激振器上座式單梁篩設(shè)計(jì).doc

摘要激振器上座式單梁篩是基于單梁篩的大膽創(chuàng)新。每節(jié)篩箱上對稱的安裝兩個(gè)激振器，激振器兩鈾上的偏心質(zhì)量和偏心距均相等，并且以H梁的垂直軸線為對稱，軸線通過篩箱的質(zhì)心。兩軸作同步反向回轉(zhuǎn)時(shí)，每一瞬時(shí)兩軸上偏心質(zhì)量所產(chǎn)生的離心慣性力沿垂直軸線方向的分力總是相互疊加，這就形成了垂直于軸線方向的簡諧力,而沿其他方向的分力總是互相抵消。該簡諧力作用在篩箱上，驅(qū)動(dòng)篩箱作軌跡為直線的往復(fù)振動(dòng)。同時(shí)篩箱安裝有一定角度，使物料有向下移動(dòng)的趨勢，從而達(dá)到篩分目的。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：（1）電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型；（2）激振器的計(jì)算選型；（3）主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（4）繪制裝配圖和部分零部件圖；（5）校核主要零件的強(qiáng)度；（6）整理資料，撰寫畢業(yè)論文。關(guān)鍵詞激振器；電動(dòng)機(jī)；篩網(wǎng)；H梁；激振器軸AbstractThevibrationexciterseatingofhonortypeofsinglegirderscreenisbasedonsingle-beamscreeninnovation.Thereinstaltwosymmetricalvibrationsoneachboxofthescreen,thetwouraniumeccentricqualityandeccentricityoftheaxiaonvibrationareequal.EachvibrationsymmetrizetheverticalaxisofHgirder,theaxislinethroughthecenterofscreenbox.Whenthetwo-axisrotatesynchronizely,theotheralongthedirectionoftheeffortisalwaysoffseteachother,andalongtheverticalaxisalwayshelpeachotherinthedirectionofstacking,thisisjianxieli.Ontheformationofasingleverticalaxisdirectionoftheharmonicforce,thescreenboxisdrivingofthestraight-linetrajectory.Atthesametimethescreenboxisinstalledacertainanglesothatthematerialsaremovingdownwardtrendtoachievescreeningpurposes.Thisdesignmaincontentincludes:(1)Thedesignofthetypeandcacultionofelectricmotor；(2)Thedesignofvibrationstructureanditstype；(3)Thedesignofstructureanditstypeofthemainparts；(4)Drawingtheparts.(5)Checkthestrengthofthemainparts；(6)Arrangetheinformationandwritetheinstruction.KeywordsvibrationelectricmotorscreenH目錄1緒論.11.1前言.11.2振動(dòng)篩的研究現(xiàn)狀.11.2.1國外篩分機(jī)械的發(fā)展概況.11.3本章小結(jié).62振動(dòng)原理.72.1直線振動(dòng)篩.72.1.1振動(dòng)篩的分類.72.1.2直線振動(dòng)篩的工作原理.72.2激振器上座式單梁篩的原理及應(yīng)用.92.2.1簡介.92.2.2激振器上座式單梁篩的原理.102.2.3結(jié)構(gòu).112.2.4激振器.112.2.5篩網(wǎng).122.2.6優(yōu)點(diǎn).142.