【正文】 動，結構簡單，性能優(yōu)越， 它 除雜效率高，產量大，篩面不易堵孔。它是在老師的指導下，由學生獨立完成，并且具有一定工作量的實際設計任務，它是學生獲取工程師必備素質的一項基礎訓練。所以學生要努力圓滿完成。 通過畢業(yè)設計，學生要能夠達到多途徑收集資料、歸納和運用資料以及利用電腦繪圖能力的鍛煉。 通過畢業(yè)設計，了解機械設備設計的全過程，為今后走上工作崗位打下堅實的基礎。 設計任務 這次設計的任務是設計 DSZ80400 高效振動篩，我的主要任務是總體設計和篩體的設計， 砂 處理量 為 30t/h， 最大 振幅 力為 40KN， 動力 2，電機轉速1000r/min，激振角為 30186。 設計背景及意義 消失模鑄造（ Expendable Pattern Casting，簡稱 EPC），又稱實型鑄造（ Full Molding Casting),是將與鑄件尺寸，形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。型砂作為蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 2 消失模鑄造中與鑄件緊密相連的材料，其質量的優(yōu)劣，是關系導消失模鑄造能否生 產出優(yōu)質鑄件的主要因素之一。消失模鑄造用的型砂還應具有良好的流動性；為保證型砂充分的填充到模型內部的型腔，并具有足夠的緊實密度，在澆注過程中起支撐作用，良好的流動性是型砂必須具備的。在消失模鑄造生產線上對于型砂的要求非常大，所以型砂高效的循環(huán)利用對控制鑄造成本及提高鑄造效率具有重大的意義 。因緊實時的摩擦劑金屬液澆注時的高溫，使得型砂產生少量的粉末和凝固，這些粉末會降低型砂的透氣性，凝塊會降低的流動性，產生鑄造缺陷。 由于消失模鑄造中對于型砂的要求非常高，使得振動輸送篩的性能非常關鍵，振動輸送篩作為一種振動機械，其工藝性能要求高、結構較復雜。因振動輸送篩自身得結構及工作特性，工作時整棟輸送篩不安裝齒輪同步器而采用力學原理實現(xiàn)同步狀態(tài)下運行。 振動篩的應用非常的廣泛。國內外的制粉、碾米、飼料、食品、礦山等行業(yè)都應用振動篩進行散粒物料的清理和分級。而且振動篩也有許許多多的有點，它結構簡單、生產量大、 性能優(yōu)越且不容易堵孔，受到了廣大企業(yè)的青睞，在篩分設備中的市場占有率高達 95%。 [1] 震動輸送篩是利用震動的多孔工作面將顆粒大小不同的混合物料按粒度進行分蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 3 級的機械。一般情況下以座式最為普遍，振源采用偏心塊或偏心軸，兩種振源混合使用也較為普遍。它采用振動電機傳動，結構簡單，性能優(yōu)越， 它 除雜效率高，產量大，篩面不易堵孔。 （ 1） 礦用振動篩可分為：高效重型篩，自定中心振動篩， 橢圓 振動篩， 脫水篩 ，圓振篩 ， 香蕉篩 ，直線振動篩等 。 （ 1） 按直線 運動軌跡 分： 直線振動篩 （物料在篩面上向前做直線運動） ， 振動篩利用振動電機激振作為振動源，使物料在篩網(wǎng)上被拋起，同時向前作直線運動，物料從給料機均勻地進入篩分機的進料口，通過多層篩網(wǎng)產生數(shù)種規(guī)格的篩上物、篩下物、分別 從各自的出口排出。 （ 2） 按圓型運動軌跡分： 圓振篩 （物料在篩面上做圓形運動） ， 是一種多層數(shù)、高效新型振動篩。根據(jù)物料產品和用戶 要求 ，可采用高錳鋼編織篩網(wǎng)、沖孔篩板和橡膠篩板，篩板 有單層和雙層兩種，各類篩板均能滿足篩分效果的不同要求。