畢業(yè)設計（外文翻譯）系 別 專業(yè)名稱 班級學號 學生姓名 指導教師 COAL PREPARATIONTABLE 7-14. Effect of Geometry and Concentration of Feed Solids on throughput for a 1/6-in, diam hydro cyclone cleaning 1/4-inVarying the distance between the bottom of the vortex finder and the hydro cyclone cone bottom. For example, the washed coal ash can be reduced by decreasing the diameter of the vortex finder, decreasing the length of the vortex finder, or increasing the diameter of the underflow orifice. Increasing feed-Solids content increases the specific gravity of separation and, therefore, washed coal yield and ash, which indicates the importance of maintaining a constant feed-solids content to preserve washed coal quality.Capacity is influenced by cyclone geometry, i.e., the sizes of the overflow, underflow, and inlet openings, and by feed-solids content. The effects of these parameters is given in Table 7- 14.Increasing inlet pressure is a simple method of increasing capacity without changing hydro cyclone geometry, and washed yield and ash are not significantly affected. However, the penalty is increased pumping cost, and degradation of the coal. Flow sheetsSoon after the hydro cyclone was developed, it became evident that performance was inferior to nearly all other cleaning devices. Consequently, in an effort to improve performance, three two stage circuits, shown in Fig. 7~64, were developed. In the earliest two-stage circuit, called two-stage relearn or TSR, the refuse from a primary hydro cyclone is simply relearned in a secondary hydro cyclone, The overflows from the two hydro cyclones are recombined as the washed coal product, and the underflows from the secondary hydro clone contains the final refuse. In more recent installations, one of the products from the secondary hydro cyclone is recirculated to the feed of the primary hydro cyclone. In the two-stage overflow recirculation circuit, TSOR, the primary or first-stage hydro cyclone is adjusted to produce an acceptable clean coal and the secondary hydro cyclone is adjusted to produce a refuse essentially free of misplaced coal. The overflow from the secondary hydro cyclone, which contains the misplaced coal in the underflows of the primary hydro cyclone, is returned to the feed of the primary hydro cyclone for reprocessing. In the two-stage underflow recirculation circuit, TSUR, and the overflow is relearned in the secondary hydro cyclone. The underflow from the secondary hydro clone is recalculated to the feed of the primary hydro cyclone. The overflow from the secondary hydro cyclone contains the washed coal.Each of these circuits has advantages that depend upon the size and specific gravity compositions of the feed, as well as the required washed coal quality. The TSOR circuit is more effective in recovering washed coal whereas the TSUR circuit is more effective in rejecting heavy impurity. The TSR circuit is most effective when the specific gravity of separation of the two hydro cyclones is similar. Conversely, the performance of TSOR and TSUR is improved by diverging the specific gravity of separation of the two cyclones. At the present time, the TSOR is the most common circuit. A variation of the TSR circuit has been proposed whereby underflow from the primary cyclone is relearned on a concentrating table rather than a secondary hydro cyclone.Some plants using jigs to clean the coarse coal utilize hydro cyclones to improve performance on the finer sizes. One method is to relearn the underflow of the washed coal screen, commonly the 1/4-in.material, with hydro cyclones. Another method is to screen the raw coal at about this size and clean the undersize with hydro cyclones.Hydro cyclones have