直線振動篩利用振動電機激振作為振動源

1、一 1.2 篩分機械的發(fā)展 最近幾年，各國對振動篩分技術(shù)的研究很重視，如強化振動參數(shù)，設(shè)備大型化，篩機零部件的三化，自同步技術(shù)的推廣應(yīng)用，新篩機的出現(xiàn)等都是圍繞著振動篩發(fā)展起來的。 振動篩是工礦企業(yè)普遍應(yīng)用的篩分機械，用作物料的篩分、分級、洗滌、脫介、脫水之用。篩分設(shè)備技術(shù)水平的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系到工藝效果的好壞、生產(chǎn)效率的高低和能源節(jié)省的程度，從而直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。而振動篩以它結(jié)構(gòu)簡單、處理能力大、工作可靠等優(yōu)點在所有篩分設(shè)備中占有絕對優(yōu)勢，其占有量約為95。1.2.1 篩分機械的發(fā)展國外從16世紀開始篩分機械的研究與生產(chǎn)，在18世紀歐洲工業(yè)革命時期，篩分機械得到迅速發(fā)展，到本世紀

2、振動篩分機械已發(fā)展到一個較高的水平。國外振動篩的生產(chǎn)廠家很多，美國有AC.公司、RS公司等，RNO公司研制了DF11型雙頻率篩，采用了不同速度的激振器。DRK公司研制成三路分配器給料，一臺高速電機驅(qū)動的振動篩。西德KHD公司生產(chǎn)200多種規(guī)格篩分設(shè)備，通用化程度較高、篩子公司、申克公司可提供260多種篩分設(shè)備，日本神戶制鋼所、川崎重工株式會社、古河礦業(yè)株式會社，日本東海株式會社和RXR公司等合作研制了垂直料流篩，把旋轉(zhuǎn)運動和旋回運動結(jié)合起來，對細料的一次分級特別有效。英國為解決從濕原煤中篩出細粒末煤，研制成功旋流概率篩。前蘇聯(lián)研制了一種多用途兼有共振篩和直線振動篩優(yōu)點的自同步直線振動篩。西方先

3、進諸國振動篩產(chǎn)品的品種齊全，都已形成自己的系列。我國熱礦篩的發(fā)展過程大致分為兩個階段：(1)仿制階段 我國使用的第一臺熱礦篩是從西德申克公司進口的。一九六九年，我國自行設(shè)計和制造了第一套大型耐熱熱礦篩，它為一套兩臺組合型式，前篩為給料機，后篩為振動篩分機，基本上是根據(jù)西德進口樣機設(shè)計制造的。1970年3月，首次在太原鋼鐵公司燒結(jié)廠進行了工業(yè)性試驗， 并取得初步成果。為我國篩分技術(shù)和篩分機械的發(fā)展，打下了一定的基礎(chǔ)。經(jīng)過生產(chǎn)的實際使用后，出現(xiàn)很多問題，并對其進行大幅改造，經(jīng)過改造的熱礦篩沒有從根本上解決大梁開裂，成本過高，對基礎(chǔ)動負荷過大問題。(2)自行研制階段 上海冶金礦山機械廠的設(shè)計人員根據(jù)

4、現(xiàn)場調(diào)查研究的第一手資料重薪設(shè)計并制造了第二代熱礦篩，經(jīng)重新設(shè)計的熱礦篩在南京9424廠使用后取得較好的效果。在使用中不斷總結(jié)經(jīng)驗，不斷改進，現(xiàn)在熱礦篩的設(shè)計更加合理，只要現(xiàn)場設(shè)備維護保養(yǎng)工作做好，設(shè)備的使用壽命都在五年以上，達到國外先進國家同類產(chǎn)品的水平。后來相繼了SZR系列、SRZS等系列熱礦篩他們的研制成功基本上滿足了國內(nèi)需要，標(biāo)志著我國篩分機走上了獨立發(fā)展的道路。1.2.2 篩分機械的發(fā)展趨勢近年來,隨著對篩分機械的研究不斷深入,在篩箱結(jié)構(gòu)、篩面運動軌跡和篩面材料等方面進行大量的研究工作，從而使其得到迅速發(fā)展和完善。其發(fā)展趨勢有如下幾方面：(1)向標(biāo)準化、通用化、系列化發(fā)展 這是便于設(shè)

