ZKB2460直線振動篩設計

資源目錄里展示的全都有預覽可以查看的噢，，下載就有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：11970985 可咨詢交流】====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：197216396 可咨詢交流】==================== 摘 要 礦用振動篩分機是基于傳統(tǒng)工業(yè)技術而發(fā)展起來的重要工程機械設備，它的使用對于提高選礦效率及礦產的有效使用率有著至關重要的作用，通過有效的篩分、細化，我們可以對礦料進行很好的分類，這樣對于提高礦料的綜合利用率及其衍生品的產品質量有著重要的作用。 目前我國各種選煤廠使用的設備中,振動篩是問題較多、維修量較大的設備之一。這些問題突出表現(xiàn)在篩箱斷梁、裂幫,稀油潤滑的箱式振動器漏油、齒輪打齒、軸承溫升過高、噪聲大等問題,同時伴有傳動帶跳帶斷帶等故障。這類問題直接影響了振動篩的使用壽命,嚴重影響了生產。 本課題主要研究了直線振動篩分機的總體設計、主要組成部分的設計計算，詳細分析了振動篩分機械的發(fā)展狀況。 關鍵詞： 選煤機械； 振動篩； 設計； 篩分 Abstract The screening machine of mining vibration is the mechanical equipment of important project based on that traditional industrial technology is developed , its use has essential function in improving the effective rate of utilization of ore dressing efficiency and mineral products, through effective screening, thinning, we can carry on fine classification very to ore material, like this for improve ore comprehensive utilization ratio and product quality to derive product of material have important function. At present, China's coal preparation plant all the equipment used in the shaker is more problems, maintenance of one of the larger equipment. These issues in sieve outstanding performance me off beam, crack help, lubrication oil dilute the box-type vibrator oil spills, fighting tooth gear, bearing temperature rise too high, major issues such as noise, accompanied by dancing with broken belts, such as fault zone. Such issues directly affecting the life of the shaker, which has seriously affected the production. This topic mainly studied from has decided the shaker extension telephone the system design, the main constituent design calculation, the multianalysis vibration has sieved the machinery the development condition. Keywords:coal preparation machine； vibrating screen； design； screening 目 錄 1 概述……………………………………………………………………………1 1.1篩分機械的應用…………………………………………………………1 