【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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。 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(lái)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(yīng)力集中，在工作一定時(shí)間后，常常導(dǎo)致破裂。近年來(lái)，為提高承載能力 都 改用鉚釘或螺栓連接。 篩箱的支撐 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 篩子安裝方式取決于現(xiàn)場(chǎng)的條件，或是架在機(jī)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?yàn)檫@種支撐方式比較簡(jiǎn)單， 對(duì)廠房的高度要求較低， 對(duì)篩子 也 沒(méi)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。 篩框的材質(zhì) 我國(guó)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(duì)于大型篩子，應(yīng)該采用高強(qiáng)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(qiáng)度，而且還能減輕篩框的重量，對(duì)篩箱結(jié)構(gòu)能帶來(lái)一定好處。 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(zhǔn)確而無(wú)內(nèi)應(yīng)力，對(duì)振動(dòng)負(fù)荷有較好的適應(yīng)能力，但制造工藝繁雜；焊接結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)便，但是由于焊縫復(fù)雜，內(nèi)應(yīng)力大，在強(qiáng)烈的振動(dòng)負(fù)荷下往往發(fā)生焊縫開(kāi) 裂甚至造成構(gòu)件斷裂。焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的原因是由于焊接時(shí)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?yàn)椋附訒r(shí)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(gè)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?chē)鷾囟鹊偷慕饘偎柚梗@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(shí)她由于周?chē)饘俚臓恐?，縮短不能全部實(shí)現(xiàn)，造成這部分金屬存在拉應(yīng)力，其他部分金屬也發(fā)生了與之平衡的壓應(yīng)力。所以，焊 接時(shí)金屬受熱不均勻是使構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形的原因。由于這些內(nèi)應(yīng)力，就降低了構(gòu)件承受動(dòng)負(fù)荷的能力。在強(qiáng)烈的振動(dòng)下，構(gòu)件容易在內(nèi)應(yīng)力大的地方產(chǎn)生開(kāi)裂。 要消除焊接后的內(nèi)應(yīng)力，最常用的方法是高溫退火處理，這個(gè)方法是將構(gòu)件均勻加到 600～ 650 攝氏度，并保溫一定時(shí)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(dòng)篩時(shí)，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(gè)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(xì)地進(jìn)行焊接。 所以，在本次設(shè)計(jì)中 對(duì)于重要地方的連接 采用螺栓連接，螺栓的材料是 Cr40 。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 篩面 的設(shè)計(jì) 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(duì)延長(zhǎng)篩分機(jī)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(jī) 對(duì)篩面的基本要求是：有足夠的強(qiáng)度，最大的 有效面積（篩孔總面積與整個(gè)面面積之比）， 耐腐蝕，耐磨損，有最大的開(kāi)孔率， 篩孔不易堵塞，在物料運(yùn)動(dòng)時(shí)與篩孔相遇的機(jī)會(huì) 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(guān)系到篩子的工作效果。 篩面的開(kāi)孔率為篩孔總面積與篩面面積的比值，用百分比來(lái)表示。開(kāi)孔率越大，顆粒在每次與篩面接觸時(shí)，透過(guò)篩孔的機(jī)會(huì)就越多，從而可以提高單位面積的生產(chǎn)率和篩分效率。開(kāi)孔率與篩孔的形狀，篩絲的直徑有關(guān)，篩絲直徑小，開(kāi)孔率增大，但篩絲太小，強(qiáng)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(jí)篩面時(shí)，采用高碳鋼。強(qiáng)烈沖擊的篩面，可選用高錳鋼制作。應(yīng)用這些材質(zhì)制作篩面時(shí)必須淬火處理，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(shí)，通常采用不銹鋼篩面較適宜。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，聚氨酯橡膠篩面現(xiàn)實(shí)了他的優(yōu)越性，使用壽命長(zhǎng)，不易堵篩篩孔，噪音小，但是價(jià)值昂貴。 