直線振動(dòng)篩利用振動(dòng)電機(jī)激振作為振動(dòng)源

1、一 1.2 篩分機(jī)械的發(fā)展 最近幾年，各國對(duì)振動(dòng)篩分技術(shù)的研究很重視，如強(qiáng)化振動(dòng)參數(shù)，設(shè)備大型化，篩機(jī)零部件的三化，自同步技術(shù)的推廣應(yīng)用，新篩機(jī)的出現(xiàn)等都是圍繞著振動(dòng)篩發(fā)展起來的。 振動(dòng)篩是工礦企業(yè)普遍應(yīng)用的篩分機(jī)械，用作物料的篩分、分級(jí)、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(jì)效益。而振動(dòng)篩以它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理能力大、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)在所有篩分設(shè)備中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其占有量約為95。1.2.1 篩分機(jī)械的發(fā)展國外從16世紀(jì)開始篩分機(jī)械的研究與生產(chǎn)，在18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時(shí)期，篩分機(jī)械得到迅速發(fā)展，到本世紀(jì)

2、振動(dòng)篩分機(jī)械已發(fā)展到一個(gè)較高的水平。國外振動(dòng)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(tái)高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)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(huì)社、古河礦業(yè)株式會(huì)社，日本東海株式會(huì)社和RXR公司等合作研制了垂直料流篩，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和旋回運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來，對(duì)細(xì)料的一次分級(jí)特別有效。英國為解決從濕原煤中篩出細(xì)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(dòng)篩優(yōu)點(diǎn)的自同步直線振動(dòng)篩。西方先

3、進(jìn)諸國振動(dòng)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(gè)階段：(1)仿制階段 我國使用的第一臺(tái)熱礦篩是從西德申克公司進(jìn)口的。一九六九年，我國自行設(shè)計(jì)和制造了第一套大型耐熱熱礦篩，它為一套兩臺(tái)組合型式，前篩為給料機(jī)，后篩為振動(dòng)篩分機(jī)，基本上是根據(jù)西德進(jìn)口樣機(jī)設(shè)計(jì)制造的。1970年3月，首次在太原鋼鐵公司燒結(jié)廠進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)， 并取得初步成果。為我國篩分技術(shù)和篩分機(jī)械的發(fā)展，打下了一定的基礎(chǔ)。經(jīng)過生產(chǎn)的實(shí)際使用后，出現(xiàn)很多問題，并對(duì)其進(jìn)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(duì)基礎(chǔ)動(dòng)負(fù)荷過大問題。(2)自行研制階段 上海冶金礦山機(jī)械廠的設(shè)計(jì)人員根據(jù)

4、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究的第一手資料重薪設(shè)計(jì)并制造了第二代熱礦篩，經(jīng)重新設(shè)計(jì)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(yàn)，不斷改進(jìn)，現(xiàn)在熱礦篩的設(shè)計(jì)更加合理，只要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作做好，設(shè)備的使用壽命都在五年以上，達(dá)到國外先進(jìn)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(jī)走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。1.2.2 篩分機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)近年來,隨著對(duì)篩分機(jī)械的研究不斷深入,在篩箱結(jié)構(gòu)、篩面運(yùn)動(dòng)軌跡和篩面材料等方面進(jìn)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(shì)有如下幾方面：(1)向標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化發(fā)展 這是便于設(shè)

5、計(jì)、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(jī)的寬度以200 mm 為一檔。長度以750 mm 為一檔組成了兩個(gè)系列的45 種規(guī)格產(chǎn)品。其篩網(wǎng)、橫梁、傳動(dòng)軸、進(jìn)料板、出料板均實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，振動(dòng)器也只有三種。同時(shí)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(dòng)器，可見三化程度之高。(2)向大型化發(fā)展 篩分機(jī)械的大型化有利于提高處理量，擴(kuò)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(jì)效益。近年來，國內(nèi)外的大型篩分機(jī)械發(fā)展迅猛。所謂大型篩分機(jī)，設(shè)計(jì)規(guī)范中沒有對(duì)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(rèn)為是大型篩分機(jī)。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(jī)，處理能力達(dá)800m3/h。 (3)向理想運(yùn)動(dòng)軌跡振動(dòng)篩發(fā)展 篩分機(jī)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡的變化上。篩網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)形式 振動(dòng)篩的振動(dòng)機(jī)理將突破傳統(tǒng)的振動(dòng)形態(tài)，而采取新的振動(dòng)形式，從根本上解決振動(dòng)篩目前難以解決的一些主要問題。從所采用的振動(dòng)理論方面看，會(huì)突破傳統(tǒng)的確定性線性振動(dòng)理論，而采用更

