【正文】 。 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、重型圓振動分級篩 50 圓振動篩 原煤篩選 25 圓振動篩、等厚篩、棒條 篩、概率篩 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSof AX８ 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 直線振動篩、等厚篩 粗煤泥回收 ≤ 高頻篩、電磁振動細篩、直線篩 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 ９ 頁 2 物料運動及動力學分析 直線振動篩是目前我國選煤廠使用最多的一種振動篩。 直線振動篩與其他的篩子比較，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠、制造容易、篩分效果好等優(yōu)點，是目前我國選煤廠中使用最廣泛的一種較好的篩分設(shè)備，現(xiàn)在我國的直線篩已有 DS和 ZS 兩個系列產(chǎn)品，并且性能良好。這種強迫聯(lián)系的激振器結(jié)構(gòu)很緊湊，成本也較低，但是由于振動篩的振次高，振幅也較大，所以齒輪的線速度也比較高。如果不 平衡重 2 落后于不平衡重 1 一個相位角，這時二者所產(chǎn)生的離心力將不能按圖 21的要求進行疊加和抵消，而產(chǎn)生了一個不平衡力，使整個篩箱在支撐彈簧上產(chǎn)生移動和擺動。整個篩子的質(zhì)量集中在 m 點，并支撐在 K1和 K2兩組彈簧上。兩不平衡重的旋轉(zhuǎn)中心 1O 和 2O 也將隨篩箱的移動和擺動移至39。1? 和 39。22 ?? ??? 令 ??? ?????? 12 （ 13） 39。?? 。例如：圓振動篩有 WK型和波半進口仿制成 SXG－ 1型；直線振動篩有 WP 型和波蘭進口仿制成 ZZS 型； QDG 型振動篩（又稱琴弦篩）則是一種適合于大水分、細粒煤分級的一種高效轉(zhuǎn)型振動篩。為了找出篩子工作參數(shù)與物料運動狀態(tài)的一些關(guān)系，不得不作一些簡化，研究單個顆粒在篩面上的運動，這種理想化的分析方法可以提供一些有用的近似結(jié)果，如圖 23所示。 最大加速度為 22 m / 010 ????A 將此式代入上式，可得 0. 9 c os0. 9 10 1. 52 0. 00 5 1 0. 7 0. 9 1 c os 450. 20 3 m /sa h m wv A C C C C???? ? ? ? ? ? ? ? ?? their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSof AX１４ 或 式中， ??A 篩箱的振幅， m ?? 篩子激振器不平衡重的回轉(zhuǎn)速度， rad/s； ?g 重力 加速度， m/s2。這樣，有得于物料的透篩。但是，到了脫離點 K ，當顆粒所受的慣性力大于本身的重力時，顆粒就要 脫離篩面，作拋射運動，篩面的行程則在激振器的作用下，仍然按正弦曲線運動。 動力學因素的分析 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 １７ 頁 雙軸振動篩的篩箱用彈簧懸掛在機架上，借激振器的慣性力使篩箱作直線運動。在直線振動篩工作中，篩子受 4種力的作用： （ 1）篩箱運動的慣性力（篩箱及激振器質(zhì)量與加速度的乘積），即 ymM ??)( ?? ； （ 2）阻尼力（由彈簧 的內(nèi)阻力和一般的阻力形成，其大小與篩箱運動速度成正比），即 y?? ； （ 3）彈簧恢復力（彈簧剛度與位移的乘積），即 ky ； （ 4）激振器產(chǎn)生的激振力，即 tP ?sin 。 從公式（ 2－ 2）中可以看到，只有 0)( 2 ??? ?mMk 時，振幅 A才可以趨于無限大，這時的振動頻率，稱為篩子的自振頻率，即： （ 2－ 3） 則 換句話說，當篩子的工作頻率等于其自振頻率時，篩子的振幅為無限大，這種工作制度稱為共振。 