需选择抗过载能力更强的加速度计（量程≥50g），避免冲击峰值超过量程导致传感器损坏。

数据采集器需支持多通道同步采集（至少4通道），确保不同位置的信号可同时记录；采样频率需设置为信号最高频率的2-5倍（如振动筛最高振动频率为50Hz，采样频率需≥100Hz，通常选200-500Hz即可满足需求）。分析软件需具备时域波形显示、频域谱分析（FFT）、冲击峰值统计等功能，如NI LabVIEW、B&K PULSE等。

仪器校准是保证测试精度的关键：测试前需用标准振动台校准加速度计，步骤为：将加速度计固定在标准振动台上，连接至数据采集器；设置标准振动台输出频率（如10Hz、20Hz、50Hz）和加速度（如1g、5g）；记录数据采集器的输出值，若输出值与标准值的误差超过±5%，需调整传感器灵敏度或更换传感器。校准后需填写校准记录，留存备查。

振动测试的具体步骤

振动测试需覆盖空载与负载两种状态，分别反映设备自身振动特性与实际工作状态下的振动情况。首先是传感器安装：选择关键振动部位，包括进料口侧板、筛框中部侧板、出料口侧板、支撑弹簧顶部、电机底座。安装方式根据部位调整：金属平面用磁吸底座固定，确保吸附牢固；曲面或非金属表面用氰基丙烯酸酯胶（如502胶）粘贴，粘贴前需用酒精清洁安装面，去除油污、锈迹，避免传感器松动。

接下来设置测试参数：打开数据采集器与分析软件，连接传感器；设置采样频率（如200Hz）、量程（如±10g，根据振动筛类型调整，重型振动筛可设为±20g）、采集时长（每状态采集10-15分钟，确保覆盖设备稳定运行阶段）。

然后进行空载测试：启动振动筛，待设备运行稳定（通常3-5分钟）后开始采集数据，记录时域波形（显示振动幅值随时间的变化）与频域谱（显示振动能量在不同频率的分布）。空载测试需关注筛框的固有频率——若频域谱中出现明显的峰值频率，且与设备工作频率接近，说明存在共振风险。

最后进行负载测试：按照设备额定流量添加物料（如100t/h），确保物料均匀分布在筛面上（避免偏载）；待设备运行稳定后采集数据，对比空载与负载状态的振动幅值变化：若负载时振动幅值比空载时增大超过30%，可能是支撑弹簧刚度不足或物料分布不均导致的。

冲击测试的具体步骤

冲击测试主要针对物料下落对筛面、筛框的冲击载荷，需模拟实际工作工况。首先选择测试位置：进料斗下方的筛面支撑梁（承受物料下落的直接冲击）、筛框与支撑弹簧的连接处（传递冲击载荷）。传感器选择压电式加速度计，量程≥50g，安装方式用胶粘固定，确保传感器与测试部位紧密贴合。

接下来设置测试参数：采用阈值触发模式，设定触发阈值为设备许用冲击加速度的1/3（如设备许用值为30g，阈值设为10g），当冲击信号超过阈值时自动开始采集；设置采集时长为冲击信号的完整周期（通常0.1-0.5秒），确保捕捉到冲击的峰值与脉宽。

然后模拟实际进料：控制物料的下落高度（如从3米高的料斗下落）、流量（如100t/h），确保冲击载荷与实际一致。测试过程中需记录每小时的冲击次数，以及每次冲击的峰值加速度、脉宽（冲击信号从上升到峰值再下降到阈值的时间）。

需注意的是，冲击测试需重复3-5次，取平均值作为最终结果——单次冲击可能因物料块度不均导致数据偏差，多次测试可提高可靠性。

测试过程中的注意事项

测试过程中需密切监测设备运行参数：如电机电流、电压、轴承温度（用红外测温仪测量，温度≤70℃为正常），若发现电流异常增大、电压波动或轴承温度过高，需立即停机检查，避免设备损坏。

传感器线缆需固定牢固：用扎带将线缆固定在设备机架上，避免线缆随振动摆动产生干扰信号；线缆与传感器的连接处需用热缩管保护，防止拉扯导致接触不良。若测试过程中出现信号中断，需检查线缆连接状态，重新采集数据。

负载测试时需保证物料均匀分布：若物料偏载，会导致筛框一侧振动幅值增大，影响测试结果的真实性。可通过调整进料口的导流板位置，或在筛面上设置分料装置，确保物料均匀分布。

同一位置需多次测试：在相同工况下，同一测试位置需采集3-5组数据，取平均值作为该位置的振动/冲击值——多次测试可减少随机误差，提高数据的可靠性。

数据的初步分析方法

振动数据的分析主要看时域波形与频域谱：时域波形中，若振动幅值超过设备许用值（如筛框许用振动幅值为2-5mm，根据设备型号调整），说明振动过大；若波形出现不规则的尖峰，可能是部件松动或不平衡导致的。频域谱中，若主要频率成分与设备工作频率（f= n×(1-ε)/60，n为电机转速，ε为滑差率，如电机转速1440rpm，滑差率5%，工作频率为1440×0.95/60=22.8Hz）一致，说明振动是正常工作引起的；若出现其他频率峰值（如1倍电机转速频率、2倍工作频率），可能是电机不平衡、联轴器不对中或弹簧刚度不均导致的。

冲击数据的分析主要关注三个指标：峰值加速度（是否超过设备许用值，如筛框许用冲击加速度为30g）、脉宽（是否过长，如脉宽超过0.2秒，说明冲击载荷持续时间长，易导致疲劳损坏）、冲击次数（每小时冲击次数超过1000次，需调整进料方式，如增加缓冲装置）。

例如，某振动筛负载测试时，筛框中部侧板的振动幅值为6mm（许用值为5mm），频域谱中出现25Hz的峰值（工作频率为22.8Hz），说明存在共振；进一步检查支撑弹簧，发现弹簧刚度降低（原刚度为50kN/m，现降至40kN/m），更换弹簧后振动幅值降至3mm，共振现象消失。