直线振动筛利用振动电机激振作为振动源

1、一 1.2 筛分机械的发展 最近几年，各国对振动筛分技术的研究很重视，如强化振动参数，设备大型化，筛机零部件的三化，自同步技术的推广应用，新筛机的出现等都是围绕着振动筛发展起来的。 振动筛是工矿企业普遍应用的筛分机械，用作物料的筛分、分级、洗涤、脱介、脱水之用。筛分设备技术水平的高低和质量的优劣，关系到工艺效果的好坏、生产效率的高低和能源节省的程度，从而直接影响企业的经济效益。而振动筛以它结构简单、处理能力大、工作可靠等优点在所有筛分设备中占有绝对优势，其占有量约为95。筛分机械的发展国外从16世纪开始筛分机械的研究与生产，在18世纪欧洲工业革命时期，筛分机械得到迅速发展，到本世纪振动筛分机械

2、已发展到一个较高的水平。国外振动筛的生产厂家很多，美国有AC.公司、R·S公司等，RNO公司研制了DF11型双频率筛，采用了不同速度的激振器。DRK公司研制成三路分配器给料，一台高速电机驱动的振动筛。西德KHD公司生产200多种规格筛分设备，通用化程度较高、筛子公司、申克公司可提供260多种筛分设备，日本神户制钢所、川崎重工株式会社、古河矿业株式会社，日本东海株式会社和RXR公司等合作研制了垂直料流筛，把旋转运动和旋回运动结合起来，对细料的一次分级特别有效。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤，研制成功旋流概率筛。前苏联研制了一种多用途兼有共振筛和直线振动筛优点的自同步直线振动筛。西方先

3、进诸国振动筛产品的品种齐全，都已形成自己的系列。我国热矿筛的发展过程大致分为两个阶段：(1)仿制阶段 我国使用的第一台热矿筛是从西德申克公司进口的。一九六九年，我国自行设计和制造了第一套大型耐热热矿筛，它为一套两台组合型式，前筛为给料机，后筛为振动筛分机，基本上是根据西德进口样机设计制造的。1970年3月，首次在太原钢铁公司烧结厂进行了工业性试验， 并取得初步成果。为我国筛分技术和筛分机械的发展，打下了一定的基础。经过生产的实际使用后，出现很多问题，并对其进行大幅改造，经过改造的热矿筛没有从根本上解决大梁开裂，成本过高，对基础动负荷过大问题。(2)自行研制阶段 上海冶金矿山机械厂的设计人员根据

4、现场调查研究的第一手资料重薪设计并制造了第二代热矿筛，经重新设计的热矿筛在南京9424厂使用后取得较好的效果。在使用中不断总结经验，不断改进，现在热矿筛的设计更加合理，只要现场设备维护保养工作做好，设备的使用寿命都在五年以上，达到国外先进国家同类产品的水平。后来相继了SZR系列、SRZS等系列热矿筛他们的研制成功基本上满足了国内需要，标志着我国筛分机走上了独立发展的道路。筛分机械的发展趋势近年来,随着对筛分机械的研究不断深入,在筛箱结构、筛面运动轨迹和筛面材料等方面进行大量的研究工作，从而使其得到迅速发展和完善。其发展趋势有如下几方面：(1)向标准化、通用化、系列化发展 这是便于设计、组织专业

5、化生产、保证质量和降低成本的途径。德国KHD 公司的USL、USK 筛机的宽度以200 mm 为一档。长度以750 mm 为一档组成了两个系列的45 种规格产品。其筛网、横梁、传动轴、进料板、出料板均实现标准化、通用化，振动器也只有三种。同时德国的申克公司冷热烧结矿筛和等厚筛只通用两种振动器，可见三化程度之高。(2)向大型化发展 筛分机械的大型化有利于提高处理量，扩大生产规模，提高生产效率，方便管理，提高企业的经济效益。近年来，国内外的大型筛分机械发展迅猛。所谓大型筛分机，设计规范中没有对它的规格范围作规定。一般宽度在2.4m 以上，面积在15m2 以上，可以认为是大型筛分机。德国申克(SCH

6、ENCK)公司制造的宽度为4m，长度为8.5m，面积为34m2 的焦炭筛分机，处理能力达800m3/h。 (3)向理想运动轨迹振动筛发展 筛分机在一定的筛分效率下单位面积处理能力，在很大程度上取决于筛网的运动轨迹。数十年来的研究成果很大程度上反映在筛网的运动轨迹的变化上。筛网的运动轨迹从一条直线发展到多种曲线；从线性演变到非线性；从平面曲线到空间复杂曲线，以适应处理各种不同特性的被筛物料的要求。(4)新的振动形式 振动筛的振动机理将突破传统的振动形态，而采取新的振动形式，从根本上解决振动筛目前难以解决的一些主要问题。从所采用的振动理论方面看，会突破传统的确定性线性振动理论，而采用更符合实际情况