當工作大于篩子自振頻率，并且遠離共振點時，篩子是在曲線的平滑段工作，此時雖然工作條件改變，振幅變化卻不大，所以，篩子工作頻率定在這個區(qū)域內(nèi)可以得到穩(wěn)定的振幅。這個情況可以從圖 2－ 8 中的兩條曲線， 圖 2－ 8 不同彈簧剛度的振動曲線 K? 則是采用彈簧剛度為 k? 時的曲線，兩者振頻率有明顯的不同。篩分效率與篩分 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 ２１ 頁 圖 3－ 2 篩分效率與篩分時間的關(guān)系 時間（或篩面長度）的關(guān)系如圖 3－ 2所示。 2/1 1 .3 2 0 0 / ( 2 3 )1 1 .3 mn k Q F qFF?? ? ?? their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSof AX２２ 圖 33 塊偏心式激振器 ZKB 型直線振動篩采用快偏心（ K），自同步運動（ B）的直線振動篩（ Z），圖 33所示為 ZKB 型直線振動篩激振器的基本結(jié)構(gòu)。對于當前使用最多的振動篩，主要問題是梁斷和幫裂。 對于大型振動篩，篩框 一般采用高強度和高沖擊韌性的 16Mn 或鍋爐鋼板。由于焊接會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，一般情況下使用維修篩子時不在篩箱上焊接輔助部件，在受力大的地方尤其不允許。 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 ２５ 頁 篩箱的剛度是指它抵抗變形的能力。 常用篩面有板狀篩面、紡織篩面、條縫篩面、棒條篩面和非金屬篩面五種。因為如果篩網(wǎng)的固定比較松馳，篩子振動時，篩網(wǎng)就要產(chǎn)生局部抖動，使篩絲產(chǎn)生局部的撓曲，嚴重時會導致篩絲的斷裂。篩網(wǎng)材料常用低碳鋼。篩面有 1mm 高的凸起波紋，對篩分物料能起松散作用，脫水效果較強，用 得較多條斷面是倒梯形，縫隙自上而下逐漸增加。 條縫篩面的安裝方法都是組合成塊，在篩面兩側(cè)用木楔壓緊，中間用螺栓固定。 為 了提高篩面的使用壽命，可在篩絲周圍硫化一薄層聚氨酯一類的耐磨材料。 橡膠篩面的優(yōu)點是耐磨損、使用壽命長，質(zhì)量輕，顆粒不易卡住，便于拆裝，工作時噪音小，但橡膠篩面不能在較高溫度下工作，一般溫度在 C?70 以下。 吊式減振裝置銷軸與振動篩篩箱吊耳連接，通過鋼絲繩，彈簧底板把篩子吊掛在上部樓底板上。阻尼力的大小可以通過螺栓進行調(diào)節(jié)。 傳動形式的確定 采用兩種傳動方式，直接傳動和非直接傳動。這種聯(lián)軸器軸向尺寸較大，可用于兩振動器的連接。 即 8?n 確定軸承類型 600 127200kg???2 2 222/ 9 0 07 2 0 0 3 . 1 4 0 . 0 0 5 9 6 0 / 9 0 03 6 3 4 6 4 . 2 9 NP M A M A n????? ? ? ??16n Hz?中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 ３５ 頁 對于直線振動篩一般可選用單列向心短圓柱滾子軸承和雙列向心球面滾子軸承。 計算單個軸承當量動負荷 單個軸承當量動負荷 式中 C —— 單個軸承當量動負荷； n —— 軸承數(shù)量， 8?n ； P —— 振動篩所需的總激振力； hf —— 壽命系數(shù)， ? ； ff —— 負荷系數(shù)，所以查手冊選 ? nf —— 速度系數(shù)，轉(zhuǎn)速為 970r/min 時，查手冊得 ； tf —— 溫度系數(shù)，所以查手冊選 1tf? ； 則 所以查手冊，選用 12322 / 33TN W 調(diào)心滾子軸承 79 5 75 0rC k N k N?? 滿足使用條件 激振器的計算 Pnff ffC tn fh?3 .0 2 2 .0 3 6 3 4 6 4 .2 90 .3 6 6 1 8750hfntffCPf f nkN??????? ? their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSof AX３６ 偏心塊的計算 偏心塊是產(chǎn)生激振力的部件，它的參數(shù)將快定篩子激振力的大小。