been used ahead of dense-medium cyclones to remove some of the low specific gravity coal and thereby reduce the amount of material sent to the dense-medium plant. The hydro cyclones are adjusted to separate at a specific gravity of about 1.35 to 1.40. The advantage is that the capacity of the dense-medium cyclone plant can be smaller, thus reducing capital and operating costs.Hydro cyclone PerformanceAs mentioned previously, the quality of the washed coal and refuse products can be regulated by changing the diameters of the overflow and underflow orifices. However from a performance standpoint, a ratio of overflow diameter to underflow diameter in a range of about 1.7 to 2 gives the best results. Performance at lower ratios is inferior. Also, the solids content in the feed to primary and secondary hydro cyclones should range from 8 to 15 % (by weight). Outside this range, either above or below, performance is adversely affected.Separations obtained in a single hydro cyclone and two-stage circuits (TSR) are shown by the distribution curves in Fig. 7-65. The sharpness of separation of the two-stage circuit is significantly superior to that of a single hydro cyclone. Also, the sharpness of separation of the two-stage circuit is not nearly as sharp as the separations characteristic of a dense-medium cyclone. It follows then that hydro cyclones are not applicable for difficult-to-clean coal or separations at low specific gravity unless followed by a more effective relearning process. Also, they are not suitable for friable coal or where the refuse particles are platy. Table 7-15 gives detailed performance data for two-stage (TSR) hydro cyclones. These data indicate that in general the specific gravity of separation increases and the sharpness of separation decreases with decreasing particle size.Hydro cyclones may be especially applicable for cleaning -30-mesh (0.6- mm) coal if the coal is not amenable to flotation. However, the Majority of US coals are easily cleaned by flotation. But if the coal is not amenable to flotation because of a slime- coating problem or the coal is oxidized, then hydro cyclones may be a viable alternative. Also if fine pyrite is present in the feed, hydro cyclones are reported to be superior to flotation for lowering the sulfur content of the washed coal.The coarser particles of an easy-to-clean coal with a top size of 1/4 or 3/8 in.(6.3 or 9.5 mm) can be cleaned about as efficiently in a two-stage hydro cyclone circuit as on a concentrating table, but not as efficiently as in a feldspar jig. However, the concentrating table cleans the finer particles much more efficiently than the hydro cyclone. The distribution curves for a two-stage hydro cyclone circuit (TSR) and a concentrating table cleaning a 1/4-in (6.3mm*0) feed are shown in Fig. 7-66. A major advantage of hydro cyclones is that the space requirement is much less than for concentrating tables and jigs, but much more power and water are required. Spiral concentrators are also used to clean-14-mesh (1.2-mm) coal.A relatively new separator, called the air-spared hydro cyclone, has been developed and can be used to clean opal. It is essentially a porous cylinder without the usual conical section. Feed enters tangentially at the top and spirals downward. Air is introduced through the porous cylinder, and the air bubbles and flotation reagents along with the vortex effect the separation. Coal particles attach to the rising air bubbles and exit the top through a vortex.選煤表 7-14，給出了影響入料分選密度和粒度的處理量。旋流器直徑為 1/4-in.表 7-14入料%底流口直徑,in溢流口直徑,in入料口直徑,in處理量t/h10.2 0.75 1.50 1.23 1.89.8 1.75 3.00 1.23 2.99.8 1.75 3.00 3.00 4.517.3 1.75 3.00 3.00 8.9改變旋流器溢流口和底流口的距離。