3設(shè)計(jì)方案確定.142.3.1篩箱之間的銜接.142.3.2激振器的布置.143物料的運(yùn)動(dòng)分析和工藝參數(shù)的選擇.163.1物料的運(yùn)動(dòng)分析.163.1.1篩面的運(yùn)動(dòng)方程.163.1.2篩面物料的運(yùn)動(dòng)分析.163.1.3拋擲指數(shù)vK與跳躍系數(shù)Di的關(guān)系.183.2工藝參數(shù)的選擇計(jì)算.193.2.1篩面的長度和寬度.193.2.2篩面的傾角.193.2.3振幅和頻率.203.2.4振動(dòng)方向角.203.2.5拋擲指數(shù)vK和振動(dòng)強(qiáng)度K.203.2.6物料運(yùn)動(dòng)速度.203.2.7處理能力.214動(dòng)力學(xué)分析及參數(shù)的計(jì)算.224.1篩子的動(dòng)力學(xué)分析.224.1.1力學(xué)模型的建立.224.1.2振動(dòng)方程的建立.234.2振動(dòng)幅頻曲線和工作狀態(tài)分析.244.3動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算.254.3.1隔振彈簧的確定.254.3.2隔振彈簧的選擇與驗(yàn)算.274.3.3隔振彈簧減輕能力的分析.294.3.4參振質(zhì)量的計(jì)算.304.3.5電機(jī)功率的計(jì)算與選擇.315主要零部件的選擇設(shè)計(jì)與校核.325.1激振器主要零件的設(shè)計(jì)與校核.325.1.1偏心塊的設(shè)計(jì).325.1.2激振器軸的設(shè)計(jì).355.1.3激振器軸的校核.365.1.4軸承的選擇與校核.435.1.5鍵的校核.455.2激振器上座式單梁篩專用零部件的設(shè)計(jì).465.2.1篩面.465.2.2篩框.486激振器上座式單梁篩的安裝、試運(yùn)轉(zhuǎn)和常見故障.526.1激振器上座式單梁篩的安裝、試運(yùn)轉(zhuǎn).526.1.1激振器上座式單梁篩的安裝.526.1.2試運(yùn)轉(zhuǎn).526.2激振器上座式單梁篩的異常振動(dòng)及常見故障.536.2.1激振器上座式單梁篩的異常振動(dòng).536.2.2單梁激振脫水篩的常見故障及消除措施.53結(jié)論.55致謝.56參考文獻(xiàn).57附錄.錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄一.錯(cuò)誤!未定義書簽。英文原文.錯(cuò)誤!未定義書簽。中文翻譯.錯(cuò)誤!未定義書簽。1緒論1.1前言煤炭篩分是礦物加工的重要環(huán)節(jié)之一，煤炭生產(chǎn)與利用的發(fā)展向篩分工藝提出了提高可靠性、降低能耗、加強(qiáng)綜合利用和環(huán)境保護(hù)等要求；各用煤部門要求對原煤進(jìn)行深加工，增加品種、提高精度和降低成木；在煤炭工業(yè)內(nèi)部，隨著高產(chǎn)高效機(jī)械化開采技術(shù)的普及，原煤水分、粉煤含量都在顯著上升，篩分的難度顯著提高。解決上述問題，成為篩分設(shè)備和篩分技術(shù)發(fā)展的市場動(dòng)力。近年來，世界各國都在不懈探索，為發(fā)展煤炭篩分技術(shù)做了很多工作，開發(fā)了許多新型篩分設(shè)備。但由于原煤水分、矸石含量等原因，致使大型篩分設(shè)備依賴進(jìn)口。因此研制處理量大、性能優(yōu)良、能篩分難篩煤炭的大型振動(dòng)篩是目前迫切需要解決的課題。國內(nèi)開發(fā)了新的干法篩分設(shè)備。在常規(guī)脫水、脫介篩方面開發(fā)了水平滾軸篩系列產(chǎn)品；在煤泥分級脫水篩方面，開發(fā)了曲面篩、高頻振動(dòng)篩和電磁共振篩等等。本文所提出的激振器上座式單梁振動(dòng)篩是一種新型振動(dòng)篩，其參振質(zhì)量小，振動(dòng)強(qiáng)度大，單位面積處理量大，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。激振器上座式單梁振動(dòng)篩將極大地推動(dòng)選煤技術(shù)尤其是難篩分煤炭篩分技術(shù)的發(fā)展。