可根據(jù)需要選用 中所述的三種聯(lián)軸器之一。其中聯(lián)軸器有三種 形式，設(shè)計中視需要選用。 座式減振裝置與篩箱上的支撐裝置座相連，連接一般為鉸接式，便于調(diào)整篩箱安裝角度。 吊式減振裝置適用于質(zhì)量比較輕的小規(guī)格振動篩。聚氨酯篩面具有耐磨性能好，噪音低、可露天存放等優(yōu)點。 橡膠篩面可直接由橡膠制造成型，也可用在鋼制骨架外面裹以橡膠制成。 棒條篩面是由平行排列的眾多鋼棒組成，鋼棒的橫斷面呈各種形狀，如圖 3－ 16。 圖 3－ 13 條縫篩板的篩條形狀 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 ２９ 頁 圖 3－ 14 篩條的斷面形狀 篩條的組合方式有穿條、焊接和編織三種。 圖 310 篩板的固定方法 圖 311 金屬篩網(wǎng)的紡織方法 網(wǎng)狀絲布類似紡織的粗布，開孔率一般為 %50~%40 ，常用的材料有不銹鋼，紫銅、磷銅、黃銅和尼龍等?？梢娬_地確定篩面的固定方法 (如圖 310所示 )，使篩面在工作中不會松動，具有很重要的意義。篩孔可用沖壓和鉆孔兩種方法制成，篩孔有圓形、方 形和矩形等多種。所以，加強篩框結(jié)構(gòu)的剛度，特別是連接部位的剛度是個重要問題。 橫梁承受篩板和物料的重量及它自身在工作中的慣性力， 橫梁可采用槽鋼、工字鋼、無縫鋼管、箱開梁和壓形梁等幾種端面形式制成。 激振器的配置方式有多種，現(xiàn)將各種方案對比如下表： 表 31 偏心質(zhì)量的配置方式及優(yōu)缺點 單軸慣性激振器結(jié)構(gòu)形式 偏質(zhì)輪式 偏質(zhì)軸式 偏抽輪軸式 偏質(zhì)塊式 偏心質(zhì)量的配置方式 軸彎 矩圖 結(jié)構(gòu) 特點 M 集中布置在側(cè)板以外的圓盤上 M 集中布置上兩側(cè)板之間的轉(zhuǎn)軸上 M 集中布置在圓盤和轉(zhuǎn)軸上 M 集中布置在側(cè)板以外的轉(zhuǎn)軸端部 主要 優(yōu)點 1. 制造容易 2. 軸中部彎矩小 3. M 可調(diào)、激振力可調(diào) 結(jié)構(gòu)簡單 小 可調(diào)、激振力可調(diào) 1. 無長軸制造容易 2. 軸中部無彎矩 3. 偏心質(zhì)量最小 4. M 可調(diào)、激振力可調(diào) 5. 軸承壽命長 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSof AX２４ 主要 缺點 偏心輪徑向尺寸大 1. 制造困難 2. 軸中部彎矩較大 3. M 不可調(diào)、激振力不可調(diào) 1. 制造困難 2. 結(jié)構(gòu)復雜 結(jié)構(gòu)復雜 圖 35 1側(cè)板； 2后擋板； 3下橫梁； 4上橫梁； 5圈座； 6角鋼； 7角鋼； 8法蘭盤； 9角鋼； 10壓板 篩框的強度 除了與本身材料有關(guān)，還與聯(lián)接方法有很大的關(guān)系。 側(cè)板是用鋼板制成，利用橫梁將兩塊側(cè)板連接起來，使篩框成為鋼質(zhì)整體結(jié)構(gòu)。激振力由主、副偏心塊產(chǎn)生，其激振力可由副偏心塊的質(zhì)量調(diào)節(jié)，如圖 34，采用大游隙軸承可解決在振動過程中軸承溫升過高的問題。篩面傾角一定時，要增加篩分時間，只有增加篩面長度，而篩面過長，既浪費廠房空間又使篩子結(jié)構(gòu)笨重。就使篩子振幅容易產(chǎn)生波動。不過，采用上述工作條件，在篩子正常工作時可以得到穩(wěn)定的振 幅，但是，當篩子啟動時，由于工作頻率從零開始，在達到工作頻率以前，要通過共振點，這時候，振幅會驟然增加；當篩子停止時，工作頻率降低到零，也同樣出現(xiàn)通過共振點的問題。 式（ 2－ 3）表明，篩子的自振頻率與彈簧剛度 k、篩箱及不平衡重的質(zhì)量總和 Mm? 有關(guān)，采用剛度不同的彈簧，篩子的振頻率就不同。根據(jù)上述平衡 條件，可以列出篩子工作時的微分方程： tPykymM ?s in)( ??