7、的平稳线性随机振动理论及非线性随机振动理论。(5)应用自同步技术 采用力学原理实现同步的自同步振动筛不需要安装齿轮同步器，可简化结构，降低噪音，减少设备故障，节约维修成本。自同步式振动筛将得到进一步的发展。(6)进一步降低噪音 由于振动筛分机械工作噪音大，造成工厂工作条件差。如何改进结构，采用更合理的动力学参数，降低噪音的研究仍然一个重要课题。(7)高可靠性、易维修性振动筛的研制。可以预计，随着振动筛分技术的不断成熟和完善，振动筛的结构会更加合理，会进一步优化和标准化，使产品的生产成本和维护费用进一步降低，筛分效率和生产率会进一步提高二、振动筛的用途及分类1、用途及分类振动筛是一种广泛用于散性

8、物料分级的设备。物料通过筛面的筛孔，可根据需要按粒度要求分成几种级别，这种工作简称为筛分。而炼铁厂所用的筛分机械，通常为振动筛。现有的振动筛种类繁多，惯用的分类方法，通常以激振器驱动轴的根数来分，可分为单轴与双轴两种：按振动的频率比来分，可分为近共振点工作和远离共振点工作的振动筛，即： 目前大部分振动筛均属惯性式，因为它有较为稳定的工作振幅，不受其它因素的影响。缺点是激振器尺寸较大，消耗功率也较大。（1） 振动机械的组成振动机械通常由激振器、工作机体及弹性元件三部分组成。1）激振器用于产生周期变化的激振力，使工作机体产生持续的振动。常用的激振器有惯性式激振器、弹性连杆式激振器、液压或气动式激振

9、器，以及凸轮式激振器等。2）工作机体或平衡机体如筛箱、输送槽、台面和平衡架体等。但有些振动机中无平衡架体。为了完成各种工艺过程，工作机体有所不同。3）弹性元件包括隔振弹簧、主振弹簧和连杆弹簧。有一些振动机械中无弹性元件。（2）振动机械的用途振动机械的用途主要有以下几个方面2,3,6：1）物料的输送利用振动的槽体，可使物料沿指定方向作滑动或抛掷运动，从而达到输送物料的作用。管体输送可输送有辐射，有毒的物料。2）物料的筛分、选别、脱水、冷却和干燥因为振动可使物料松散、均匀地分布于工作面上，同时在振动面上物料受重力、冲击力、摩擦力和惯性力的多种作用，所以在输送物料的过程中，可同时完成筛分、选别、脱水

10、、冷却和干燥等各种工艺工程。3）振动的其他作用振动可以实现物料的粉磨、物件的清理和工件的光饰；松散物料的成型和紧实；土壤或沙石的夯实和振捣以及沉拔桩等；仪器、机器及零部件的测试和其他用途。本文就是用振动筛做仪器的抗振性能测试。2筛分工艺原理 在筛分过程小，粒度小于筛孔的散性物料将通过筛孔，并从给料中分离出来。筛机的振动将使被筛构料相对于筛面的一定角度获得加速度，在一个短时的自由飞跃之后落回到筛面上。这时将开始一个颗粒和谈孔尺寸的较量，便产少颗粒通过筛孔的概率。随着这种较显次数的增加，透筛的概率也增加。由于各种振动施的构造和运动方式有别，因此其性能也各异，下而分别说明其筛分工艺原理。 (I)圆振

11、动筛 圆振动筛以一个旋转加进度矢量运转，松散被筛物料的效应相当强烈。圆振动畸有一个相当陡峭的抛射角，可使被卡在筛孔中的颗粒重新跳出，对防止筛孔堵塞十分衬利(参见下图a)。 图 1-1 圆振动筛 （a）普通圆振动筛；（b）自定中心圆振动筛 1主轴；2轴承；3筛箱；4弹簧；5圆振动筛圆盘；6偏心重；7圆振动筛带轮 (2)直线振动筛 筛面成水平的直线振动筛，有较高的物料输送速度。然而它的加速度矢量只作用在一个方向上(参见图下图b)，被筛物科不能得到充分的松散和重新排列的机会。因此，小颗粒物料不能很快穿过料层接触筛网。由于直线的加速度矢量使塞在筛孔内的颗粒很难从筛孔中跳出，具有较大地堵孔机会，不利筛分

12、进程。（3)椭圆振动筛 椭圆振动筛纳合了圆运动和直线运动两种筛分机的优点。具体地说，郴圆的长轴是强化物料输送的分量，而短轴是促进被筛物料松散的分足。所以，椭圆振动筛具有以下优点： 1)物料向附输送速度饺高，物料料层薄； 2)水平安装，机器总高度低； 3)被筛物料有强烈地伦散和再排列效应，因此有较高的生产牢； 4)筛儿不易被物料堵塞，有较高的筛分质量。(4)概率筛 概率筛虽然也是一种振动筛，但它的工作原理与惯用的振动筛完全不同。它利用大筛孔、多层筛面、大倾角的原理进行筛分，具有许多突出的优点。概率筛的结构原理如下图所示。筛箱1通常用弹簧吊装于厂房楼板或钢架上。在筛箱上安置3 6层筛面，最上层筛面

