【正文】 篩已形成用于粗煤泥的 C 型和用于末煤的 M 型兩種型號(hào) 。 篩分機(jī)械發(fā)展的方向 綜合國(guó)內(nèi)外篩分機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀，篩分機(jī)械將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。 （ 1）向大型化發(fā)展。工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程促使企業(yè)規(guī)模增大，生產(chǎn)能力大大提高。如從前我國(guó)選煤廠生產(chǎn) 200～ 300 萬(wàn)噸 /年就是大型的，而現(xiàn)在出現(xiàn) 1200 萬(wàn)噸 /年的選煤廠，中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 ７ 頁(yè) 這就需要大型篩分機(jī)與之配套，德國(guó) KHD 公司生產(chǎn)的 USK 篩機(jī)已達(dá) 4500mm 6000mm，篩面達(dá) 27m2，德國(guó)的另一篩子技術(shù)公司生產(chǎn)的 5500mm 11000mm，篩面達(dá) 。 （ 2）向重型超重型篩發(fā)展。大的礦業(yè)工種需要處理大塊物料，法國(guó)素梅斯塔公司生產(chǎn)的振動(dòng)棒可處理直徑達(dá) 1m 以上的大塊物料。 （ 3）向理想運(yùn)動(dòng)軌跡振動(dòng)篩發(fā)展。以提高各區(qū)段的篩 分效率和整個(gè)篩機(jī)生產(chǎn)率為目標(biāo)，尋找一種以理想運(yùn)動(dòng)方式為基礎(chǔ)的新型篩分機(jī)成為篩分設(shè)備發(fā)展的一個(gè)新方向。較為理想的物料運(yùn)動(dòng)方式是：在垂直方向上，入料端的振幅大于出料端的振幅，沿長(zhǎng)度方向上，從入料端到出料端，物料運(yùn)動(dòng)速度遞減。在此理想情況下，可以創(chuàng)造良好的透篩環(huán)境。該理想篩機(jī)的篩分效果要優(yōu)于一般的篩分機(jī)械。 （ 4）向反共振振動(dòng)篩發(fā)展。以減輕整機(jī)重量、降低成本、提高使用壽命和可靠性為目標(biāo)，提出新型的反共振振動(dòng)篩機(jī)。該機(jī)是以質(zhì)體 m1 為工作體，而激振器安裝在質(zhì)體 m2上。該新型篩機(jī)機(jī)體大大簡(jiǎn)化，參振質(zhì)量可以減少 30%50%，激振力也可以隨之減小，同此可以保證強(qiáng)度和剛度，降低振動(dòng)噪音，并可得到良好的減振效果。 （ 5）向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展。這是便于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和降低成本的有效途徑，德國(guó) KHD 公司生產(chǎn)的 USL 和 USK篩機(jī)的側(cè)板、篩板、橫梁、傳動(dòng)軸均已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化振動(dòng)器也只有三種，同屬德國(guó)的申克公司生產(chǎn)的冷、熱燒結(jié)礦篩和等厚篩只有兩種標(biāo)準(zhǔn)，可見三化程度之高。 （ 6）應(yīng)用自同步技術(shù)。采用雙電機(jī)自同步技術(shù)革以代替齒輪強(qiáng)迫同步，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低噪音，從而簡(jiǎn)化了機(jī)器潤(rùn)滑、維護(hù)和檢修等經(jīng)常性的工作，減少設(shè)備故障。 （ 7）振動(dòng)強(qiáng)度 增大。篩機(jī)的振動(dòng)動(dòng)過(guò)程逐漸強(qiáng)化，以取得較大的速度，從而提高生產(chǎn)能力和篩分效率。日本和德國(guó)的篩機(jī)所用用的振次為 980r/min,振動(dòng)強(qiáng)度為 ,圓振動(dòng)的傾角達(dá)到 25300。 （ 8）向空間發(fā)展。針對(duì)細(xì)物料，先后出現(xiàn)了旋流振動(dòng)篩、錐型振動(dòng)篩、蝶型振動(dòng)篩、旋轉(zhuǎn)概率篩等，既減少占地面積，又提高生產(chǎn)能力和篩分效率。 （ 9）向難篩分物料篩機(jī)發(fā)展。對(duì)于 d1mm 含水 7%14%細(xì)濕物料的干篩以及水煤漿、垃圾處理等，篩分難度很大，德國(guó)海因勒曼公司生產(chǎn)的馳張篩，物料運(yùn)動(dòng)速度達(dá) ，篩分效率達(dá) 90%95%。