7、符合實(shí)際情況的平穩(wěn)線性隨機(jī)振動(dòng)理論及非線性隨機(jī)振動(dòng)理論。(5)應(yīng)用自同步技術(shù) 采用力學(xué)原理實(shí)現(xiàn)同步的自同步振動(dòng)篩不需要安裝齒輪同步器，可簡(jiǎn)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(dòng)篩將得到進(jìn)一步的發(fā)展。(6)進(jìn)一步降低噪音 由于振動(dòng)篩分機(jī)械工作噪音大，造成工廠工作條件差。如何改進(jìn)結(jié)構(gòu)，采用更合理的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，降低噪音的研究仍然一個(gè)重要課題。(7)高可靠性、易維修性振動(dòng)篩的研制。可以預(yù)計(jì)，隨著振動(dòng)篩分技術(shù)的不斷成熟和完善，振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)會(huì)更加合理，會(huì)進(jìn)一步優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化，使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和維護(hù)費(fèi)用進(jìn)一步降低，篩分效率和生產(chǎn)率會(huì)進(jìn)一步提高二、振動(dòng)篩的用途及分類1、用途及分類振動(dòng)篩是一種

8、廣泛用于散性物料分級(jí)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(jí)別，這種工作簡(jiǎn)稱為篩分。而煉鐵廠所用的篩分機(jī)械，通常為振動(dòng)篩?，F(xiàn)有的振動(dòng)篩種類繁多，慣用的分類方法，通常以激振器驅(qū)動(dòng)軸的根數(shù)來分，可分為單軸與雙軸兩種：按振動(dòng)的頻率比來分，可分為近共振點(diǎn)工作和遠(yuǎn)離共振點(diǎn)工作的振動(dòng)篩，即： 目前大部分振動(dòng)篩均屬慣性式，因?yàn)樗休^為穩(wěn)定的工作振幅，不受其它因素的影響。缺點(diǎn)是激振器尺寸較大，消耗功率也較大。（1） 振動(dòng)機(jī)械的組成振動(dòng)機(jī)械通常由激振器、工作機(jī)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(jī)體產(chǎn)生持續(xù)的振動(dòng)。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(dòng)式激振器，以及凸輪式激振器等。2）工作機(jī)體或平衡機(jī)體如篩箱、輸送槽、臺(tái)面和平衡架體等。但有些振動(dòng)機(jī)中無平衡架體。為了完成各種工藝過程，工作機(jī)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(dòng)機(jī)械中無彈性元件。（2）振動(dòng)機(jī)械的用途振動(dòng)機(jī)械的用途主要有以下幾個(gè)方面2,3,6：1）物料的輸送利用振動(dòng)的槽體，可使物料沿指定方向作滑動(dòng)或拋擲運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)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?yàn)檎駝?dòng)可使物料松散、均勻地分布于工作面上，同時(shí)在振動(dòng)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(shí)完成篩分

10、、選別、脫水、冷卻和干燥等各種工藝工程。3）振動(dòng)的其他作用振動(dòng)可以實(shí)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(shí)；土壤或沙石的夯實(shí)和振搗以及沉拔樁等；儀器、機(jī)器及零部件的測(cè)試和其他用途。本文就是用振動(dòng)篩做儀器的抗振性能測(cè)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(jī)的振動(dòng)將使被篩構(gòu)料相對(duì)于篩面的一定角度獲得加速度，在一個(gè)短時(shí)的自由飛躍之后落回到篩面上。這時(shí)將開始一個(gè)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(dòng)施的構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)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(dòng)篩 圓振動(dòng)篩以一個(gè)旋轉(zhuǎn)加進(jìn)度矢量運(yùn)轉(zhuǎn)，松散被篩物料的效應(yīng)相當(dāng)強(qiáng)烈。圓振動(dòng)畸有一個(gè)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(duì)防止篩孔堵塞十分襯利(參見下圖a)。 圖 1-1 圓振動(dòng)篩 （a）普通圓振動(dòng)篩；（b）自定中心圓振動(dòng)篩 1主軸；2軸承；3篩箱；4彈簧；5圓振動(dòng)篩圓盤；6偏心重；7圓振動(dòng)篩帶輪 (2)直線振動(dòng)篩 篩面成水平的直線振動(dòng)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(gè)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(jī)會(huì)。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(jī)