例如，要降低分選精煤的灰分可以減小旋流器溢流口的距離，減小溢流管的長度，或者增大底流口的直徑。增大入料量會降低分選效率，因此，分選精煤的產(chǎn)率和灰分的關系表明了保證恒定的入料量才能保證洗選精煤的質(zhì)量。處理量影響著旋流器的幾何尺寸，包括溢流口的尺寸，底流口的尺寸，入料口的尺寸和入料量。這些參數(shù)的影響如表 7 – 14。改變?nèi)肓蠅毫κ且粋€改變旋流器參數(shù)的簡單方法，然而對改變精煤的產(chǎn)率和灰分的影響不顯著，況且會增加抽水成本，還會增加煤的泥化現(xiàn)象。流程圖隨著旋流器的發(fā)展，很明顯它毫不遜色于其他所有的洗選設備。因此，為了提高性能，兩段分選的旋流器（如圖 7-64）被開發(fā)了出來。最早的兩段分選旋流器叫第二段再選或者叫 TSR，從第一段旋流器出來的產(chǎn)品只是簡單的在第二段再選，從兩段旋流器溢流口出來的煤被混合當作洗選精煤產(chǎn)品。從第二段旋流器底流出來的物料被視為洗選尾礦作為矸石。最近的有一種設備，一種從旋流器第二段出來的產(chǎn)品被循環(huán)作為第一段的入料。在兩段旋流器的溢流循環(huán)，TSOR，這種從旋流器的第一段被作為調(diào)節(jié)產(chǎn)品所要求精煤，第二段作為調(diào)節(jié)尾礦中保證沒有錯配物。從旋流器第二段的溢流出來的物料包含本該進入到第二段旋流器底流的錯配物，所以返回到第一段旋流器進行再次循環(huán)洗選。在兩段旋流器底流循環(huán)，TSUR，這種從第一段旋流器的底流出來的物料被作為最終的尾礦矸石，第二段的底流出來的物料再次進入到第一段作為第一段的入料。從第二段溢流出來的產(chǎn)品被作為最終的洗選精煤產(chǎn)品。上述的其中每個流程都有優(yōu)點，取決于入料的粒度組成，和所要求的精煤產(chǎn)品質(zhì)量。TSOR 流程能更有效地回收分選精煤，而 TSUR 流程更有效地排除重產(chǎn)物。當兩段旋流器分選的比重類似時 TSR 流程是最有效的流程。相反，TSOR 和 TSU的性能取決于兩段旋流器的分流量。在目前，TSOR 是應用的最為普遍的一種流程。有人提出一種改進的 TSR 流程是從第一段主選底流出來的物料被再次分選濃縮代替第二段旋流器分選。有一些廠用跳汰機分選塊煤，利用旋流器分選細粒的煤。一種方法是用煤用振動篩篩分的篩下物（通常 1/4 英寸）的煤用旋流器分選，另一種方法是用煤用振動篩篩分出粗粒煤，細粒度的煤用旋流器分選。旋流器也被運用到重介質(zhì)分選中去分選出一些含煤少的貧礦，以降低選煤廠重介質(zhì)的消耗。旋流器可以調(diào)節(jié)的分選密度大概在 1.35～1.40 之間。這樣的優(yōu)點是大大的降低了分選過程中所需重介質(zhì)的體積，節(jié)約了資金和運營的成本。入 料 精 煤尾 煤TSR入 料 精 煤精 煤尾 煤尾 煤入 料 TSORTSUR圖 7-64 旋 流 器 分 選 工 藝 流 程水力旋流器性能正如上文以前，對洗精煤產(chǎn)品質(zhì)量和垃圾，可通過改變調(diào)節(jié)溢出和下溢口的直徑。但是從性能的角度來看，溢流直徑到底流直徑的比例范圍為約 1.7 至 2 為最好，較低的比率性能為低劣產(chǎn)品。此外，在原料中固體物含量，一段和二段水力旋流器應定為 8 至 15％（重量） 。此范圍以外，高于或低于，性能將產(chǎn)生不利影響。分離獲得的水力旋流器和一個兩階段的電路（TSR）是由圖所示的分布曲線，兩個階段的電路分離清晰度明顯優(yōu)于單一的水力旋流器，另外，這兩個階段的電路分離清晰度幾乎沒有像重介質(zhì)旋流器特點鮮明，由此得出結(jié)論，水力旋流器應用于難以清潔煤或低比重的適用，除非更，有效的再分選過程。此外，他們沒有合適的煤或者易碎的煤矸石顆粒板狀。表 7-15 給出了詳細的兩個階段（TSR）的水力旋流器的性能數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)表明，在一般的分離增加，分離小顆粒的清晰度的減少。水力旋流器可能會適合分選- 30 目（0.6 毫米）的煤，如果煤不浮選。然而，美國多數(shù)煤浮選煤很容易分選通過浮選。但是，如果煤炭，不受外界因為黏涂層問題浮選或煤被氧化，然后水力旋流器可能是一種可行的選擇。另外，如果細粒黃鐵礦是目前的原料，據(jù)報道水力旋流器，對于降低洗精煤的硫含量優(yōu)于浮選。一個易于清潔粗顆粒煤，有 1 / 4 或 3 / 8 英寸（6.3 或 9.5 毫米大小的粗顆粒頂部）可以被兩階段水力旋流器有效地清理，作為一個選礦臺，但沒有有效的長石跳臺。但是，集中清理的細小顆粒表比水力旋流器更有效。如圖 7-66.所示：一種相對較新的名為空氣旋流器的分選設備被研制出來并可用于分選蛋白石。它本質(zhì)上是一個沒有通常錐形部分多孔圓筒。入料進入切向頂部并螺旋下降，空氣是透過多孔圓筒，氣泡和浮選劑隨著漩渦影響分選。煤顆粒附著在氣泡上升到漩渦的頂部。圖 7-56 旋流器典型分布圖表 7-15 旋流器的性能尺寸，網(wǎng)目（mm） 3*200（6.3*0.075） 3*200（6.3*0.075） 3*200（6.3*0.075） 3*200（6.3*0.075） 30*200（0.6*0.075） 30*200（0.6*0.075）篩分分析原煤 93.9 94.8 91.0 95.4 84.4 86.6精煤 92.2 94.3 88.1 93.1 80.7 85.7矸石 97.4 97.9 97.8 97 97.5 84.0灰分含量原煤 17.5 16.1 29.8 17.9 21.1 16.1精煤 7.0 10.3 13.1 8.7 9.6 11.8矸石 50.3 51.4 64.8 64.4 55.4 65.1洗選出精煤的產(chǎn)率 75.8 86.0 67.7 83.5 74.8 91.9理論產(chǎn)率 84.7 90.8 75.5 88.2 82.5 93.8分選效率 89.5 94.7 89.7 94.7 90.7 98.0-1.30 93.1 97.1 94.5 96.9 96.0 99.21.30～1.40 86.0 94.6 88.8 95.5 89.4 98.41.40～1.50 68.4 81.2 75.6 88.8 75.8 94.81.50～1.60 47.4 56.4 61.8 83.7 59.7 89.51.60～1.70 25.1 37.4 40.3 71.9 53.0 79.61.70～1.80 13.7 29.8 32.5 62.4 36.9 72.5+1.80 5.2 14.5 7.0 15.4 12.5 36.7分選密度 1.54 1.58 1.61 1.88 1.62 1.96錯配率 78 105 120 123 118 -可能性偏差 0.12 0.18 0.22 0.24 0.23 -I摘 要本文主要是針對雙軸直線振動篩的設計進行的，從整體布局到個別零件的選用都進行了改良，包括篩箱，篩面的設計和固定，激振器的形狀，支撐方案的設計等等，還包括軸，齒輪，帶輪，偏心塊等零件的設計。采用單電機帶動，齒輪傳動來使得兩個偏心塊同步，另一方面采用用了座式結(jié)構(gòu)，淘汰了以往懸掛式的方式，使得結(jié)構(gòu)更加安全，占地面積更小。本產(chǎn)品為生產(chǎn)能力為 80t/h 的大型振動篩，對于篩框的材料有比較高的要求，現(xiàn)采用高強度和高沖擊韌性的鋼材，不僅僅提高了篩框的耐用度，還減輕了整個結(jié)構(gòu)的重量，對彈簧的選則等許多方面也帶來了很多的方便。設計中還包括對連接和固定件的選用，采用耐用的十字軸聯(lián)軸器，并用螺栓連接代替焊接，減小了焊接時應力對它的影響。還包括對產(chǎn)品的潤滑，以及保養(yǎng)等日常維護措施。