篩面 傾角 的調整可通過改變 彈簧 支座位置高度來實現(xiàn)。高頻振動篩 (高頻篩 )效率高、振幅小、篩分頻率高。 三、 振動篩按振動器的型式可分為 ： 單軸振動篩和雙軸振動篩。 （ 2） 雙軸振動篩是利用同步異向回轉的雙不平衡重激振，篩面水平或緩傾斜，篩箱的運動軌跡為直線。 四、 振動篩按 篩分機 械的結構及工作原理 可分為 ： （ 1） 滾軸篩 工作面是由橫向排列的一根根滾動軸構成的。固定篩 是一種 工作部 分固定不動，靠物料沿工作面滑動而使物料得到篩分。它結構簡單，制造方便。主要缺點是生產率低、篩分效率低，一般只有 50— 60%。按其平面運動軌跡又分為直線 運動、圓周運動、橢圓運動和復雜運動。 蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 5 振動篩優(yōu)點 及適用范圍 一、 振動篩的主要優(yōu)點： （ 1） 由于篩箱振動強烈，減少了物料堵塞篩孔的現(xiàn)象，使篩子具有較高的篩分效率和生產率 。 （ 3） 篩子橫梁與篩箱采用高強度螺栓，結構簡單，維修方便快捷； （ 4） 采用小振幅，高頻率，大傾角結構，使該機篩分效率高、處理最大、壽命 長、電耗低、噪音小。振動篩主要用于礦山、 煤炭 、冶煉、 建材 、耐火材料、輕工、化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。 國外研究現(xiàn)狀 振動篩分機械發(fā)展的主流在國外，振動輸送篩在國外經歷了由“簡單 —— 復雜 —— 簡單”的發(fā)展過程。 五十年代為了提高振動強度，發(fā)展了結構復雜的慣性振動篩，后來又發(fā)展了結構更為復雜的共振機構。 七十年代以前直線或橢圓運動的慣性振動機械是采用有齒輪鏈接的強迫振動機構，以保證兩個激振機構的同步運轉。 1978 年瑞典 Firma Mard shammar AB 公司首先成功的研制了自同步振動篩，他結束了自同步技術能否在振動篩中應用的爭論，之后自同步振動篩機構得到了廣泛的發(fā)展。篩孔尺寸小到；增大篩網(wǎng)傾角，提高篩分效率，德國 KRUPP 公司和 SIAH03AV 公司都成功研制了側傾角篩網(wǎng)的振動篩分設備，德國篩分技術公司 SIEBCENIK 發(fā)展了面積為 50 平方米的直線振動篩；美國 REXNORO 工程公司新研制了 DFFⅡ型雙頻率 篩。 到本世紀，篩分機械發(fā)展到了較高的水平。 國內研究現(xiàn)狀 我國的振動篩分機械經歷了仿制、自行設計和提高三個 階段。這些篩分機械仿制較為成功，為我國篩分機械的發(fā)展奠定了堅實的基礎，培養(yǎng)了一批技術人才。六十至七十年代初研制較多的是共振篩，以后由于國際共振篩的淘汰，逐漸轉向了慣性振動篩和自通步共振篩，取得了一定的成績。 提高階段：進入改革開放的 80 年代，我國篩分機也進入了一個新的發(fā)展階段，在不斷地自我完善與借鑒外國先進技術的基礎上，我國的篩分機械得到了長足的發(fā)蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 7 展。后來又于 20 世紀 90 年代初采用 GPS14003 型高頻振動篩在馬鋼南山礦凹山選礦廠進行工業(yè)試驗，并利用計算機建立高頻振動篩工藝參數(shù)之間的數(shù)學模型，為高頻振動篩的最優(yōu)化控制提供了依據(jù)。 2020 年新鄉(xiāng)威猛集團將 12 臺 2m3m 的節(jié)肢篩結合在一起，形 成了目前國內最大的 72m 振動篩，用于選煤系統(tǒng)的分級和脫水、脫介，效果很好。