5、計、組織專業(yè)化生產(chǎn)、保證質(zhì)量和降低成本的途徑。德國KHD 公司的USL、USK 篩機的寬度以200 mm 為一檔。長度以750 mm 為一檔組成了兩個系列的45 種規(guī)格產(chǎn)品。其篩網(wǎng)、橫梁、傳動軸、進料板、出料板均實現(xiàn)標(biāo)準化、通用化，振動器也只有三種。同時德國的申克公司冷熱燒結(jié)礦篩和等厚篩只通用兩種振動器，可見三化程度之高。(2)向大型化發(fā)展 篩分機械的大型化有利于提高處理量，擴大生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)效率，方便管理，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。近年來，國內(nèi)外的大型篩分機械發(fā)展迅猛。所謂大型篩分機，設(shè)計規(guī)范中沒有對它的規(guī)格范圍作規(guī)定。一般寬度在2.4m 以上，面積在15m2 以上，可以認為是大型篩分機。德國

6、申克(SCHENCK)公司制造的寬度為4m，長度為8.5m，面積為34m2 的焦炭篩分機，處理能力達800m3/h。 (3)向理想運動軌跡振動篩發(fā)展 篩分機在一定的篩分效率下單位面積處理能力，在很大程度上取決于篩網(wǎng)的運動軌跡。數(shù)十年來的研究成果很大程度上反映在篩網(wǎng)的運動軌跡的變化上。篩網(wǎng)的運動軌跡從一條直線發(fā)展到多種曲線；從線性演變到非線性；從平面曲線到空間復(fù)雜曲線，以適應(yīng)處理各種不同特性的被篩物料的要求。(4)新的振動形式 振動篩的振動機理將突破傳統(tǒng)的振動形態(tài)，而采取新的振動形式，從根本上解決振動篩目前難以解決的一些主要問題。從所采用的振動理論方面看，會突破傳統(tǒng)的確定性線性振動理論，而采用更

7、符合實際情況的平穩(wěn)線性隨機振動理論及非線性隨機振動理論。(5)應(yīng)用自同步技術(shù) 采用力學(xué)原理實現(xiàn)同步的自同步振動篩不需要安裝齒輪同步器，可簡化結(jié)構(gòu)，降低噪音，減少設(shè)備故障，節(jié)約維修成本。自同步式振動篩將得到進一步的發(fā)展。(6)進一步降低噪音 由于振動篩分機械工作噪音大，造成工廠工作條件差。如何改進結(jié)構(gòu)，采用更合理的動力學(xué)參數(shù)，降低噪音的研究仍然一個重要課題。(7)高可靠性、易維修性振動篩的研制?？梢灶A(yù)計，隨著振動篩分技術(shù)的不斷成熟和完善，振動篩的結(jié)構(gòu)會更加合理，會進一步優(yōu)化和標(biāo)準化，使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和維護費用進一步降低，篩分效率和生產(chǎn)率會進一步提高二、振動篩的用途及分類1、用途及分類振動篩是一種

8、廣泛用于散性物料分級的設(shè)備。物料通過篩面的篩孔，可根據(jù)需要按粒度要求分成幾種級別，這種工作簡稱為篩分。而煉鐵廠所用的篩分機械，通常為振動篩?，F(xiàn)有的振動篩種類繁多，慣用的分類方法，通常以激振器驅(qū)動軸的根數(shù)來分，可分為單軸與雙軸兩種：按振動的頻率比來分，可分為近共振點工作和遠離共振點工作的振動篩，即： 目前大部分振動篩均屬慣性式，因為它有較為穩(wěn)定的工作振幅，不受其它因素的影響。缺點是激振器尺寸較大，消耗功率也較大。（1） 振動機械的組成振動機械通常由激振器、工作機體及彈性元件三部分組成。1）激振器用于產(chǎn)生周期變化的激振力，使工作機體產(chǎn)生持續(xù)的振動。常用的激振器有慣性式激振器、彈性連桿式激振器、液壓

9、或氣動式激振器，以及凸輪式激振器等。2）工作機體或平衡機體如篩箱、輸送槽、臺面和平衡架體等。但有些振動機中無平衡架體。為了完成各種工藝過程，工作機體有所不同。3）彈性元件包括隔振彈簧、主振彈簧和連桿彈簧。有一些振動機械中無彈性元件。（2）振動機械的用途振動機械的用途主要有以下幾個方面2,3,6：1）物料的輸送利用振動的槽體，可使物料沿指定方向作滑動或拋擲運動，從而達到輸送物料的作用。管體輸送可輸送有輻射，有毒的物料。2）物料的篩分、選別、脫水、冷卻和干燥因為振動可使物料松散、均勻地分布于工作面上，同時在振動面上物料受重力、沖擊力、摩擦力和慣性力的多種作用，所以在輸送物料的過程中，可同時完成篩分