為 解決難篩分開創(chuàng)了先河。 （ 10）共振篩系列發(fā)展停滯、振動(dòng)篩系列日益壯大。 篩分機(jī)械種類繁多 ,目前還有許多新機(jī)型不斷出現(xiàn) ,正確的選型能夠充分發(fā)揮篩分機(jī)械的工藝效果 ,降低投資 ,提高選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。各種篩分作業(yè)推薦使用的篩分設(shè)備種類見表 11。 表 11 各種篩分作業(yè)推薦使用的篩分設(shè)備 作業(yè)種類 篩孔 /mm 推薦使用篩分設(shè)備種類 原煤預(yù)先篩分 300 方孔固定水平格篩、條縫傾斜固定篩 100 條縫傾斜固定篩、重型圓振動(dòng)分級(jí)篩 50 圓振動(dòng)篩 原煤篩 選 25 圓振動(dòng)篩、等厚篩、棒條篩、概率篩 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 ８ 頁(yè) 13 等厚篩、棒條篩、概率篩 6 等厚篩、概率篩、琴弦篩 3 琴弦篩 精、中煤和矸石脫水、脫介 、 、 1 直線振動(dòng)篩、等厚篩 粗煤泥回收 ≤ 高頻篩、電磁振動(dòng)細(xì)篩、直線篩 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 ９ 頁(yè) 2 物料運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)分析 直線振動(dòng)篩是目前我國(guó)選煤廠使用最多的一種振動(dòng)篩。這種篩子的激振器是由兩根帶有不平衡重量的軸組成，兩根軸作反向同步回轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的離心力使篩箱發(fā)生振動(dòng)。根據(jù)不平衡重在軸上的相對(duì)位置不同，篩箱振動(dòng)的軌跡可以是直 線或橢圓兩種形式，目前，一般使用的雙軸篩篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡 都是直線，所以這種篩子又稱為直線振動(dòng)篩。直線振動(dòng)篩有固定的拋射角（篩面上物料被拋起的方向與篩面最小夾角），一般是用 30176。、 45176。、 60176。，國(guó)產(chǎn)篩拋射角一般為 45176。直線振動(dòng)篩有很大的加速度，因此特別適用于煤炭中細(xì)粒級(jí)的脫水、脫介和脫泥，也可用于中、細(xì)物料的篩分。 直線振動(dòng)篩與其他的篩子比較，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、制造容易、篩分效果好等優(yōu)點(diǎn)，是目前我國(guó)選煤廠中使用最廣泛的一種較好的篩分設(shè)備，現(xiàn)在我國(guó)的直線篩已有 DS和 ZS 兩個(gè)系列產(chǎn)品，并且性能良好。 直 線振動(dòng)篩按驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)目分為單電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)篩和雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)直線振動(dòng)篩。 雙電機(jī)拖動(dòng)的直線振動(dòng)篩，其激振器的兩根軸分別由兩個(gè)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，它們之間并無(wú)強(qiáng)迫聯(lián)系。兩軸的同步完全靠力學(xué)關(guān)系來(lái)保證。雙不平衡 重激振器械采用雙電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，從激振器的結(jié)構(gòu)來(lái)看，雖然僅僅是省掉了一對(duì)加工精度要求較高的齒輪，但從技術(shù)效果上看卻帶來(lái)了不少好處。首先簡(jiǎn)化了激振器的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，從根本解決了發(fā)熱和漏油的問(wèn)題，同時(shí)也使得振動(dòng)篩的潤(rùn)滑、維護(hù)和檢修大為簡(jiǎn)化，再有噪音顯著減小，凈化了工作環(huán)境。當(dāng)然，雙電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的自同步直線振動(dòng)篩，用了兩臺(tái)電 動(dòng)機(jī)，成本稍高一些；耗電量也較單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的大；篩分機(jī)的占地面積也稍大些，但從總的收益來(lái)說(shuō)，還是合算的。 