1.2振動(dòng)篩的研究現(xiàn)狀振動(dòng)篩是工礦企業(yè)普遍應(yīng)用的篩分機(jī)械，是利用振動(dòng)的多孔工作面，將顆粒大小不同的混合物料按粒度進(jìn)行分級的機(jī)械。振動(dòng)篩也常用于物料的脫水，脫介及清洗物料表面的污泥。近20年來，人們對振動(dòng)篩的研究取得了一些可喜的成果。1.2.1國外篩分機(jī)械的發(fā)展概況由大小不同顆粒所構(gòu)成的散碎物料用篩子按粒度進(jìn)行分離，已有悠久的歷史。從英國煤炭工業(yè)的文獻(xiàn)記載，在1589就已提到煤的篩分。但是，由于市場需要，為了提供各種粒級的商品煤，對煤進(jìn)行廣泛的粒度分級，是到19世紀(jì)下半葉才盛行起來。煤按粒度分級最早的辦法是在礦井工作面上，使用耙子回收大塊，細(xì)粒煤則棄置于地下。煤運(yùn)到地面后，倒在固定的鑄鋼篩板上，存留在篩面上的大塊矸石用手揀出來，而大塊煤則用錘子打碎使其達(dá)到一定粒度級別。所以說，固定篩是所有篩分設(shè)備中資歷最老的篩子。與此同時(shí)，有的固定篩的篩面是由若干根棒條所構(gòu)成，也叫棒條篩。后來出現(xiàn)了有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的棒條篩，這就是沿用至今的滾軸篩。隨著工業(yè)的的發(fā)展，也促進(jìn)了篩分機(jī)械和篩分工藝的進(jìn)步。在生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對篩分過程理論研究也逐步深入。如圓筒篩，搖動(dòng)篩和振動(dòng)篩等各種類型的機(jī)械振動(dòng)篩為了適應(yīng)各種工業(yè)的需要而先后問世。至今，許多行業(yè)(冶金、煤炭、建材、食品加工和化工等)，篩分作業(yè)成了重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對篩分設(shè)備的要求也愈來愈高。要求篩分機(jī)械不但具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、安裝維修方便等良好的機(jī)械性能，而且還要求它有更大的生產(chǎn)能力，更高的篩分效率和脫水、脫介、脫泥的效果以及更低的動(dòng)力消耗。因此，在目前煤用篩分機(jī)中，由于滾軸篩、圓筒篩和搖動(dòng)篩性能較差，使用上受到限制便逐漸被工藝效果好，結(jié)構(gòu)簡單和維修方便的振動(dòng)篩所替代。篩分機(jī)械發(fā)展方向與所有選煤機(jī)械一樣，為適應(yīng)大型選煤廠建設(shè)的需要，積極開展大型設(shè)備的研制。篩分機(jī)大型化是提高處理能力的方法之一，許多國家都已制造出大型篩機(jī)。其中德國尤為突出，如表1-1所示。表中，除洪堡特和維達(dá)克公司(KHD)篩機(jī)采用自同步激振器外，其他公司都采用箱式激振器。迄今為止，世界上最大篩機(jī)還是德國篩子技術(shù)公司(SiebTechnik)的50m2單層直線篩，在支承梁上安裝了4個(gè)箱式激振器。國外生產(chǎn)大型等厚篩有德國篩子技術(shù)公司的2.2m10.45m，篩面為不同傾角的3段。申克公司的3.1m9.1m，篩面也為不同傾角3段。澳大利亞Honert公司己售出70多臺(tái)等厚篩，最大為2.4m6.1m。篩面已發(fā)展成不同傾角的5段。以上等厚篩都采用箱式激振器。表1-1國外篩機(jī)大型化情況國家（或公司）寬(m)長(m)篩分面積(m2)德國篩子技術(shù)公司5.51050德國申克公司48.534德國洪堡特和韋達(dá)克公司4.56.7530日本神戶制鋼所8美國3.77.327日本川崎重工41248另一方面，隨著人們對篩分過程認(rèn)識(shí)的深入，沖破了傳統(tǒng)方法的框框，提出了新的篩分原理。1951年瑞典人弗雷德里克.摩根生用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析研究了物料在篩面上進(jìn)行篩分過程，致使摩根生篩分機(jī)(概率篩)的問世。概率篩和普通振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu)是一樣的，也由篩箱、激振器和支承(吊掛)裝置三個(gè)部分組成，但結(jié)構(gòu)又具有層數(shù)多、傾角大、篩孔大和篩面短四大特點(diǎn)。