關鍵詞： 振動篩 激振器 偏心塊 橫梁 IIAbstractThis article is carried out mainly according to the design of the two axle vibrating separators of straight line, from overall layout go to individual element choose to go on improving , include sifting the design of case and compass screen surface and the regular shape of vibrator , support the design of scheme and so on , still include the design of the elements such as axle, gear, belt and partial piece. Drive with single generator, positive drive makes two partial pieces synchronous , has adopted on the other hand to use type structure, have superseded the way of former overhead suspension, make structure more safe, it is less to cover an area of area.This design product has higher requirement, for the material of screen frame for productivity is the large scale vibrating separator of 80 t/h, has now not only raised the durability of screen frame with the high-strength and high steel material of impact tenacity, have still alleviated the weight of entire structure, for spring choose to have also brought many conveniences.In design still include for connection and regular choosing, with the durable shaft coupling of cross axle, replace welding with bolt connection, it is little to reduce welding stress for it's influence. In this design, include the lubrication for product as well as the daily maintenance measures such as maintenance.Keyword: Vibrating separator, vibrator, partial piece, beam 1目 錄摘 要 ⅠAbstract Ⅱ第 1 章 緒論 11.1 課題研究背景及意義 11.2 振動篩的發(fā)展史 11.3 振動篩在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 21.4 振動篩在實際生產(chǎn)中的應用 31.5 振動篩的工作原理、分類及特點 41.5.1 振動篩的工作原理 41.5.2 直線振動篩的工作原理 4第二章 總體方案的確定 72.1 直線式振動篩的選擇 72.2 篩箱的設計 72.2.1 篩箱部件的連接 82.2.2 篩箱的支撐 82.2.3 篩框的材質(zhì) 82.3 篩面的設計 .92.3.1 篩面種類 92.3.2 篩面的固定 .102.3.2.1 木楔壓緊 .102.3.2.2 拉鉤張緊 .1122.3.2.3 螺栓壓緊 .112.3.2.4 斜板壓緊 .112.4 激振器 .122.5 支撐形式與隔振裝置 .13第三章、雙軸直線振動篩的設計計算 143.1 振動篩上物料的運動分析和工藝參數(shù)的選擇 .143.1.1 直線振動面上的物料運動分析 .143.1.1.1 篩面的運動方程 .143.1.1.2 物料的運動分析 .143.1.1.3 拋擲指數(shù) vK的討論 153.1.2 工藝參數(shù)的選擇 .163.1.2.1 處理量要求 .183.1.2.2 拋射強度 vK的確定 183.1.2.3 振動篩的振幅 A 的確定 .183.1.2.4 篩面傾角 ?.193.1.2.5 振動方向角 ?.193.1.2.6 篩下物最大顆粒 .193.1.2.7 物料層厚度 203.1.2.8 篩分方式 .203.2 總體設計計算步驟 .203.2.1 計算振動篩篩面面積 .203.2.2 振動次數(shù)的計算 .2033.2.3 物料運動速度的計算 .203.2.4 驗算生產(chǎn)率 .213.2.5 估算振動篩的重量 .213.2.6 激振器偏心塊的質(zhì)量及其偏心距的確定 .213.2.7 隔振彈簧剛度的確定 .213.2.8 篩箱的設計 .213.2.9 電動機的選擇 .223.3 壓縮彈簧的設計 .223.3.1 初算彈簧所承受的載荷 .233.3.2 彈簧材料和直徑 .233.3.3 彈簧的剛度和變形計算 .233.3.4 彈簧的校核 .243.3.5 結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算 .263.3.6 疲勞強度校核 .263.3.7 穩(wěn)定性計算 .273.4 齒輪的設計 .273.4.1 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 283.4.2 按齒面接觸強度計算 .283.4.3 計算載荷系數(shù) .283.4.4 計算模數(shù) .293.4.5 齒輪的設計計算 .293.5 軸的計算與設計 .30 43.5.1 初步估算軸的最小直徑 .313.5.2 軸的各段長度的直徑設計 .313.5.3 對軸的受力分析 .313.6 圓軸法蘭的設計 .333.7 軸承壓蓋的設計計算 .343.8 密封件的設計計算 .353.9 偏心塊的設計與計算 .363.10 聯(lián)軸器的設計 363.10.1 聯(lián)軸器的類型選擇 373.10.2 規(guī)格的選擇與計算 373.11 鍵的選擇 373.11.1 軸與偏心塊連接處鍵的選擇 373.11.2.1 電動機與帶輪的連接處鍵的尺寸 373.12 螺栓的強度校核 383.12.1 橫聯(lián)合梁與篩板連接處螺栓的強度校核 383.13 帶輪的設計計算 383.13.1.確定計算功率 CAP.393.13.2 計算帶的速度 393.13.3 確定 v 帶的基準長度和傳動中心距 393.13.4 確定帶的根數(shù) z 403.13.5 計算預緊力 0F40第四章 日常維護保養(yǎng)以及故障排除 .4254.1 日常維護保養(yǎng) 424.2 潤滑 434.3 檢修周期以及大小修 434.4 故障分析以及排除 44結(jié)論 45附錄一 目前篩分機的分類形式 .46參考文獻 48謝詞 491第 1 章 緒論1.1 課題研究背景及意義 近年來，隨著科技水平的提高，人們對各種商品的需求也越來越精細，質(zhì)量越來越高。振動篩的技術在制造業(yè)上也有更高的要求，從最古老式的篩分機到現(xiàn)在最受歡迎的產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過了很多代的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)在國外的許多國家在這方面的研究相對我國來說已經(jīng)是遙遙領先，像美國，德國，日本等等這些發(fā)達國家，在振動篩的技術研究方面比我國早好幾十年，為了滿足振動篩在國民經(jīng)濟中的各行業(yè)中高速發(fā)展，加快振動篩的發(fā)展進度，我們對東龐礦務局進行參觀實習后，對此進行了研究探討并做出了詳細的設計方案。1.2 振動篩的發(fā)展史用篩分機把碎散物料篩分成不同的顆粒，已經(jīng)有悠久的歷史。從英國煤炭工業(yè)的文獻記載，在 1589 年提到煤的篩分。為了向市場提供各種顆粒的商品煤，廣泛的對煤進行篩分，是到 19 世紀下半業(yè)才盛行起來。固定篩是古老的篩分機。當時，有的固定篩用若干木條構(gòu)成，也叫棒篩，后來出現(xiàn)了有傳動機構(gòu)的棒條篩。這就是沿用至今的輥軸篩。為滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，圓筒篩，搖動篩和振動篩也先后問世。與固定篩相比，雖然輥軸篩，圓筒篩和搖動篩的工作效率有較大的改善，而且仍不失為結(jié)構(gòu)簡單和工作可靠，但是卻步能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。