直線振動(dòng)篩中雙不平衡重激振器均采用齒輪傳動(dòng)。這種強(qiáng)迫聯(lián)系的激振器結(jié)構(gòu)很緊湊，成本也較低，但是由于振動(dòng)篩的振次高，振幅也較大，所以齒輪的線速度也比較高。這就要求齒輪的材質(zhì)要好，制造精度高，并需要稀油潤(rùn)滑，回轉(zhuǎn)軸的密封裝置結(jié)構(gòu)要求也比較高，這就給生產(chǎn)和維修帶來(lái)不少的麻煩。與此同時(shí)，由于偏心軸的動(dòng)力的作用，齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)中要產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音。為了克服這些缺點(diǎn)，近些年來(lái)出現(xiàn)了雙電機(jī)拖運(yùn)的直線振動(dòng)篩。 雙電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的直 線振動(dòng)篩傳動(dòng)裝置有兩種形式：一種是電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角膠帶從篩箱的兩側(cè)分別帶動(dòng)兩根偏心軸，另一種是兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)經(jīng)柔性聯(lián)軸器或萬(wàn)向聯(lián)軸器從篩箱兩側(cè)分別帶動(dòng)兩根偏心軸，采用柔性或萬(wàn)向聯(lián)軸器是為了保證當(dāng)篩箱振動(dòng)時(shí)仍能正常地傳遞扭矩。雙電機(jī)拖動(dòng)的直線振動(dòng)篩，其振動(dòng)器的雙軸分別由兩個(gè)異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其間并無(wú)強(qiáng)迫聯(lián)系。兩軸的同步完全依靠力學(xué)關(guān)系來(lái)保證，因此，又稱自同步技術(shù)。 要使直線振動(dòng)篩作直線運(yùn)動(dòng)，兩組不平衡重必須嚴(yán)格按圖 21 中所示的反向而同步旋轉(zhuǎn)，但是，雙電機(jī)傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)往往由于啟動(dòng)等某種原因，使兩組不平衡重的相對(duì)位置并不像 圖 21 所要求的那樣準(zhǔn)確。如果不平衡重 2落后于不平衡重 1一個(gè)相位角，這時(shí)二者所產(chǎn)生的離心力將不能按圖 21的要求進(jìn)行疊加和抵消，而產(chǎn)生了一個(gè)不平衡力，使整個(gè)篩箱在支撐彈簧上產(chǎn)生移動(dòng)和擺動(dòng)。但是，恰恰由于這一移動(dòng)和擺動(dòng)又使兩個(gè)偏心質(zhì)量能互相自動(dòng)追隨而達(dá)到反向同步旋轉(zhuǎn)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 １０ 頁(yè) 圖 21 直線振動(dòng)篩工作原理 （ a）直線振動(dòng)篩工作原理圖； (b)激振器工作原理圖 圖 21（ b） 所示是激 振器的工作原理圖。是直線振動(dòng)篩的激振器實(shí)際上是由兩個(gè)單不平衡重激振器組合而成。這兩個(gè)相同的單不平衡重激振器的兩根軸是同步異向旋轉(zhuǎn)，在各瞬間位置時(shí)，兩根軸上所產(chǎn)生的離心慣性力沿 xx 方向的分力總是相互抵消，而沿 yy方向的分力總是相互迭加，因此就形成了沿 yy 單一方向的激振力，依靠這個(gè)力驅(qū)動(dòng)篩箱作直線往復(fù)振動(dòng)。由圖 21 可看出，當(dāng)雙不平衡重運(yùn)轉(zhuǎn)到（ 1）和（ 3）的位置時(shí)，它們所產(chǎn)生的離心慣性力完全迭加，激振力最大；轉(zhuǎn)到（ 2）和（ 4）的位置時(shí)，它們的離心慣性力完全抵消，激振力為零。 圖 22是雙電機(jī)拖動(dòng)雙軸振 動(dòng)篩的簡(jiǎn)化圖。兩組不平衡重的質(zhì)量集中在 m1和 m2點(diǎn)上，分別以半徑 r1和 r2繞 O1和 O2旋轉(zhuǎn)。整個(gè)篩子的質(zhì)量集中在 m點(diǎn)，并支撐在 K1和 K2兩組彈簧上。取直角坐標(biāo) x軸通過(guò) O1和 O2.。 假設(shè)由于某種原因，不平衡重 2m 落后于 1m 一個(gè)相位角，即 1m 的離心力 F1與 y軸的夾角為 1? ，而 m 2的離心力 F2和與 y 軸的夾角為 2? ，并且 12 ??? 