1.2 篩分機械的工業(yè)發(fā)展……………………………………………………2 1.3 篩分機械的發(fā)展方向……………………………………………………3 2 物料運動及動力學分析……………………………………………………4 2.1 直線振動篩工作原理……………………………………………………5 2.2 物料在篩面上的運動分析………………………………………………5 　2.3 動力學因素的分析………………………………………………………10 3 振動篩的結構形式…………………………………………………………13 3.1 篩面尺寸的確定…………………………………………………………13 3.2 激振器形式的確定………………………………………………………15 　3.3 篩箱形式的確定…………………………………………………………16 　3.4 減振形式的確定…………………………………………………………19 　3.5 傳動形式的確定…………………………………………………………20 4 振動篩參數(shù)計算……………………………………………………………23 4.1 振動篩的工藝參數(shù)………………………………………………………23 4.2 振動篩參振質量的初步確定……………………………………………23 　4.3 振動篩所需激振力的計算………………………………………………23 　4.4 軸承的計算………………………………………………………………24 　4.5 激振器的計算……………………………………………………………25 　4.6 軸設計與計算………………………………………………………28 　4.7 橡膠彈簧的計算…………………………………………………………30 4.8萬向聯(lián)軸器的選用計算………………………………………………33 5 振動篩安裝、使用與維護…………………………………………………34 5.1 安裝及調試………………………………………………………………34 5.2 振動篩的操作、維護和維修……………………………………………35 結論……………………………………………………………………………37 參考文獻………………………………………………………………………38 致謝……………………………………………………………………………39 1 概 述 振動篩分機械是近幾十年來得到迅速發(fā)展的一種新型機器，目前已廣泛運用于采礦、冶金、煤炭、石油化工、水利電力、輕工、建筑、交通運輸和鐵道等工業(yè)部門中，用以完成各種不同的工藝過程。例如：在煤炭工業(yè)部門，采用圓振動篩、概率篩、等厚篩和直線振動篩作為粗煤、精煤和末煤的分級、脫水和脫介。隨著我國建設事業(yè)迅猛發(fā)展和現(xiàn)代化建設的迫切需要，對這類振動篩分機械不僅在品種和規(guī)格上，而且在產品質量上也提出了越來越高的要求，因此，振動篩分機械的研究日益引起人們的注意。 1.1篩分機械的應用 在選煤廠和篩選廠中，篩分作業(yè)廣泛地應用于原煤準備和產品處理上，按其任務不同，可以分為以下幾種篩分作業(yè)。 （1）準備篩分。也稱預選篩分。在選煤廠，按破碎作業(yè)和分選作業(yè)的要求，將原料煤分成不同的粒級，為煤炭的進一步加工做準備。 （2）檢查篩分。用在物料破碎之后，將破碎產物中粒度不合格的大塊物料分出，再進行破碎，以保證對產物的粒度要求。 （3）最終篩分。用于篩選廠，其篩分的各粒級產品是直接供給用戶的商品煤。 （4）脫水篩分。以脫水為目的的篩分，在選煤廠用于選后產品的脫水。用做脫水作業(yè)的篩子叫做脫水篩。 （5）脫泥篩分。以脫出煤泥為目的的篩分。在選煤廠為了減少高灰分細泥對精煤的污染，在篩上脫水過程中，加噴水沖洗，以脫除部分細泥，這種作業(yè)叫做脫泥篩分。在重介質選煤廠，為了減少煤泥對介質系統(tǒng)的污染，在煤進入重介質分選機之前也要采用脫泥篩分。 （6）脫介篩分。以脫除重介質為目的的篩分稱為脫介篩分，在重介質選取煤廠，對重介質選煤的產品在篩子上用噴加清水的辦法，使產品與加重質分離，這種作業(yè)叫脫介作業(yè)。 （7）選擇性篩分。選擇性篩分是指在篩分過程中，煤炭不僅按粒度分級，而且也按質量分級的篩分。對某些礦區(qū)，其末煤灰分較低而大塊煤的灰分較高，通過篩分機械分出大塊，可使末煤質量等級提高1～2級，反之，有些礦區(qū)的末煤灰分比大塊煤高，通過選擇性篩分則可提高塊煤質量。 1.2 篩分機械的工業(yè)發(fā)展 隨著國民經濟的快速發(fā)展，篩分技術和設備在各行各業(yè)中的應用越來越廣泛。