因此，早在 60 年代，這些篩子在我國就開始被逐漸淘汰。固定篩不消耗動力和非常簡單可靠的結(jié)構(gòu)，仍具有很強的生命力，目前仍大量用于初步篩分。振動篩采用拋射式篩分，篩子每振動一次，物料便被拋射一次，相對篩面沖擊一次，被篩分物料的折中特點使得振動篩的篩分效率高，生產(chǎn)能力大，因此被廣泛使用。在振動篩產(chǎn)生以后，人們開始重視建立和發(fā)展篩分理論。早期的篩分理論形成于50 年代初，它是以單個顆粒為研究對象而發(fā)展起來的，一般稱為單顆粒運動理論。該理論系統(tǒng)的描述了振動篩對物料進行拋射式篩分時，單個顆粒的運動情況，進而提出了篩分機特性值，即振動強度 K，和篩分特性值，即拋射強度 ，VK經(jīng)過長期實踐，人們發(fā)覺按照上述篩分理論設計的振動篩，對細物料進行篩分時的生產(chǎn)能力太小，遂意識到以單個顆粒物料的運動狀態(tài)代表成群的物料運動狀態(tài)具有2交大的片面性。隨著研究工作的深入，自 1965 年開始逐步建立起顆粒在篩面上的運動理論。該理論以力群為研究對象，根據(jù)物體在碰撞時傳遞能量的原理，提出了篩面上整個料層中不同位置顆粒的速度變化規(guī)律，突破了單顆料理論關于振動強度小于 3.3的臨界值。在此基礎上，建立了薄層篩分法和變傾角篩分法，研制出等厚振動篩。用統(tǒng)計學方法研究碎散物料在篩面上透篩概率，稱為概率篩分理論。該理論是由瑞典的摩根森于 1951 年最先提出的，故在該理論指導下設計的振動篩稱為摩根森概率篩。在力群運動理論的知道下，近代振動篩的拋射強度和振動強度普遍提高。如德國和美國直線振動篩 K 值達 4.4，有的甚至達 6.7， 值達 3.5 以上。振動概率篩 K 值達vk5.5-7，弛張篩 K 值甚至達到 30。這些參數(shù)強化的振動篩適應了近代篩分作業(yè)的特點——細粒物料增多，水分和黏性增大，以及篩分粒度下降和要求的分級，脫水效率提高等。隨著工業(yè)企業(yè)的發(fā)展和篩分機設計制造技術的進步，自 70 年代以來，世界上一些國家先后研制出了大型振動篩，篩寬在 3.6m 以上的已不罕見。如日本身剛所生產(chǎn)的振動篩達 4.8x7.2 ，德國 K.H.D 公司生產(chǎn)的振動篩寬達 5.5m，面積約為 50 。振動2m 2m篩大型化標志著篩分機技術已達到先進水平。零部件標準化，通用化和產(chǎn)品系列化，生產(chǎn)專業(yè)化，是近代機械工業(yè)的重要標志，篩分機械也不例外。如德國 K.H.D 公司生產(chǎn)的 USK 圓振動篩和 USL 直線振動篩，其激振器可以通用，同一個篩框既可以裝分級篩面，也可裝脫水篩面。又如美國振動篩，其基形已經(jīng)穩(wěn)定，主要力量放在改進結(jié)構(gòu)，簡化制造和應用新技術的方面。有的篩子除激振器外，篩框也作成單體結(jié)構(gòu)，可以在現(xiàn)場組裝，極大地方便了制造，運輸和維修。前蘇聯(lián)早在 60 年代中期就組織了篩分機產(chǎn)品整頓，統(tǒng)一基型，減少雜亂型號，在此基礎上 提高產(chǎn)品的系列化程度。國外許多篩分機械公司都是科研，設計，制造和銷售的聯(lián)合體，專業(yè)化程度高，產(chǎn)品繼承性好，經(jīng)過多年改進，使產(chǎn)品逐步完善和提高。1.3 振動篩在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀自建國以來，我國篩分機械的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段。五十年代初至六十年代中期，主要是從前蘇聯(lián)和波蘭引進，并部分防制了偏心式和單慣性式圓振動篩。如蘇制陀旋篩，萬能吊篩；波制 WK 型純振動篩等。從 60 年代中期我國開始獨立研制，主要成果有 DD 系列、ZD 系列單軸振動篩和、3ZS、DS 系列雙軸振動篩、 和 共振動篩。至此我國初步掌握研究、設計和制215m230造復雜結(jié)構(gòu)的中型、大型振動篩技術。80 年代初期以后，我國全面的走上了開放的道路，先后引進了范各莊、興隆莊、錢家營、西曲、晉陽、安太堡等選煤廠的全套工藝設備其中篩分機械有：VSK 型、VSL型振動篩， 型篩分機， 等厚機， 系列脫水篩，DSM 型弧形篩 OSO 型旋1WK1PK1PW流篩等，這些外來產(chǎn)品極大的豐富了我國篩分機械種類。促進了我國篩分機械種類的進一步發(fā)展。非金屬篩網(wǎng)，塊偏心激振器，虎克鉚釘連接技術等新材料、新技術、新工藝，在我國得到了廣泛應用。在引進和吸收外來技術的基礎上，我國生產(chǎn)了新型圓振動篩（如 YK 和 YR 系列）和新型直線振動篩（ZK 和 ZKX 系列） 。為了解決潮濕細粒物料在干法篩分作業(yè)中效率低的問題，開發(fā)研制了許多新型篩分機，如概率篩、等厚篩、琴弦篩、離心篩、弦張篩和強化篩等。濕法細篩的研制技術也取得了長足的進展，新型高效的振動有電磁振動旋流篩，可翻轉(zhuǎn)弧形篩，高頻振動篩。于此同時，我國篩分機械的制造水平也有了很大的提高。目前一些國有大中型制造廠設有研究所、對制造工藝、材料和零部件進行專門研究，在新產(chǎn)品開發(fā)方面也具有較強的能力，生產(chǎn)中廣泛采用先進設備和工藝，如精密鏜床，數(shù)控車床和數(shù)控切割機； 氣體保護焊、自動埋弧焊和噴丸預處理；安國標、部標對重要零部件和整機2CO進行檢測和試驗，等等。目前我國篩分機械的生產(chǎn)已形成較大規(guī)模，主要生產(chǎn)廠家有 30 多個，可供應 200多個品種，年累計產(chǎn)量 2000 臺左右，產(chǎn)值近億元，基本上滿足了各部門對篩分機械的要求。1.4 振動篩在實際生產(chǎn)中的應用當今社會很多行業(yè)中都會應用到振動篩，大部分的振動篩的作用是對物品的分級或者脫水。像冶金，機械，水利，建筑和建材，鐵路等部門，經(jīng)常為了提高物品的精度，常常利用振動篩對其物品進行分級。在煤炭工業(yè)部門，振動篩的作用不僅是分級，好多振動篩還用于對煤炭的脫水或者脫介，甚至用于除泥。隨著社會的發(fā)展,對篩分機的品種與質(zhì)量提出了更高的要求,目前它正處在迅速發(fā)展過程中。41.5 振動篩的工作原理、分類及特點1.5.1 振動篩的工作原理將顆粒大小不同的碎散物料群,多次通過均勻布孔的單層或多層篩面,分成若干不同級別的過程成為篩分。理論上大于篩孔的顆粒留在篩面上,稱為該篩面的篩上物,小于篩孔的顆粒透過篩孔,稱為該篩面的篩下物。碎散物料的篩分過程,可以看作由兩個階段組成:一是小于篩孔尺寸的細顆粒通過粗顆粒所組成的物料層到達篩面；二是細顆粒透過篩孔。要想完成上述兩個過程,必須具備最基本的條件,就是物料和篩面之間要存在著相對運動。為此,篩箱應具有適當?shù)倪\動特性,一方面使篩面上的物料層成為松散狀態(tài)；另一方面,使堵在篩孔上的粗顆粒閃開,保持細顆粒透篩之路暢通。實際的篩分過程是:大量粒度大小不同,粗細混雜的碎散物料進入篩面后,只有一部分顆粒與篩面接觸,而在接觸篩面的這部分物料中 ,不全是小于篩孔的細粒,大部分小于篩孔尺寸的顆粒,分布在整個料層的各處。由于篩箱的振動,篩上物料層被松散,使大顆粒本來就存在的間隙被進一步擴大,小顆粒乘機穿過間隙,轉(zhuǎn)移到下層或運輸機上。由于小顆粒間隙小,大顆粒并不能穿過 ,因此,大顆粒在運動中,位置不斷升高。于是原來雜亂無章排列的顆粒群發(fā)生了分離,即按顆粒大小進行了分層,形成了小顆粒在下,粗顆粒居上的排列規(guī)則。到達篩面的細顆粒,小于篩孔者透篩,最終實現(xiàn)了粗、細粒分離,完成篩分過程。然而，充分的分離是沒有的，在篩分時，一般都有一部分篩下物留在篩上物中。細粒透篩時，雖然顆粒都小于篩孔，但它們透篩的難易程度不同，和篩孔相比，顆粒越易，和篩孔尺寸相近的顆粒，透篩就較難，透過篩面下層的顆粒間隙就更難。振動篩一般分為三大類為圓運動振動篩、直線運動振動篩和共振篩。1.5.2 直線振動篩的工作原理直線振動篩是采用慣性激振器來產(chǎn)生振動的，其振源有電動機帶動激振器，激振器有兩個軸，每個軸有一個偏心重，而且以相反的方向旋轉(zhuǎn)，又稱雙軸振動篩，由兩個齒輪嚙合以保證同步。當兩個偏心重的圓盤轉(zhuǎn)動時，兩個偏心重產(chǎn)生的離心力 F，在x 軸的分量總是抵消，在 y 軸的分量相加，其結(jié)果在 y 軸方向產(chǎn)生一個往復的激振力，使篩箱在 y 軸方向上產(chǎn)生往復的直線軌跡振動。