篩面 種類(lèi) 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(jí)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(yīng)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(yàn)，篩孔在 25 毫米以上的大塊分級(jí)，應(yīng)當(dāng)采用篩板， 這樣篩面的壽命較長(zhǎng)，對(duì)篩分效率都影響不大。篩板的開(kāi)孔率一般為 40%左右。 篩網(wǎng)突出的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)孔率大，可達(dá)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(xì)顆粒的分級(jí)上。在選煤廠往往用于篩孔小于 30 毫米的煤炭分級(jí)。 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(yīng)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(guó)選煤廠用條縫 篩 板的材質(zhì)有河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 銅和不銹鋼 （ 1Cr8Ni9）兩種。不銹鋼篩板比銅篩板價(jià)格高 2～ 3倍，但是它的強(qiáng)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(lái)看， 應(yīng) 用不銹鋼篩板比較有利。 對(duì)于篩條式的篩板，很多時(shí)候是篩條并無(wú)磨損或磨損不嚴(yán)重，但由于穿條圓孔不規(guī)整，篩條和穿條松動(dòng)，在工作中產(chǎn)生沖擊，使穿條斷裂，最后導(dǎo)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(fù)載荷的彈簧絲（如 60Si2Mn 鋼絲或中碳鋼絲）。也可采用一些措施來(lái)避免穿條和篩條的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，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(lèi)似編織粗布，開(kāi)孔率可達(dá) 40～ 50%。網(wǎng)狀絲布的種類(lèi)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(duì)其使用壽命影響很大，當(dāng)用作煤泥或末精煤脫水時(shí)，銅絲布大約只能使用兩個(gè)月，而不銹鋼和尼龍絲布的強(qiáng)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(zhǎng)性較大 當(dāng) 松弛而出現(xiàn)小窩，同時(shí)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(shí)，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，在絲布上可墊以薄橡 皮。 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(duì)金屬絲或金屬條所制成的篩面表現(xiàn)得尤為突出。因?yàn)槿绻Y網(wǎng)的固定比較松弛， 篩子振動(dòng)時(shí)，篩網(wǎng)就要產(chǎn)生局部振動(dòng)，使篩子產(chǎn)生局部的撓曲，嚴(yán)重時(shí)要導(dǎo)致篩絲的斷裂。通常鋼絲只能承受 1～ 2 百萬(wàn)次的反復(fù)彎曲，假設(shè)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(dòng)頻率（設(shè)為 1000 次 /分） ， 則鋼絲只要工作 2021 分鐘（即 33 小時(shí)），就可達(dá)到疲勞極限?？梢?jiàn)正確的篩面的固定方法，使篩面工作中不會(huì)松動(dòng)同樣具有重要的意義。 歸納起來(lái)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。 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(duì)稱的焊接兩條長(zhǎng)角鋼，在其上方間隔一定距離焊接一段短角剛，并與長(zhǎng)角鋼各成傾斜。篩面支撐 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 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(jiǎn)單可靠，更換篩面方便。 對(duì)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。 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(jiǎn)單，可靠，但拆除麻煩。近年來(lái) 改用 J 形螺栓，較 U 形螺栓使用方便。 該方法是通過(guò)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(jí)篩分的薄鋼板沖孔篩面、橡膠和聚安脂篩板的固定。 篩面鋪設(shè)在框架上，框架可以用角鋼或扁鋼制成。在框架上可以鋪設(shè)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(biāo)準(zhǔn) 長(zhǎng) 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(diǎn)： （ 1）全部固定螺栓從篩板上放入、旋緊。 （ 2）因?yàn)槁菟ǚ旁谙鹉z墊內(nèi)，可避免磨損 激振器是一個(gè)長(zhǎng) 軸 和一個(gè)短軸 帶動(dòng)偏心塊的組合體 ，兩個(gè)軸用齒輪傳動(dòng)連接在一起，每跟 軸上安裝有兩個(gè)偏心塊， 見(jiàn) 25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(shí)際生產(chǎn)需要，把篩子調(diào)整到適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件，而不必改變篩子的轉(zhuǎn)數(shù)。