并通過試驗研究，發(fā)現(xiàn)和發(fā)展新的篩分方法和技術，尋求合理的結構形式，動力配置和動力學參數(shù)，研制適用于各種條件的篩分機械。 到目前，國內篩機產品類有圓振動篩，直線振動篩、橢圓振動篩、高頻振動篩、弧形篩、等厚篩、概率篩、冷礦篩、熱礦篩、節(jié)肢篩，旋振篩和各種振動給料機械等多大 50 多個系列近 1000 種規(guī)格，產品已在冶金、礦山、煤礦、輕工等許多行業(yè)得到廣泛的應用，基本上滿足了國內國民經濟發(fā)展的需要。 發(fā)展趨勢和方向 一、國外發(fā)展趨勢 由于振動篩具有許多優(yōu) 點，所以國外篩分設備仍以發(fā)展振動篩為主。 二、發(fā)展方向 綜合國內外的研究現(xiàn)狀看。從而使得振動篩分機械向標準化、通用化、系列化和大型化發(fā)展 [4]。它既是鑄造質量穩(wěn)定的關鍵設備，又是提高生產率的重要保證，同 時通過砂處理設備還可以實現(xiàn)“空中無粉塵，地下無型砂”的綠色鑄造工藝要求。 砂處理系統(tǒng)的作用 ： 篩除型砂中的雜質、砂塊、鐵片等雜質。 將型砂溫度降到 50℃以下，使其達到造型填砂技術要求規(guī)定的溫度范圍之內。 儲存型砂，以便實現(xiàn)整個鑄造生產過程中“地下無型砂”的環(huán)保要求。 進行型砂的輸送，實現(xiàn)從落砂到填箱的輸送自動化，擺脫對人工的依賴，以 改善作業(yè)環(huán)境和工作條件。 砂處理常用設備 振動輸送篩 振動輸送篩由篩箱、不銹鋼篩板、底座、彈簧和振動電機組成，全部采用鋼結構焊接而成。兩臺相對稱的振動電機緊固在機體上，與篩箱有一定的蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 10 夾角，電機兩端各有 一對偏心塊，偏心塊回轉時產生離心力，其離心力在機體的橫斷面相互抵消，而在縱斷面相互合成，合成的激振力驅動型砂，在篩板上跳躍式前進，在前進過程中實現(xiàn)篩分和輸送功能。 振動電機安裝與篩箱兩側，所以拆卸、維修方便。能耗少、造價低、生產率可在 5~40t/h 之間選擇，適用范圍廣、耐高溫，使用與惡劣環(huán)境下工作，所以在消失砂處理系統(tǒng)中，振動輸送篩。其結構緊湊、維修方便、提升高度 可根據(jù)需要選定，因此被廣泛用于消失模鑄造的砂處理系統(tǒng)中。對于采用消失模鑄造工藝所生產的鑄件，接觸鑄件的型砂溫度可高達 600℃以上。在此溫度下，消失模砂處理系統(tǒng)中的一級提升，大多數(shù)用鏈式提升機。 提升機由驅動動裝置，拉緊裝置、被動 滾筒、輸送帶、料斗、機體等組成。 風選、磁選機 風選、磁選機的作用是清楚型砂中的粉塵及由于澆注產生的鐵豆，鐵片等夾雜物。風選、磁選機又加料口、調節(jié)閥、機體、減速電機、永磁分離滾筒、廢料箱、磁軛調整手柄等組成排風口接入除塵器管路中。 冷卻設備 型砂的冷卻設備，是消失模鑄造砂處理線的最主要組成設備之一。 型砂的溫度過高，會使塑料模型產生變形，造成鑄件報廢。 （ 1）其中最常用的設備是砂溫調節(jié)器（立式熱交換器） 砂溫調節(jié)器是由若干冷卻段疊加組成的整體，冷卻段由機體、帶有散熱片的多排水管、帶有雙重孔板的調量板及手動閘板組成。 （ 3） 水冷式滾筒冷卻床 水冷式滾筒冷卻床是由滾筒、集砂罩、傳動機構，雨淋管，進砂收塵管。 中間砂庫 在砂處理線上，若無特使條件限制，一般都設有中間砂庫，也叫緩沖砂庫、儲存砂庫等等。 中間砂庫的容量是按每日耗砂量及其他幾個砂斗的容量設計的。 