。 由于 21 mm? 、 21 rr? 、 21 ??? 所以 21 FF? 因?yàn)? 12 ??? 故 yy FF 21 ? 、 xx FF 21 ? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 １１ 頁(yè) 圖 22雙電機(jī)拖動(dòng)雙軸振動(dòng)篩簡(jiǎn)化圖 其中， yF1 、 yF2 分別為 1F 及 2F 在 y 軸上的投影， xF1 、 xF2 分別為 1F 及 2F 在 x 的投影。 令 yyy ΔFFF ?? 21 xxx ΔFFF ?? 21 而 yF? 與 xF? 合成于 1O 點(diǎn)，其向量為： FFF xy ????? F? 即為實(shí)現(xiàn)使兩個(gè)不平衡重互相隨直至達(dá)到步同步正常旋轉(zhuǎn)的力。 根據(jù)力的平移原理，將圖 22 中作用于 1O 點(diǎn)的 F? 力移至篩箱的重心 m 處。也就是說(shuō)，在 m 點(diǎn)加兩個(gè)大小等于 F? 、方向互相相反的力，這時(shí)，整個(gè)力系（不包括兩個(gè)不平衡重可以抵消和疊加的那部分）可視為作用于 m 點(diǎn)的一個(gè)力 F? 和一個(gè)力偶，它們被支撐彈簧的反力所平衡。 篩箱重心 m 在 F? 力和力偶的作用下，克服支撐彈簧反力而沿著受力的方向使篩體發(fā)生移動(dòng)和繞 m 點(diǎn)發(fā)生擺動(dòng)。兩不平衡重的旋轉(zhuǎn)中心 1O 和 2O 也將隨篩箱的移動(dòng)和擺動(dòng)移至39。1O 和 39。2O 旋轉(zhuǎn)，其離心力為 39。1F 和 39。2F 。 39。1F 、 39。2F 與 y 軸的夾角分別為 39。1? 和 39。2? 。 在 AmO 11? 中， 39。1?? 為該三角形的外角， 因此 AmOAmOAOm 111111139。1 ????????? ?? （因 111 ???? AOm ） （ 11） 故 139。1 ?? ??? 同樣 2?? 為 BmO 22? 的外角 則 BmOBmOBmO 2239。222222 ????????? ?? （因 39。222 ???? BmO ） （ 12） 故 39。22 ?? ??? 令 ??? ?????? 12 （ 13） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 １２ 頁(yè) 39。39。139。2 ??? ?????? （ 14） 將式（ 11）和式（ 12）代入式（ 14），得： 39。139。239。 ??? ?????? 根據(jù)上式，不難看出： ?? ??? 39。 即兩個(gè)不平衡的相位差在 F? 力的作用下由 ?? 減小到 39。?? 。 用同樣的道理可以證明：兩個(gè)偏心軸再經(jīng)多次的旋轉(zhuǎn)，將使其相位角越來(lái)越小，直到為零，即重新實(shí)現(xiàn)了反向同步旋轉(zhuǎn) 。 從上面的分析可以看到，雙電機(jī)拖動(dòng)的直線振動(dòng)篩之所以能夠?qū)崿F(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，關(guān)鍵在于兩組不平衡的自動(dòng)調(diào)整。但是，如果雙軸的磨擦阻力相差過(guò)大，自動(dòng)追隨同步就可能難能可以實(shí)現(xiàn)。為了使雙軸能同步運(yùn)轉(zhuǎn)，所用的異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)盡可能一致。 雙電機(jī)拖動(dòng)的直線振動(dòng)篩，其傳動(dòng)裝置有兩種形式：一種是電機(jī)經(jīng)過(guò)三角皮帶輪從篩 箱的兩側(cè)分別帶動(dòng)兩根主軸；另一種是兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)經(jīng)柔性聯(lián)軸器或萬(wàn)向聯(lián)軸器從篩箱兩側(cè)或一側(cè)直接帶動(dòng)兩主軸。采用這些聯(lián)軸器的原因是當(dāng)篩箱產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)，仍能夠正常地傳遞扭矩。 我國(guó)選煤廠使用的振動(dòng)篩除上述系列下，還有一些其他 型號(hào)。例如：圓振動(dòng)篩有 WK型和波半進(jìn)口仿制成 SXG－ 1 型；直線振動(dòng)篩有 WP型和波蘭進(jìn)口仿制成 ZZS 型； QDG型振動(dòng)篩（又稱琴弦篩）則是一種適合于大水分、細(xì)粒煤分級(jí)的一種高效轉(zhuǎn)型振動(dòng)篩。 我國(guó)煤用振動(dòng)篩，型號(hào)用漢語(yǔ)拼音