概率篩的篩箱由篩框和36個(gè)篩面組成，篩框使用鋼板和型鋼焊接或鉚接得多邊形箱體。篩面裝設(shè)在篩框上。每個(gè)篩框上可安裝數(shù)個(gè)傾斜篩面，目前，多數(shù)概率篩裝有二層或五層篩面。各層篩面的坡度，自上而下遞增，采用大的篩面傾角。最上層篩面傾角為003015，并以最上層傾角為準(zhǔn)，以下各層按0064遞增。最上層篩面的篩孔直徑最大，其他篩孔直徑自上而下遞減。一般最上層篩面篩孔直徑要比分離粒度大1050倍；最下一層篩面的篩孔直徑至少也是分離粒度的1.52倍；中間各層篩面的篩孔，可在最上和最下兩種篩孔之間酌情選取。概率篩采用慣性激振器驅(qū)動(dòng)。1965年法國人E.布爾雷斯研究細(xì)粉物料的篩分，提出了“薄層篩分法“。也就是篩面上物料的厚度與分離粒度的比值不超過1:12:1的范圍。隨之出現(xiàn)了用電磁激振器直接激振篩面的細(xì)篩篩分機(jī)。在處理中、細(xì)粒高水分或粘土性物料時(shí)，篩孔易被物料堵塞，嚴(yán)重影響了篩分機(jī)生產(chǎn)能力和篩分效率。為解決這個(gè)問題。某些國家在篩分機(jī)的結(jié)構(gòu)和篩面上進(jìn)行了創(chuàng)新?！罢駝?dòng)篩面篩”就是一種除篩框振動(dòng)外，篩面還進(jìn)行第二次振動(dòng)的篩分機(jī)械。“沖擊網(wǎng)眼篩”是把篩面安裝在一個(gè)塑料框架上，在塑料框架與傳動(dòng)框架相對運(yùn)動(dòng)的過程中，周期性地接受傳動(dòng)框架對它的沖擊振動(dòng)。該篩子在處理300mm濕的原煤時(shí)處理能力可達(dá)275t/h,整個(gè)篩分過程未發(fā)現(xiàn)堵塞篩孔現(xiàn)象。還有一種馳張篩，他是利用彈性橡膠材質(zhì)的特性，制成一種以500800次/min頻率進(jìn)行反復(fù)彎曲和張緊的篩網(wǎng)，消除了濕的難篩物料對篩面的粘結(jié)。1.2.2國內(nèi)振動(dòng)篩概況我國煤炭資源豐富，儲(chǔ)量多，品種齊全。煤炭占我國能源的75以上，是當(dāng)今和未來幾十年內(nèi)我國最主要的能源。隨著我國煤炭采掘機(jī)械化程度的不斷提高分煤含量加大，原煤水分增高，所生產(chǎn)的煤炭質(zhì)量不斷惡化。在我國提出的潔凈煤生產(chǎn)戰(zhàn)略中，煤炭洗選是龍頭，因而發(fā)展煤炭的洗選加工業(yè)是目前提高煤炭質(zhì)量的重要措施。我國篩分機(jī)械是在引進(jìn)國外技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。近20年來，我們對振動(dòng)篩的研究取得了一些可喜的成果。篩子大型化已取得一些成就。在常規(guī)脫水、脫介篩方面，開發(fā)了新的干法篩分設(shè)備。在煤泥分級脫水方面，開發(fā)了曲面篩、高頻振動(dòng)篩和電磁振動(dòng)細(xì)篩等產(chǎn)品；在篩面方面也取得了可喜成就，開發(fā)了聚氨酯、超高分聚乙烯等非金屬篩面以及多層篩網(wǎng)。（1）國內(nèi)篩分機(jī)械大型化70年代末，世界上篩子大型化發(fā)展停滯了，但中國篩機(jī)大型化未斷。開發(fā)大型篩機(jī)已納入重型礦山機(jī)械行業(yè)“九五”科技發(fā)展規(guī)劃。目前，我國振動(dòng)篩絕大多數(shù)(約90)集中在寬1.62.0m之間。而日本神戶制鋼所生產(chǎn)的振動(dòng)篩篩寬2m以上產(chǎn)品占80以上，德國KHD公司生產(chǎn)的USK型和USL型振動(dòng)篩篩寬1.6m以上約占80。近幾年，隨著工業(yè)的發(fā)展已有一些篩寬2.4m、3.0m產(chǎn)品問世。到現(xiàn)在，我國生產(chǎn)的篩機(jī)最寬為3.6m。已生產(chǎn)近30臺(tái)。220m以上的有準(zhǔn)格爾洗煤廠4臺(tái)ZK3675，元寶山露天礦洗煤廠2臺(tái)2ZKR3660，霍州礦務(wù)局李雅莊洗煤廠3臺(tái)2ZKR3660，盤江礦務(wù)局盤北洗煤廠9臺(tái)ZKR3660,鶴崗礦務(wù)局新一洗煤廠3臺(tái)ZKR3660，平頂山田莊洗煤廠1臺(tái)ZKB3675。該機(jī)87年進(jìn)行工業(yè)性