10、、選別、脫水、冷卻和干燥等各種工藝工程。3）振動的其他作用振動可以實現(xiàn)物料的粉磨、物件的清理和工件的光飾；松散物料的成型和緊實；土壤或沙石的夯實和振搗以及沉拔樁等；儀器、機器及零部件的測試和其他用途。本文就是用振動篩做儀器的抗振性能測試。2篩分工藝原理 在篩分過程小，粒度小于篩孔的散性物料將通過篩孔，并從給料中分離出來。篩機的振動將使被篩構(gòu)料相對于篩面的一定角度獲得加速度，在一個短時的自由飛躍之后落回到篩面上。這時將開始一個顆粒和談孔尺寸的較量，便產(chǎn)少顆粒通過篩孔的概率。隨著這種較顯次數(shù)的增加，透篩的概率也增加。由于各種振動施的構(gòu)造和運動方式有別，因此其性能也各異，下而分別說明其篩分工藝原理。

11、 (I)圓振動篩 圓振動篩以一個旋轉(zhuǎn)加進度矢量運轉(zhuǎn)，松散被篩物料的效應(yīng)相當(dāng)強烈。圓振動畸有一個相當(dāng)陡峭的拋射角，可使被卡在篩孔中的顆粒重新跳出，對防止篩孔堵塞十分襯利(參見下圖a)。 圖 1-1 圓振動篩 （a）普通圓振動篩；（b）自定中心圓振動篩 1主軸；2軸承；3篩箱；4彈簧；5圓振動篩圓盤；6偏心重；7圓振動篩帶輪 (2)直線振動篩 篩面成水平的直線振動篩，有較高的物料輸送速度。然而它的加速度矢量只作用在一個方向上(參見圖下圖b)，被篩物科不能得到充分的松散和重新排列的機會。因此，小顆粒物料不能很快穿過料層接觸篩網(wǎng)。由于直線的加速度矢量使塞在篩孔內(nèi)的顆粒很難從篩孔中跳出，具有較大地堵孔機

12、會，不利篩分進程。（3)橢圓振動篩 橢圓振動篩納合了圓運動和直線運動兩種篩分機的優(yōu)點。具體地說，郴圓的長軸是強化物料輸送的分量，而短軸是促進被篩物料松散的分足。所以，橢圓振動篩具有以下優(yōu)點： 1)物料向附輸送速度餃高，物料料層?。?2)水平安裝，機器總高度低； 3)被篩物料有強烈地倫散和再排列效應(yīng)，因此有較高的生產(chǎn)牢； 4)篩兒不易被物料堵塞，有較高的篩分質(zhì)量。(4)概率篩 概率篩雖然也是一種振動篩，但它的工作原理與慣用的振動篩完全不同。它利用大篩孔、多層篩面、大傾角的原理進行篩分，具有許多突出的優(yōu)點。概率篩的結(jié)構(gòu)原理如下圖所示。篩箱1通常用彈簧吊裝于廠房樓板或鋼架上。在篩箱上安置3 6層篩面

13、，最上層篩面的篩孔尺寸最大，往下篩孔尺寸則逐漸變小。每一層篩面的篩孔尺寸都遠遠大于被分級粒度，這是概率篩的一個特點。由于篩面傾角大，致使有效篩孔尺寸小于實際篩孔尺寸；粗顆粒物料同振動的篩網(wǎng)鋼絲撞擊的概率較細顆粒物料大，因面通過篩孔形成透篩的概率較小。概率篩的篩面上不形成料層，靠顆粒撞擊網(wǎng)絲，使較粗粒度的物料難以通過篩孔形成透篩。該機具有篩孔尺寸大不易堵塞，處理量大和網(wǎng)絲直徑大耐磨性能好等優(yōu)點。(5)雙幅異額振動篩 雙幅異頻振動篩的篩箱兩端各裝有振動頻率不同的箱式激振器，使進料端產(chǎn)生大振幅低頻率，排科端產(chǎn)生小振幅高頻率的振動，故稱之為雙幅異額振動篩。篩箱與水平面呈一傾角。該篩機最大特點是物料在篩