13、的筛孔尺寸最大，往下筛孔尺寸则逐渐变小。每一层筛面的筛孔尺寸都远远大于被分级粒度，这是概率筛的一个特点。由于筛面倾角大，致使有效筛孔尺寸小于实际筛孔尺寸；粗颗粒物料同振动的筛网钢丝撞击的概率较细颗粒物料大，因面通过筛孔形成透筛的概率较小。概率筛的筛面上不形成料层，靠颗粒撞击网丝，使较粗粒度的物料难以通过筛孔形成透筛。该机具有筛孔尺寸大不易堵塞，处理量大和网丝直径大耐磨性能好等优点。(5)双幅异额振动筛 双幅异频振动筛的筛箱两端各装有振动频率不同的箱式激振器，使进料端产生大振幅低频率，排科端产生小振幅高频率的振动，故称之为双幅异额振动筛。筛箱与水平面呈一倾角。该筛机最大特点是物料在筛面上呈变速运

14、动，入料端快、排料端慢。当物料运动到下半段时，物科透筛难度增加，但运动速度变慢，延长在筛面上的停留时间，同时又增加了振动的频率，致使难透筛物料有较多的透筛机会，故该筛机具有较高的筛分效率。三 振动筛的结构及工作原理2.振动筛的运动参数2.1筛面倾角筛面倾角是指筛面与水平面之间的夹角。它取决于所要求的筛分效率和生产效率。当筛子其他参数确定后，筛面倾角越大，则生产效率越高，而筛分效率越低；筛面倾角越小，则生产率低，筛分效率高。因此，当产品要求一定时，就应有个合理的倾角。2.2振动方向角筛面的振动方向角，就是物料的抛射角。直线振动的抛射角一般为30°65°，30°40&

15、#176;使用于易筛物料，60°左右用于难筛物料，我国用的抛射角一般为45°。对于圆振动筛，它的抛射角是变化的，一般选择的抛射角在70°80°之间。2.3筛面的振幅A对于做准备筛分的圆振动筛，A取2.53.5；对于作最终筛分的圆振动筛，A取34；直线振动筛的A一般为3.55.5，这些都是由经验确定的。2.4筛面的振动平率n根据选定的抛射强度Kv和振幅A，来计算频率。抛射角是指颗粒受到离心力之后跳起的可能性和急剧程度，用Kv表示。 （1） 直线振动筛的工作原理 直线振动筛又叫双轴惯性扳动筛，其工作原理如图：激振器轴上的偏心距均相等，并以 y-y为轴线对称，

16、y-y 轴线通过筛箱的质心。两轴作同步反向回转时，每一瞬时两轴上同心质量所产生的离心惯性力，沿x-x方向的简谐力总是相互抵消，沿y-y方向的分力总是相互叠加，这就形成j单一的y-y方向的简谐力。液力作用在筛箱上，驱动筛箱轨迹为直线的往复振动。当双不平衡的质运转到图中（a）和（c）的位置时，所产生的离心惯性力是完全叠加，激振力达到最大值；当转判（b）和（d）的位置时，他们的离心惯性力完全抵消，激振力为零。双轴直线振动筛作直线运动所满足的力学条件：M为机体质量，m为振动块质量， 图2-4吊式直线振动筛 1筛箱；2箱式激振器；3电动机；4悬挂装置图 （2） 直线振动筛的形式及结构1. 筛箱的结构形式

17、 一般的大型冷况或热框振动筛的筛箱都是由板和梁通过连接元件接成整体的金属结构，结构形式因其规格，运动形式等的不同而不同。2. 振动器及传动装置 振动器及传动装置是电动机，挠性连轴结，轴及振动器的总称，它是筛机的振动力源。.常见的振动器有双轴自行同步箱式，双轴强制同步箱式，单轴盘式单偏心轴筒式等形式。 图 2-5 箱式激振器 1弹簧及支承装置；2电动机座；3筒式激振器；4筛箱；5V带；6电动机图2-6座式直线振动筛 3.减振系统 振动筛常用的减振方案有一次减振和二次减振两种。二次减振是在一次隔振弹簧下面再加一个隔振质量和二次隔振弹簧来减振。一般只有安装在筛分楼上的筛机才需要二次减振。 4.筛板及

18、其紧固装置筛板是振动筛的主要工作部件，属于易损件。要求有足够的强度，耐磨性和最大的有效面积，筛孔不易堵塞，开口率尽可能高。紧固装置要紧固可靠，拆装方便。5. 移动小车4 设计方案激振装置：由于是热矿振动筛，本设计箱采用下振式，即激振器布置在筛体下方，这样烧结矿辐射激振器的热量就不会有很多，保证了激振器的润滑，也有利于热量的散失。防止部件发生蠕变，结构松动。激振器为双轴自同步激振器，电机与激振器的连接用万向节轴传动，可以补偿角度误差，中心轴和偏心块的连接采用挠性盘连轴器，可靠性更高。维护量更小。减振方案：为减少对地基的负荷，采用二次减振，实践说明效果很好。结构是在一次隔振弹簧下面再加一个隔振质量和二次隔振弹簧来减振。采用复合螺旋弹簧，减振效果好，寿命长，有吸振作