還有一種情況是振源采用的是振動電機，這時需要布置兩臺，他們的軸線方向必須與振動篩縱向軸線方向一致。兩臺振動電機對稱布置在篩箱的上方，下部和兩側(cè)均可以。5（1.1）trmPy?sin20??tsi式中 ， —不平衡重的質(zhì)量和， ，單位為 ；??0mKg—不平衡重塊所產(chǎn)生的激振力，單位為 ；PN—轉(zhuǎn)動時間，單位為 ；Ts—不平衡重質(zhì)心回轉(zhuǎn)半徑, 單位為 ；r—不平衡重的回轉(zhuǎn)角速度，單位為 ；?srad—在振動方向上的激振力, 單位為 ；y N—每個偏心塊的質(zhì)量，單位為 。0mKg由上式可見，雙軸慣性激振器，當作同步反向回轉(zhuǎn)的時候，產(chǎn)生定向的簡諧力，此力通過篩箱的質(zhì)心，使篩箱作定向往復直線振動。直線振動篩的篩面傾角通常在 8 以下，篩面的振動振動角度一般為 45 ，篩面在0 0激振器的作用下作直線往復運動。顆粒在篩面的振動下產(chǎn)生拋射與回落，從而使物料在篩面的振動過程中不斷向前運動，物料的拋射與下落都對篩面有沖擊，致使小于篩孔的顆粒被篩選分離。篩子的篩分效率及生產(chǎn)能力同篩面的傾角，篩面的振動角度，物料的拋射系數(shù)有關。為了保證篩分效率高，篩子的生產(chǎn)能力大，必須選擇合適的值。 yKα βζ61—3 直線振動篩的工作原理圖 1—3 為直線振動篩的工作原理圖，篩面上的顆粒產(chǎn)生的拋射條件是 ，另?cosgay?此時的角 為開始拋射角 ，則?L????cos)sin(2gAL??第二章 總體方案的確定2.1 直線式振動篩的結(jié)構(gòu)特點與優(yōu)點2.1.1 振動篩的結(jié)構(gòu)特點圖 2－１上圖片為箱式激振器結(jié)構(gòu)的振動篩，激振力的方向與水平成 45 度。箱式激振器結(jié)構(gòu)緊湊,,一臺振動篩上有安裝有兩個激振器,安裝與水平成 45 度,激振器的四個偏心重成雙的布置在箱體的外部,箱體內(nèi)有一嚙合的齒輪,其作用是保證兩對偏心重旋轉(zhuǎn)方向相反,轉(zhuǎn)速相等以及兩者相位關系正好相互對正,以使篩箱作直線往復運動.直線振動篩由于篩箱傾斜角小,篩子的高度減小,便于工藝布置.由于篩面是直線往復運動,上面的物料層在跳動和下落過程中受到壓實的作用,有利于脫水,脫泥,脫液和重介選礦時脫除重介質(zhì).2.1.2 直線振動篩的優(yōu)點7（1）直線振動篩的動力平衡與物料在篩面上的運動狀況較好。（2）物料在篩面上的移動不是依靠篩子的激振力，故篩面一般水平安裝，所占廠房高度較低。（3）由于篩箱運動中有較大的加速度，所以特別適合于煤炭的脫水、脫泥和脫介。當然，也用于物料的分級。（4）直線式振動篩激振器由于激振器與篩面呈 傾角，故篩面上物料的拋射角?45為 。物料在拋起時被松散，在與篩面相遇撞擊時水和小于篩孔的顆粒透篩，從而實?5現(xiàn)脫水、脫泥、脫介和分級。（5）直線振動篩的激振器分為箱式和筒式兩種。這種激振器的主要區(qū)別在于軸的長短和不平衡重的形式：箱式激振器采用帶偏心塊的短軸；筒式激振器則采用長偏心軸。2.2 篩箱的設計篩箱是篩子的承載部件，由篩框及固定在它上面的篩面組成。它是由側(cè)板，橫撐，加強板和橫梁組合而成。側(cè)板是用鋼板制成，利用橫梁將兩塊連接起來，使篩框成整體結(jié)構(gòu)，側(cè)板用以傳遞激振力，激振器用螺栓連接在測板上。為了加強側(cè)板的剛度，在測板兩側(cè)采用雙層的鋼板，并在適當部位鉚接角鋼補強。橫梁和橫撐都采用無縫鋼管給料溜槽和排料溜槽用螺栓固定在篩幫上。螺栓連接可以克服采用焊接法引起篩箱易破裂的缺點。在需要時，溜槽可用耐磨鋼板制成，或表面襯以橡膠。8圖 2—2 振動篩簡圖側(cè)板和橫梁是篩框主要的受力部件，由于篩箱是借助側(cè)板支承，所以側(cè)板承受著物料和篩箱的重量，并將激振力傳遞到篩框的各部分。側(cè)板一般用 810 毫米的鋼板和角鋼組合而成，從側(cè)板的結(jié)構(gòu)來看，它對 x～x 軸的慣性矩較大，所以，在垂直方向上的抗彎能力較大；但是，它對 y～y 軸的慣性矩較小，不利于承受水平方向的力量。所以，在有可能產(chǎn)生水平方向力量的地方，應當適當?shù)剡M行補強。橫梁承受篩板和物料的重量及它在工作中的慣性力。橫梁可以采用槽鋼、工字鋼、無縫鋼管、箱型梁和壓型梁等幾種。采用鋼管作橫梁，由于它在和各方向的慣性矩相同,所以受力狀態(tài)較好,它特別適用于圓形運動的篩箱。但是，由于鋼管在與側(cè)板鉚接時比較困難，所以其使用收到一定的限制。應當注意，由于梁的彎矩和長度平方成正比，所以從強度觀點來看，篩箱的寬度不宜過大，目前一般的篩箱很少大于 2.5 米。篩箱的剛度是指它抗彎變形的能力。在篩子工作時，篩框受振動產(chǎn)生的高頻慣性力可使局部構(gòu)件發(fā)生動力變形，這種變形往往是橫梁或側(cè)板斷裂的一個原因。所以，加強篩框結(jié)構(gòu)的剛度，特別是連接部位的鋼度是個重要的問題。在橫梁間設置縱向小梁、橫梁上鋪設篩板、橫梁與側(cè)板連接處采用較大的彎鋼板以代替角鋼等措施都是提高篩箱整體剛度的有效方法。2.2.1 篩箱部件的連接篩箱的部件，如給料和排料溜槽、橫梁和橫撐原來是焊接在篩幫上的。但是，這種焊接結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生局部應力集中，在工作一定時間后，常常導致破裂。近年來，為提高承載能力都改用鉚釘或螺栓連接。2.2.2 篩箱的支撐篩子安裝方式取決于現(xiàn)場的條件，或是架在機座上，或是懸吊在承重結(jié)構(gòu)上。目前座式篩子占多數(shù)，因為這種支撐方式比較簡單，對廠房的高度要求較低，對篩子也沒有特殊的安全要求，但是要傳給地基一定的水平力和垂直力。2.2.3 篩框的材質(zhì)我國目前一般采用 A3 碳素鋼。這種材料的可焊性良好，但彈性和沖擊韌性較低，因此最好采用 A5 普通碳素鋼。對于大型篩子，應該采用高強度和高沖擊韌性的鋼材，其常用的材料是 16Mn 或鍋爐鋼板。采用優(yōu)質(zhì)鋼材可以提高材料的強度，而且還能減輕篩框的重量，對篩箱結(jié)構(gòu)能帶來一定好處。9篩框結(jié)構(gòu)常用的連接方式有鉚接、焊接和螺栓連接三種。鉚接結(jié)構(gòu)的尺寸準確而無內(nèi)應力，對振動負荷有較好的適應能力，但制造工藝繁雜；焊接結(jié)構(gòu)施工簡便，但是由于焊縫復雜，內(nèi)應力大，在強烈的振動負荷下往往發(fā)生焊縫開裂甚至造成構(gòu)件斷裂。焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)應力的原因是由于焊接時構(gòu)件僅在局部地方受熱，構(gòu)件各部分溫度變化不均勻，發(fā)生不同程度的膨脹和收縮。因為，焊接時金屬受熱要膨脹，距焊縫越近的金屬膨脹越大，但這些膨脹程度不同的金屬是處在同一個構(gòu)件上，必然互相牽制和影響。踞焊縫近的金屬在高溫下不能自由地伸展，而被周圍溫度低的金屬所阻止，這樣溫度高的金屬就發(fā)生了壓縮性變形，冷卻以后，這部分金屬比原先的尺寸要短。可是，冷卻時她由于周圍金屬的牽制，縮短不能全部實現(xiàn)，造成這部分金屬存在拉應力，其他部分金屬也發(fā)生了與之平衡的壓應力。所以，焊接時金屬受熱不均勻是使構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)應力和變形的原因。由于這些內(nèi)應力，就降低了構(gòu)件承受動負荷的能力。在強烈的振動下，構(gòu)件容易在內(nèi)應力大的地方產(chǎn)生開裂。要消除焊接后的內(nèi)應力，最常用的方法是高溫退火處理，這個方法是將構(gòu)件均勻加到 600～650 攝氏度，并保溫一定時間，然后緩慢冷卻。顯然，若采用上述方法，結(jié)構(gòu)龐大的篩子就需要很大的加熱爐，這在一般的制造廠是難以辦到的。根據(jù)上述原因，在使用和修理振動篩時，一般不宜在篩箱上焊接輔助部件，在受力大的地方尤其是不允許的。如果側(cè)板或橫梁上出現(xiàn)裂縫，可以先在裂縫末端鉆一個小孔（5 毫米左右） ，以防止裂縫發(fā)展。若需要焊接，可以用扁鏟將裂縫完全消掉，比較仔細地進行焊接。所以，在本次設計中對于重要地方的連接采用螺栓連接，螺栓的材料是 。Cr402.3 篩面的設計篩面是篩子的主要工作部件。