這種除塵器是使用最多的一類。 蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 12 落砂設備 （ 1）對于生產率要求不高的生產線，一般采用天車吊起，將要落砂的沙箱放置在翻箱支架上，然后用天車翻轉沙箱，將其倒落在柵格床內，然后熱砂進入砂處理系統(tǒng)進行處理，鑄件由天車吊出。液壓 翻箱機主要由液壓站系統(tǒng)和機械支架等兩部分組成。 （ 3）自泄砂砂箱：自泄砂砂箱多用于較大砂箱上，自泄砂砂箱在其底部留有泄砂口，在砂箱工作時，泄砂口處于密閉狀態(tài)，不影響其真空負壓的執(zhí)行。 其他輔助設備 在消失模砂處理線中除上述裝備外，還需要其他的輔助設備，如：皮帶輸送機、犁式卸料機、料位計、風量調節(jié)閥，自動加砂門等，才能構 成一條完整的砂處理線。都利于振動的有益性，有效完成工作過程，同時又避免振動有害的一面；都由激振器激發(fā)工作機體振動完成工作，加設彈性元件進行隔離或減少震動傳遞 ，使振動向有利的方向發(fā)展 。因此 , 從結構設計上講 , 一方面 要求振動篩有較高的輸送速度。 振動篩工作原理 振動篩是利用工作時顫聲的激振力是工作機體產生振動，此振動使被篩物料獲得相對于篩網(wǎng)一定的加速度，經歷一個短時的自由飛躍之后落回到篩網(wǎng)上。 在振動篩工作時 , 物料基本上有兩種運動狀態(tài)；被篩網(wǎng)拋起而向前做拋物運動； 物料附著在篩網(wǎng)上 , 在隨篩體一起振動的同時 ,沿篩網(wǎng)做滑行運動。當物料在篩網(wǎng)上被拋起后落在篩網(wǎng)上時 , 一部分處于物料底層的細碎物料首先篩透 , 但另外沒有對準篩孔的細碎物料則暫時還不能透過篩網(wǎng) , 此時 , 物料如能在篩網(wǎng)上做滑行運動 , 則可能使這一部分物料透篩 , 提高篩分效率。 振動篩的 結構組成 如圖 所示振動篩一般有三部分構成，激振器、篩體、 支承裝置 。常用的激振器有慣性激振器、彈性連桿式激振器、電磁式激振器等。它利用軸及偏心塊做高速回轉運動時產生的離心力得到及激振力，從而使機體振動。慣性激振器按結構分為單軸式慣性激振器、雙軸式慣性激振器和多軸式慣性激振器。單軸式激振器如圖 所示，只有安裝在一根軸上的偏心塊蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 15 跟隨軸轉動產生激振力。 圖 單軸激振力 （ 2） 雙軸式慣性激振器。通常情況下，雙軸式關心激振器的兩軸反向回轉，當兩軸上偏心塊的質量及偏心距相等時，在 yy 方向上兩偏心塊產生的慣性力相加，在 xx 方向上兩軸偏心塊產生的偏心里想抵消，因此該激振器將產生一個直線的，大小變化的激振力。 圖 雙軸激振力 （ 3）多軸式慣性激振器。 二、彈性連桿式激振器 蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 16 彈性連桿式激振器是有偏心軸 ，連桿及連桿端部的彈簧組成。此種激振器常用于長度較大的振動機械中。其工作原理是當激振器的線圈中通以交變電流或脈動電流時，鐵芯中將產生周期性變化的電磁吸力，由此引起工作機器的振動。篩框的作用是固定篩網(wǎng)，是篩體的主要組成部分，篩網(wǎng)主要保證物料的篩分，支柱對整個振動篩工作集體起支撐作用 。篩框必須要有足夠的剛性 以保證其強度 [6]。 （ 2） 通風口：吹入冷風，使型砂降溫。 （ 4） 電機座版：用來安裝振動電機。 蘭州理工大學畢業(yè)設計 (論文 ) 17 （ 6） 彈簧導柱：用來安裝振動彈簧。常用的