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 激振器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： （ 1） 產(chǎn)生慣性力的不平衡重塊裝在一個(gè)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(jiǎn)化潤(rùn)滑系統(tǒng)，因?yàn)槠渌S承需要用昂貴的循環(huán)潤(rùn)滑油，而滾珠軸承只需通過(guò)潤(rùn)滑孔或集中注油器加油，或是用油脂潤(rùn)滑，簡(jiǎn)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(huì) 使其受力狀況良好。 （ 4） 激振器是可拆卸的。當(dāng)軸承損壞時(shí)，可拆下整個(gè)激振器更換。 （ 5）偏心輪成對(duì)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(shí)撞擊箱內(nèi)潤(rùn)滑油 ，引起發(fā)熱。 （ 6）箱體作成整體式，沒(méi)有剖分面，承受較大的激振力時(shí)比較合理，制造簡(jiǎn)單，但拆裝比較困難。 2— 5圖 為本設(shè)計(jì)方案的 激振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 振動(dòng)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(guò)四組吊掛裝置吊掛在上層樓板上。改變鋼絲繩的長(zhǎng)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(dòng)。篩子工作時(shí)產(chǎn)生橫向擺動(dòng)是難免的，這是因?yàn)殇摻z繩有其自振頻率，當(dāng)篩子工作頻率等于鋼絲繩的自振頻率時(shí)，就要發(fā)生共振，此時(shí)鋼絲繩就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)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(lái)改變鋼絲繩的自振頻率，防止共振現(xiàn)象產(chǎn)生，達(dá)到防擺目的。如果鋼絲繩的長(zhǎng)度比較短，即在 1250mm 以內(nèi)時(shí)，也可不設(shè)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： （ 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(dāng)篩子質(zhì)量確定后， 振動(dòng) 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(jī)工作的穩(wěn)定性。 （ 2）彈簧剛度大，傳給基礎(chǔ)動(dòng)負(fù)荷亦大。因此，適當(dāng)?shù)倪x擇彈簧的剛度，可以 減小 傳給基礎(chǔ)的動(dòng)負(fù)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河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 式。 3— 6 彈簧的固定形式 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 第 三 章 、 直線 振動(dòng)篩 分機(jī) 的 設(shè)計(jì) 計(jì)算 振動(dòng)篩的工藝參數(shù)是指振幅、 頻率、振動(dòng)方向角、篩面傾角、篩面長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)選取。物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定了篩分機(jī)的篩分效果和生產(chǎn)能力。 在振動(dòng)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(dòng)篩的影響，他們既各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，又相互干擾。因此，物料在振動(dòng)篩面上的運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的。為了尋找篩分機(jī)各工藝參數(shù)與物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系，直到 1950 年克洛克豪斯博士提出了單個(gè)顆粒在振動(dòng)篩面上的運(yùn)動(dòng)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(shí)際應(yīng)用中，在考慮一些 實(shí)際影響因素后，有些結(jié)論還是有價(jià)值的，并為振動(dòng)篩設(shè)計(jì)所應(yīng)用。 直線振動(dòng)面上的物料運(yùn)動(dòng)分析 直線振動(dòng)篩的篩面是沿著振動(dòng)方向作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，篩面的位移方程式可用下式表示： tAAS ?? sinsin ?? （ ） 式中 S—— 篩面移動(dòng)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； t—— 時(shí)間 篩面運(yùn)動(dòng)時(shí)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。 篩面以不同的振次和振幅作連續(xù)振動(dòng)時(shí)，篩面上的顆?？赡艹鲰?xiàng)正向滑動(dòng)，反向滑河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 動(dòng)和跳動(dòng)等不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。振動(dòng)篩均采用拋擲狀態(tài) 下工作，故就拋擲運(yùn)動(dòng)的理論加以研究。 物料顆粒在直線振動(dòng)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(dòng)，當(dāng)篩分機(jī)工作時(shí)，作用