12、會(huì)，不利篩分進(jìn)程。（3)橢圓振動(dòng)篩 橢圓振動(dòng)篩納合了圓運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)兩種篩分機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。具體地說，郴圓的長軸是強(qiáng)化物料輸送的分量，而短軸是促進(jìn)被篩物料松散的分足。所以，橢圓振動(dòng)篩具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1)物料向附輸送速度餃高，物料料層??； 2)水平安裝，機(jī)器總高度低； 3)被篩物料有強(qiáng)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(dòng)篩，但它的工作原理與慣用的振動(dòng)篩完全不同。它利用大篩孔、多層篩面、大傾角的原理進(jìn)行篩分，具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)。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(yuǎn)遠(yuǎn)大于被分級(jí)粒度，這是概率篩的一個(gè)特點(diǎn)。由于篩面傾角大，致使有效篩孔尺寸小于實(shí)際篩孔尺寸；粗顆粒物料同振動(dòng)的篩網(wǎng)鋼絲撞擊的概率較細(xì)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(jī)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(diǎn)。(5)雙幅異額振動(dòng)篩 雙幅異頻振動(dòng)篩的篩箱兩端各裝有振動(dòng)頻率不同的箱式激振器，使進(jìn)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(dòng)，故稱之為雙幅異額振動(dòng)篩。篩箱與水平面呈一傾角。該篩機(jī)最大特點(diǎn)是物料在篩

14、面上呈變速運(yùn)動(dòng)，入料端快、排料端慢。當(dāng)物料運(yùn)動(dòng)到下半段時(shí)，物科透篩難度增加，但運(yùn)動(dòng)速度變慢，延長在篩面上的停留時(shí)間，同時(shí)又增加了振動(dòng)的頻率，致使難透篩物料有較多的透篩機(jī)會(huì)，故該篩機(jī)具有較高的篩分效率。三 振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)及工作原理2.振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)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(shí)，就應(yīng)有個(gè)合理的傾角。2.2振動(dòng)方向角篩面的振動(dòng)方向角，就是物料的拋射角。直線振動(dòng)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(duì)于圓振動(dòng)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(duì)于做準(zhǔn)備篩分的圓振動(dòng)篩，A取2.53.5；對(duì)于作最終篩分的圓振動(dòng)篩，A取34；直線振動(dòng)篩的A一般為3.55.5，這些都是由經(jīng)驗(yàn)確定的。2.4篩面的振動(dòng)平率n根據(jù)選定的拋射強(qiáng)度Kv和振幅A，來計(jì)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(dòng)篩的工作原理 直線振動(dòng)篩又叫雙軸慣性扳動(dòng)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(duì)稱，y-y 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)兩軸上同心質(zhì)量所產(chǎn)生的離心

16、慣性力，沿x-x方向的簡(jiǎn)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(jiǎn)諧力。液力作用在篩箱上，驅(qū)動(dòng)篩箱軌跡為直線的往復(fù)振動(dòng)。當(dāng)雙不平衡的質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)到圖中（a）和（c）的位置時(shí)，所產(chǎn)生的離心慣性力是完全疊加，激振力達(dá)到最大值；當(dāng)轉(zhuǎn)判（b）和（d）的位置時(shí)，他們的離心慣性力完全抵消，激振力為零。雙軸直線振動(dòng)篩作直線運(yùn)動(dòng)所滿足的力學(xué)條件：M為機(jī)體質(zhì)量，m為振動(dòng)塊質(zhì)量， 圖2-4吊式直線振動(dòng)篩 1篩箱；2箱式激振器；3電動(dòng)機(jī)；4懸掛裝置圖 （2） 直線振動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)形式等的不同而不同。2. 振動(dòng)器及傳動(dòng)裝置 振動(dòng)器及傳動(dòng)裝置是電動(dòng)機(jī)，撓性連軸結(jié)，軸及振動(dòng)器的總稱，它是篩機(jī)的振動(dòng)力源。.常見的振動(dòng)器有雙軸自行同步箱式，雙軸強(qiáng)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(dòng)機(jī)座；3筒式激振器；4篩箱；5V帶；6電動(dòng)機(jī)圖2-6座式直線振動(dòng)篩 3.減振系統(tǒng) 振動(dòng)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(gè)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(jī)才需要二次減振。 4.篩板及其緊固裝置篩板是振動(dòng)篩的主要工作部件，屬于易損件。要求有足夠的強(qiáng)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(dòng)小車4 設(shè)計(jì)方案激振裝置：由于是熱礦振動(dòng)篩，本設(shè)計(jì)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(huì)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(dòng)。激振器為雙軸自同步激振器，電機(jī)與激振器的連接用萬向節(jié)軸傳動(dòng)，可以補(bǔ)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(hù)量更小。減振方案：為減少對(duì)地基的負(fù)荷，采用二次減振，實(shí)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(gè)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