其性能的好壞不但影響生產(chǎn)率和篩分效率，而且對延長篩分機的使用壽命，提高作業(yè)率和降低生產(chǎn)成本有重大意義。篩分機對篩面的基本要求是：有足夠的強度，最大的有效面積（篩孔總面積與整個面面積之比） ，耐腐蝕，耐磨損，有最大的開孔率，篩孔不易堵塞，在物料運動時與篩孔相遇的機會較多。前一種要求影響工作的可靠性和使用壽命，后面三種要求關系到篩子的工作效果。篩面的開孔率為篩孔總面積與篩面面積的比值，用百分比來表示。開孔率越大，顆粒在每次與篩面接觸時，透過篩孔的機會就越多，從而可以提高單位面積的生產(chǎn)率和篩分效率。開孔率與篩孔的形狀，篩絲的直徑有關，篩絲直徑小，開孔率增大，但篩絲太小，強度不夠，影響篩面的使用壽命。篩面的材質(zhì)要具有耐磨損，耐疲勞和耐腐蝕的性質(zhì)。用作大快分級篩面時，采用高碳鋼。強烈沖擊的篩面，可選用高錳鋼制作。應用這些材質(zhì)制作篩面時必須淬火處10理，以提高硬度和耐磨效果。用于脫介，脫水，脫泥等濕式篩分作業(yè)時，通常采用不銹鋼篩面較適宜。近年來，隨著科學技術的發(fā)展，聚氨酯橡膠篩面現(xiàn)實了他的優(yōu)越性，使用壽命長，不易堵篩篩孔，噪音小，但是價值昂貴。2.3.1 篩面種類與選擇常用的篩面有篩板、篩網(wǎng)、條縫篩和網(wǎng)狀絲布四種，前兩種主要用在煤炭的分級篩分上；后兩種用在洗煤廠的脫水、脫泥和脫介質(zhì)中。正確地選用和篩面，就能提高篩分效果和工作的可靠性，從而發(fā)揮篩子的應有能力。篩板是最牢固的一種篩面。主要用在大塊物料的篩分上。根據(jù)一般選煤廠使用的經(jīng)驗，篩孔在 25 毫米以上的大塊分級，應當采用篩板，這樣篩面的壽命較長，對篩分效率都影響不大。篩板的開孔率一般為 40%左右。篩網(wǎng)突出的優(yōu)點是開孔率大，可達總篩網(wǎng)面積的 70%。但是與篩板比較，使用壽命較差，所以一般只用在細顆粒的分級上。在選煤廠往往用于篩孔小于 30 毫米的煤炭分級。篩網(wǎng)一般利用篩框兩邊的特制夾板從橫向拉緊。篩網(wǎng)拉緊可提高其使用壽命，所以工作中應經(jīng)常注意它的張緊程度。條縫篩板廣泛地用在煤的脫水、脫泥和脫介質(zhì)中。我國選煤廠用條縫篩板的材質(zhì)有銅和不銹鋼（1Cr8Ni9）兩種。不銹鋼篩板比銅篩板價格高 2～3 倍，但是它的強度大、耐磨損，使用壽命比銅篩板高 2～3 倍，脫水和脫介的效果也較好。所以從減輕檢修工作量、提高篩分效果來看，應用不銹鋼篩板比較有利。對于篩條式的篩板，很多時候是篩條并無磨損或磨損不嚴重，但由于穿條圓孔不規(guī)整，篩條和穿條松動，在工作中產(chǎn)生沖擊，使穿條斷裂，最后導致篩板損壞。為了避免穿條的斷裂，可以提高穿條的材質(zhì)，采用能承受一定反復載荷的彈簧絲（如60Si2Mn 鋼絲或中碳鋼絲） 。也可采用一些措施來避免穿條和篩條的相對運動，如在篩板的兩頭篩條下邊另焊角鋼；將穿條兩頭鉚死或焊死；在穿條圓圈處將篩條焊在一起等。這些都能有效地增加篩板的使用壽命。網(wǎng)狀絲布一般用于煤泥脫水，它類似編織粗布，開孔率可達 40～50%。網(wǎng)狀絲布的種類很多，常用的材質(zhì)有不銹鋼、紫銅、磷銅、黃銅和尼龍等。絲布的材質(zhì)對其使用壽命影響很大，當用作煤泥或末精煤脫水時，銅絲布大約只能使用兩個月，而不銹鋼和尼龍絲布的強度較大、耐磨，使用的壽命比銅絲布高約三倍。尼龍絲布遇水有微小的膨脹，伸長性較大當松弛而出現(xiàn)小窩，同時親水性也比不銹鋼絲布大些，所以泄水效率低，在使用尼龍絲布時，最好選用稍大一些的篩孔。沖孔鋼板固定就是把絲布直接固定在沖孔鋼板上，為了防止螺栓把絲布磨損，在11絲布上可墊以薄橡皮。2.3.2 篩面的固定為了保證篩面工作的可靠性，篩面固定的方法，也有很大的影響能力，這對金屬絲或金屬條所制成的篩面表現(xiàn)得尤為突出。因為如果篩網(wǎng)的固定比較松弛， 篩子振動時，篩網(wǎng)就要產(chǎn)生局部振動，使篩子產(chǎn)生局部的撓曲，嚴重時要導致篩絲的斷裂。通常鋼絲只能承受 1～2 百萬次的反復彎曲，假設由于篩網(wǎng)固定松弛而使鋼絲彎曲變形的頻率等于篩箱的振動頻率（設為 1000 次/分） ，則鋼絲只要工作 2000 分鐘（即 33 小時），就可達到疲勞極限?？梢娬_的篩面的固定方法，使篩面工作中不會松動同樣具有重要的意義。歸納起來篩面的固定方法有以下四種：木楔壓緊，鉤拉張緊，螺栓固定和斜板壓緊。2.3.2.1 木楔壓緊沖孔篩板和條縫篩面可用木楔將篩面固定在篩幫上。在篩箱兩側(cè)壁上，對稱的焊接兩條長角鋼，在其上方間隔一定距離焊接一段短角剛，并與長角鋼各成傾斜。篩面支撐 在兩角鋼之間，用木楔和木條壓緊。木楔遇水后膨脹，可以把篩面壓的很緊，此方法簡單可靠，更換篩面方便。2.3.2.2 拉鉤張緊對編制篩網(wǎng)或厚度小于 6mm 的篩板，可以將篩板或篩網(wǎng)末端彎成鉤形；如果篩絲直徑小，則用薄鋼板與橡膠墊把篩網(wǎng)邊緣包住，在彎成鉤形，然后在用拉鉤及螺栓固定。2.3.2.3 螺栓壓緊直接用螺栓將篩面壓緊在篩框上的連接方式適用于篩絲較粗大的編制篩網(wǎng)，以及厚度大于 8mm 的篩板，棒條篩面，橡膠篩面和其他篩面的中部固定。螺栓的形式以前常用 U 形，這種結(jié)構(gòu)簡單，可靠，但拆除麻煩。近年來改用 J 形螺栓，較 U 形螺栓使用方便。2.3.2.4 斜板壓緊該方法是通過篩框兩側(cè)幫上的螺栓、斜板等將篩面兩邊固定在篩框上通常用于中等粒級篩分的薄鋼板沖孔篩面、橡膠和聚安脂篩板的固定。12篩面鋪設在框架上，框架可以用角鋼或扁鋼制成。在框架上可以鋪設具有一定剛性的篩面，例如沖孔篩板、條縫篩板、壓焊的格條篩板、鋼絲編織篩網(wǎng)以及各種形式的塑料篩面等。鋼制篩面則與框架鑄在一起。篩面的標準長度是 3600 毫米。寬度是1800 毫米。篩板用螺栓夾座固定在橫梁上，在螺栓夾座上有硫化橡膠墊（圖 2－4） 。與其它固定篩板的方法相比，這種篩板與橫梁的連接方式具有下列優(yōu)點：（1）全部固定螺栓從篩板上放入、旋緊。（2）因為螺栓放在橡膠墊內(nèi)，可避免磨損圖 2－4 螺栓夾座固定篩面結(jié)構(gòu)簡圖2.4 激振器激振器是一個長軸和一個短軸帶動偏心塊的組合體，兩個軸用齒輪傳動連接在一起，每跟軸上安裝有兩個偏心塊，見 2-5 圖。軸承的不平衡重塊由兩部分組成：主要不平衡重塊固定在軸上；可調(diào)不平衡重塊用螺栓固定在主要不平衡重塊上。改變可調(diào)不平衡重塊的位置，可使慣性力的調(diào)整范圍為最大慣性力的 15~100％。這就可根據(jù)實際生產(chǎn)需要，把篩子調(diào)整到適當?shù)墓ぷ鳁l件，而不必改變篩子的轉(zhuǎn)數(shù)。激振器的結(jié)構(gòu)特點：（1）產(chǎn)生慣性力的不平衡重塊裝在一個剛性極大的軸上，因此可采用承載能力極大的滾柱軸承。（2）采用滾珠軸承可簡化潤滑系統(tǒng)，因為其它軸承需要用昂貴的循環(huán)潤滑油，而13滾珠軸承只需通過潤滑孔或集中注油器加油，或是用油脂潤滑，簡單而便宜。（3）由于激振器比較大，重量比較高，所以需要安裝在橫梁上，這樣才會使其受力狀況良好。（4）激振器是可拆卸的。當軸承損壞時，可拆下整個激振器更換。（5）偏心輪成對布置在箱體外，便于調(diào)整偏心輪上的配重，從而調(diào)節(jié)篩箱振幅，還可避免偏心輪回轉(zhuǎn)時撞擊箱內(nèi)潤滑油，引起發(fā)熱。（6）箱體作成整體式，沒有剖分面，承受較大的激振力時比較合理，制造簡單，但拆裝比較困難。2—5 圖為本設計方案的激振器結(jié)構(gòu)簡圖2.5 支撐形式與隔振裝置振動篩的支撐方式有吊式和座式兩種。吊式采用的吊掛裝置包括螺旋形壓縮彈簧，鋼絲繩，防擺錘，吊環(huán)，鋼繩卡等零部件。篩子通過四組吊掛裝置吊掛在上層樓板上。改變鋼絲繩的長度可以調(diào)整篩面傾角。防百錘安裝在鋼絲繩的上方，起作用是防止篩箱產(chǎn)生橫向擺動。篩子工作時產(chǎn)生橫向擺動是難免的，這是因為鋼絲繩有其自振頻率，當篩子工作頻率等于鋼絲繩的自振頻率時，就要發(fā)生共振，此時鋼絲繩就會產(chǎn)生強烈的偏擺，篩箱發(fā)生不穩(wěn)定的共振。為了避免此現(xiàn)象，可以改變防擺配重在繩上的位置，來改變鋼絲繩的自振頻率，防止共振現(xiàn)象產(chǎn)生，達到防擺目的。如果鋼絲繩的長度比較短，即在 1250mm 以內(nèi)時，也可不設防擺錘。座式結(jié)構(gòu)的地層隔振裝置采用剛度大的彈簧，它的作用有：14（1）系統(tǒng)的固有頻率為彈簧剛度與參振質(zhì)量的函數(shù)，當篩子質(zhì)量確定后，振動的固有頻率就取決與彈簧的剛度。