14、面上呈變速運動，入料端快、排料端慢。當(dāng)物料運動到下半段時，物科透篩難度增加，但運動速度變慢，延長在篩面上的停留時間，同時又增加了振動的頻率，致使難透篩物料有較多的透篩機會，故該篩機具有較高的篩分效率。三 振動篩的結(jié)構(gòu)及工作原理2.振動篩的運動參數(shù)2.1篩面傾角篩面傾角是指篩面與水平面之間的夾角。它取決于所要求的篩分效率和生產(chǎn)效率。當(dāng)篩子其他參數(shù)確定后，篩面傾角越大，則生產(chǎn)效率越高，而篩分效率越低；篩面傾角越小，則生產(chǎn)率低，篩分效率高。因此，當(dāng)產(chǎn)品要求一定時，就應(yīng)有個合理的傾角。2.2振動方向角篩面的振動方向角，就是物料的拋射角。直線振動的拋射角一般為3065，3040使用于易篩物料，60左右用

15、于難篩物料，我國用的拋射角一般為45。對于圓振動篩，它的拋射角是變化的，一般選擇的拋射角在7080之間。2.3篩面的振幅A對于做準備篩分的圓振動篩，A取2.53.5；對于作最終篩分的圓振動篩，A取34；直線振動篩的A一般為3.55.5，這些都是由經(jīng)驗確定的。2.4篩面的振動平率n根據(jù)選定的拋射強度Kv和振幅A，來計算頻率。拋射角是指顆粒受到離心力之后跳起的可能性和急劇程度，用Kv表示。 （1） 直線振動篩的工作原理 直線振動篩又叫雙軸慣性扳動篩，其工作原理如圖：激振器軸上的偏心距均相等，并以 y-y為軸線對稱，y-y 軸線通過篩箱的質(zhì)心。兩軸作同步反向回轉(zhuǎn)時，每一瞬時兩軸上同心質(zhì)量所產(chǎn)生的離心

16、慣性力，沿x-x方向的簡諧力總是相互抵消，沿y-y方向的分力總是相互疊加，這就形成j單一的y-y方向的簡諧力。液力作用在篩箱上，驅(qū)動篩箱軌跡為直線的往復(fù)振動。當(dāng)雙不平衡的質(zhì)運轉(zhuǎn)到圖中（a）和（c）的位置時，所產(chǎn)生的離心慣性力是完全疊加，激振力達到最大值；當(dāng)轉(zhuǎn)判（b）和（d）的位置時，他們的離心慣性力完全抵消，激振力為零。雙軸直線振動篩作直線運動所滿足的力學(xué)條件：M為機體質(zhì)量，m為振動塊質(zhì)量， 圖2-4吊式直線振動篩 1篩箱；2箱式激振器；3電動機；4懸掛裝置圖 （2） 直線振動篩的形式及結(jié)構(gòu)1. 篩箱的結(jié)構(gòu)形式 一般的大型冷況或熱框振動篩的篩箱都是由板和梁通過連接元件接成整體的金屬結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形

17、式因其規(guī)格，運動形式等的不同而不同。2. 振動器及傳動裝置 振動器及傳動裝置是電動機，撓性連軸結(jié)，軸及振動器的總稱，它是篩機的振動力源。.常見的振動器有雙軸自行同步箱式，雙軸強制同步箱式，單軸盤式單偏心軸筒式等形式。 圖 2-5 箱式激振器 1彈簧及支承裝置；2電動機座；3筒式激振器；4篩箱；5V帶；6電動機圖2-6座式直線振動篩 3.減振系統(tǒng) 振動篩常用的減振方案有一次減振和二次減振兩種。二次減振是在一次隔振彈簧下面再加一個隔振質(zhì)量和二次隔振彈簧來減振。一般只有安裝在篩分樓上的篩機才需要二次減振。 4.篩板及其緊固裝置篩板是振動篩的主要工作部件，屬于易損件。要求有足夠的強度，耐磨性和最大的有效面積，篩孔不易堵塞，開口率盡可能高。緊固裝置要緊固可靠，拆裝方便。5. 移動小車4 設(shè)計方案激振裝置：由于是熱礦振動篩，本設(shè)計箱采用下振式，即激振器布置在篩體下方，這樣燒結(jié)礦輻射激振器的熱量就不會有很多，保證了激振器的潤滑，也有利于熱量的散失。防止部件發(fā)生蠕變，結(jié)構(gòu)松動。激振器為雙軸自同步激振器，電機與激振器的連接用萬向節(jié)軸傳動，可以補償角度誤差，中心軸和偏心塊的連接采用撓性盤連軸器，可靠性更高。維護量更小。減振方案：為減少對地基的負荷，采用二次減振，實踐說明效果很好。結(jié)構(gòu)是在一次隔振彈簧下面再加一個隔振質(zhì)量和二次隔振彈簧來減振。采用復(fù)合螺旋彈簧，減振效果好，壽命長，有吸振作用，避免