因此彈簧的剛度決定著彈性系統(tǒng)的工作狀態(tài)和篩分機工作的穩(wěn)定性。（2）彈簧剛度大，傳給基礎動負荷亦大。因此，適當?shù)倪x擇彈簧的剛度，可以減小傳給基礎的動負荷。隔振裝置中的彈性元件有金屬螺旋彈簧，橡膠彈簧，符合彈簧和充氣彈簧等多種形式。3—6 彈簧的固定形式15第三章、雙軸直線振動篩的設計計算3.1 振動篩上物料的運動分析和工藝參數(shù)的選擇振動篩的工藝參數(shù)是指振幅、頻率、振動方向角、篩面傾角、篩面長度、寬度和生產(chǎn)能力等。這些參數(shù)通常是根據(jù)物料的運動狀態(tài)來選取。物料的運動狀態(tài)決定了篩分機的篩分效果和生產(chǎn)能力。在振動篩面上聚集的顆粒大小不同，形狀各異的碎散物料群，只有下層物料與篩面接觸，其余的只是間接的受到振動篩的影響，他們既各自獨立運動，又相互干擾。因此，物料在振動篩面上的運動是復雜的。為了尋找篩分機各工藝參數(shù)與物料運動狀態(tài)之間的關系，直到 1950 年克洛克豪斯博士提出了單個顆粒在振動篩面上的運動理論。這種純理論性的分析方法，可以提供定性的結(jié)果，在實際應用中，在考慮一些實際影響因素后，有些結(jié)論還是有價值的，并為振動篩設計所應用。3.1.1 直線振動面上的物料運動分析3.1.1.1 篩面的運動方程直線振動篩的篩面是沿著振動方向作簡諧振動，篩面的位移方程式可用下式表示：（3.1）tAS??sini?式中 S——篩面移動的位移；A——篩面的振幅；——激振器軸回轉(zhuǎn)相位角， = ；??t?——軸的回轉(zhuǎn)角速度；?16t——時間篩面運動時的唯一，速度和加速度分別等于在平行于篩面的 x 方向和垂直于篩面的 y 方向的分量。3.1.1.2 物料的運動分析篩面以不同的振次和振幅作連續(xù)振動時，篩面上的顆?？赡艹鲰椪蚧瑒樱聪蚧瑒雍吞鴦拥炔煌倪\動狀態(tài)。振動篩均采用拋擲狀態(tài)下工作，故就拋擲運動的理論加以研究。物料顆粒在直線振動篩面上的受力情況如圖 5—6 所示，篩面傾斜安裝，與水平面夾角為 ，篩面沿 S 方向振動，當篩分機工作時，作用在顆粒上里的平衡方程式可表?示為：（3.2）NGmA??????cossin2（3.3）F?icoα α2—7 圖物料的運動分析式中 N——篩面對物料的法向反力F——篩面對物料的靜摩擦力顆粒拋擲運動的條件：顆粒給篩面的正壓力 N=0所以 ????cossin2mgmAd?消去 m ，得α αdgsi1co17物料的拋擲指數(shù) ，因此，由上式可知（3.4）3.1.1.3 拋擲指數(shù) 對設計的影響vK物料開始與篩面一起運動，當相位角 時，物料開始跳離篩面，接著物料按d??拋物線運動軌跡向前運動，直至 (其中 為跳動終止角)時，物料落回到篩面上，zz又與篩面一起運動或相對滑動。經(jīng)過一個周期后即相位角 時，物料又被拋d????2起，進行下一個循環(huán)。為了選取合理的拋擲指數(shù) ，必須先分析物料每次拋擲的時間vK對一個振動周期之比，即跳躍指數(shù) ，為此應該找出拋擲指數(shù) 、跳躍指數(shù) 和跳動Di vDi終止角 之間的內(nèi)在聯(lián)系。z?當顆粒離開篩面并沿垂直于篩面方向的運動方程式為（3.5）?cos2mgdty??將上式積分可以得到顆粒沿垂直于篩面方向的速度方程：（3.6）)cs(ddty?式中， —顆粒拋離篩面時初速度 在 軸方向的分速度。vy（3.7）ddAy??cos??由于 ，以 ，并將上式一并帶入式 得：t? )cos(ddtgy???（3.8）)(cossddgy?????由圖 2 可見：顆粒跳離篩面的法向位移，方程可用下式表示：（3.9）???ttddtyy式中的 是顆粒開始起跳時的縱坐標，即 ，將式ddAy?sin?dV?sin1? ???cosin2gAKV?18代入 中，并進行積分運算：)(cossddgAy??????? ????tddyydtgAzdtt zdz? ???)](coscos[in ???（3.10）2)(ssi 2dzdzddA???式中， —顆粒跳動一次后落到篩面上，篩面上顆粒原所在點 的新相位（即z d轉(zhuǎn)動到 處） ，故稱 為跳動終止角。 ；dz dz????—跳動角；?—顆粒跳動一次后又落回到篩面上的縱坐標，即：zyzzA?sin?將 ， 等代入式zzysid??dmAg???sincos2?則得：tAzdt dzdz? ???? )](cs[in??（3.11）)cos1(2i??dtg上式反映了顆粒跳動起始角 與跳動角 之間的關系，圖d??， ?vdK1sin?2covd??， （3.12）?12?vdKtg又因跳躍指數(shù) 與跳動角 的關系式為：Di???2?i或 （3.13）i?19將公式 及式 ??2?Di或 代入公式 中，12??vdKtg?Di? )cos1(2in????dtg便可求的拋射強度與跳躍指數(shù)的關系： 1}sin)co(2{2????v（3.14）i2??DD?由上式可作出圖所示的 與 的關系曲線。vK當跳躍指數(shù)為 ， ，此時拋擲指數(shù) Kv＝1，脫離角 ，顆粒在篩面0?Di??90?d?上已近似為 的切線速度向前滑動。當跳躍指數(shù) 為 1 時， ＝3.3，此時跳動角A?DivK，脫離角 ，即顆粒在這個脫離角拋射時，顆粒騰空的時間，恰恰是??2?'417?d?篩面振動一次的時間。拋射強度在這個范圍內(nèi)，理論上可以認為充分利用篩面振動次數(shù)，即每振動一次物料就有一次透篩的機會，所以一般振動機械常取 ＝1～3.3。因v此將 帶入公式得：篩分機振動所需的振動頻率 ：'4017??d? 1n（3.15）Agn21cos5??在單顆粒理論中 稱之為第一臨界轉(zhuǎn)速。1n當跳躍指數(shù) 為 2 時， ＝6.36，此時跳動角 ，脫離角 ，即顆粒DivK??4?'29??d?在這個脫離角拋射時，顆粒騰空的時間，恰恰是篩面振動兩次次的時間。因此將帶入公式得：篩分機振動所需的振動頻率 ：'29??d? 2n（3.16）Agn22cos75??在單顆粒理論中 稱之為第二臨界轉(zhuǎn)速。n由此可見 Kv 值越大， d?越小，即物料顆粒在篩面上起跳的早，拋出的高；反之，Kv 值越小， d越大，203.1.2 工藝參數(shù)的選擇3.1.2.1 處理量要求生產(chǎn)條件： =80 噸/小時；Q3.1.2.2 拋射強度 的確定vK為了防止篩孔堵塞，并能獲得較高的篩分效率和生產(chǎn)率，目前，在振動篩中多采用物料的跳動狀態(tài)。當 =3.3 時，篩面的一個振動周期正好等于物料的一個跳動周期，v這時好使物料顆粒在篩子的每一個振動周期能接觸篩孔，故在一般情況下 80t/hQ186.0.1360??經(jīng)驗算，合格 。3.2.5 估算振動篩的重量由經(jīng)驗知大中型振動篩： =0.5 噸/ ·篩面q2米∴，振動篩總重 =振動篩單位面積的重量 篩面面積M?= =3.255.60?t3.2.6 激振器偏心塊的質(zhì)量及其偏心距的確定由現(xiàn)場經(jīng)驗，要滿足已知工作條件，應取偏心距為 100 ，即 =100 mrmsmv /186.0295.08156029. ???????6~45.38.90714.39022 ????gAn?????sinco9302d?23對于雙軸振動篩，有 ， (3.20)??mrAMⅡ2??式中， ―振動篩的重量―單個偏心塊的重量m―振幅A―偏心距r由上代入數(shù)據(jù)得： 3.2.7 隔振彈簧剛度的確定振動篩取頻率比 =4～5， (3.21)pZ??現(xiàn)取 =5Z對于雙軸振動篩彈簧剛度的計算公式為：?????2pmMK???2)(Zm??(3.22)其中雙軸圓振動篩的角速度: ω= = =103.306 弧度／秒60n?798?則 (3.23)2)((zK??代入數(shù)據(jù)得，K= 1808.7 mN每臺篩子由 8 個彈簧支承，則每個彈簧剛度為(3.24)1?代入數(shù)據(jù)得, ＝226.09 1K2振動篩傳給地基的動載荷為 (3.25)AKT?代入數(shù)據(jù)得, ＝9043.5 TN3.2.8 篩箱的設計篩箱為 鋼板制成，其厚度取 10 mm，采用座式結(jié)構(gòu)Mn163.2.9 電動機的選擇慣性振動篩工作時的功率消耗，包括振動體動能消耗和軸承內(nèi)摩擦消耗t0.152????tm