在冶金、礦山、煤炭、水電、化工、建材等部門的工藝流程中，篩分起著分級、分選、脫泥、脫介和脫水等作用。篩分工藝技術水平的高低和篩分設備性能質量的優(yōu)劣，直接關系到工藝效果的好壞和生產效率的高低。 1.2.1國外篩分機械的發(fā)展概況 國外從16世紀開始篩分機械的研究與生產，在18世紀歐洲工業(yè)革命時期，篩分機械得到迅速發(fā)展，到本世紀，篩分機械發(fā)展到一個較高水平。 德國的申克公司可提供260多種篩分設備，STK公司生產的篩分設備品種較全，技術水平較高，KHD公司生產200多種規(guī)格篩分設備，通用化程度較高，KUP公司和海因勒曼公司都研制了DF11型雙頻率篩，采用了不同速度的激振器。DRK公司研制成三路分配器和RXR公司結合起來，對細料一次分級特別有效。英國為解決從濕原煤中篩出細粒末煤，研制成功旋流概率篩。前蘇聯(lián)研制了一種多用途兼有共振篩和直線振動篩優(yōu)點的自同步直線振動篩。 1.2.2 國內篩分機械發(fā)展概況 由于工業(yè)發(fā)展緩慢,基礎比較薄弱,理論研究和技術水平落后,我國篩分機械的發(fā)展是本世紀近50年的事情,大體上可分為三個階段。 （1） 仿制階段 這期間，仿制了前蘇聯(lián)的TY11系列圓振動篩、BKT-11、BKT-OMZ型搖動篩；波蘭的WK-15圓振動篩、CJM-21型搖動篩和WP1、WP2型吊式直線振動篩。這些篩分機械仿制成功為我國篩分機械的發(fā)展奠定了堅實的基礎，并培養(yǎng)了一批技術人員。 （2） 自行研制階段 從1966年到1980年研制了一批性能優(yōu)良的新型篩分設備，有1500mm×3000mm重型振動篩及系列，15m2、30m2共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動篩系，列，等厚、概率篩系列，冷熱礦篩系列。這些設備雖然存在著故障較多、壽命較短的問題，但是他們的研制成功基本上滿足了國內需要，標志著我國篩分機走上了獨立發(fā)展的道路。 （3） 提高階段 進入改革開放的80年代，我國篩分機的發(fā)展也進入了一個新的發(fā)展階段。成功研制了振動概率篩系列，旋轉概率篩系列，完成了箱式激振器等厚篩系列，自同步重型等厚篩系列，重型冷熱礦篩系列，馳張篩、螺旋三段的研制，粉料直線振動篩、琴弦振動篩、旋流振動篩、立式圓筒篩的研制也取得了成功。 1.3 篩分機械發(fā)展的方向 綜合國內外篩分機械發(fā)展現(xiàn)狀，篩分機械將向以下幾個方向發(fā)展。 （1）向大型化發(fā)展。工業(yè)的現(xiàn)代化進程促使企業(yè)規(guī)模增大，生產能力大大提高。如從前我國選煤廠生產200～300萬噸/年就是大型的，而現(xiàn)在出現(xiàn)1200萬噸/年的選煤廠，這就需要大型篩分機與之配套，德國KHD公司生產的USK篩機已達4500mm×6000mm，篩面達27m2，德國的另一篩子技術公司生產的5500mm×11000mm，篩面達60.5m2。 （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，法國素梅斯塔公司生產的振動棒可處理直徑達1m以上的大塊物料。 （3）向理想運動軌跡振動篩發(fā)展。以提高各區(qū)段的篩分效率和整個篩機生產率為目標，尋找一種以理想運動方式為基礎的新型篩分機成為篩分設備發(fā)展的一個新方向。較為理想的物料運動方式是：在垂直方向上，入料端的振幅大于出料端的振幅，沿長度方向上，從入料端到出料端，物料運動速度遞減。在此理想情況下，可以創(chuàng)造良好的透篩環(huán)境。該理想篩機的篩分效果要優(yōu)于一般的篩分機械。 （4）向標準化、系列化、通用化發(fā)展。這是便于設計、生產和降低成本的有效途徑，德國KHD公司生產的USL和USK篩機的側板、篩板、橫梁、傳動軸均已實現(xiàn)標準化、通用化振動器也只有三種，同屬德國的申克公司生產的冷、熱燒結礦篩和等厚篩只有兩種標準，可見三化程度之高。 （5）振動強度增大。篩機的振動動過程逐漸強化，以取得較大的速度，從而提高生產能力和篩分效率。日本和德國的篩機所用用的振次為980r/min,振動強度為4.5-7g,圓振動的傾角達到25-300。 （6）向空間發(fā)展。針對細物料，先后出現(xiàn)了旋流振動篩、錐型振動篩、蝶型振動篩、旋轉概率篩等，既減少占地面積，又提高生產能力和篩分效率。 （7）共振篩系列發(fā)展停滯、振動篩系列日益壯大。 2　物料運動及動力學分析 2.1 ZKB2460直線振動篩工作原理 ZKB2460直線振動篩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，所產生的離心力使篩箱發(fā)生振動。根據(jù)不平衡重在軸上的相對位置不同，篩箱振動的軌跡可以是直線或橢圓兩種形式，目前，一般使用的雙軸振動篩篩箱的運動軌跡都是直線，所以這種篩子又稱為直線振動篩。直線振動篩有固定的拋射角（篩面上物料被拋起的方向與篩面最小夾角）國產篩拋射角一般為45°。直線振動篩有很大的加速度，因此特別適用于煤炭中細粒級的脫水、脫介和脫泥，也可用于中、細物料的篩分。 雙電機拖動的直線振動篩，其振動器的雙軸分別由兩個異步電動機拖動，其間并無強迫聯(lián)系。兩軸的同步完全依靠力學關系來保證，因此，又稱自同步技術。要使直線振動篩作直線運動，兩組不平衡重必須嚴格按圖2-1中所示的反向而同步旋轉，但是，雙電機傳動的結構往往由于啟動等某種原因，使兩組不平衡重的相對位置并不像圖2-1所要求的那樣準確。如果不平衡重2落后于不平衡重1一個相位角，這時二者所產生的離心力將不能按圖2-1的要求進行疊加和抵消，而產生了一個不平衡力，使整個篩箱在支撐彈簧上產生移動和擺動。但是，恰恰由于這一移動和擺動又使兩個偏心質量能互相自動追隨而達到反向同步旋轉。 圖 2-1 直線振動篩工作原理 （a）直線振動篩工作原理圖；(b)激振器工作原理圖 圖2-1（b） 所示是激振器的工作原理圖。是直線振動篩的激振器實際上是由兩個單不平衡重激振器組合而成。這兩個相同的單不平衡重激振器的兩根軸是同步異向旋轉，在各瞬間位置時，兩根軸上所產生的離心慣性力沿x-x方向的分力總是相互抵消，而沿y-y方向的分力總是相互迭加，因此就形成了沿y-y單一方向的激振力，依靠這個力驅動篩箱作直線往復振動。由圖 2-1 可看出，當雙不平衡重運轉到（1）和（3）的位置時，它們所產生的離心慣性力完全迭加，激振力最大；轉到（2）和（4）的位置時，它們的離心慣性力完全抵消，激振力為零。 用同樣的道理可以證明：兩個偏心軸再經多次的旋轉，將使其相位角越來越小，直到為零，即重新實現(xiàn)了反向同步旋轉。 我國選煤廠使用的振動篩除上述系列下，還有一些其他型號。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型振動篩。 我國煤用振動篩，型號用漢語拼音字母來表示。按JB、Z145－79規(guī)定如下 考慮到雙電機拖動直線振動篩的優(yōu)點，在此設計中采用雙電機拖動的直線振動篩。 2.2　物料在篩面上的運動分析 物料在篩面上的運動狀態(tài)與篩子的工作參數(shù)有密切關系。 對于直線振動篩，物料運動平均速度v可按下式計算： 式中： ——角速度，rad/s； ——傾角對平均速度的影響系數(shù)，取=1； ——物料厚度影響系數(shù)，取=0.7； ——物料形狀影響系數(shù)，取=0.9； ——滑行運動影響系數(shù)，取=1； ——振動方向，。 則 篩面上的碎散物料是由大小不同的顆粒組成的。在這些物料中，只有最下層的物料與篩面直接接觸，受篩面運動的直接影響，其他部分只是間接地受篩面運動的影響。由于顆粒之間雜亂無章地堆疊，使它們的運動相互干擾，因此，物料在篩面上的運動情況很復雜。為了找出篩子工作參數(shù)與物料運動狀態(tài)的一些關系，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果，如圖2-3所示。 在直線振動篩中，篩箱是沿拋射角作簡諧運動。處在篩面上的物料，也隨同篩面作簡諧運動。如果取其中的一個顆粒為例，則作用在顆粒上的力除了顆粒本身的重力以外，還受到篩面運動時所給予的慣性力P。慣性力的方向與篩面運動的方向相同。 圖2－3　直線振動篩顆粒受力圖 當篩子工作時，顆粒脫離篩面被拋起的條件是： 式中：顆粒所受的慣性力； 　　　顆粒質量； 　　　拋射角，直線振動篩一般為； 　　　篩面傾角，對于作直線運動的篩子，一般是水平安裝，傾角為零。 根據(jù)直線振動篩的動力學因素分析，篩子工作時篩箱的最大加速度為。由于假設顆粒的加速度與篩箱相同，所以顆粒所受的最大慣性力應為。 最大加速度為 將此式代入上式，可得 或 式中，　篩箱的振幅，m 　　　　篩子激振器不平衡重的回轉速度，rad/s； 　　　　重力加速度，m/s2。 令 定義為篩分機的拋射強度，它是直線振動篩的一個重要特征參數(shù)。從上式可見，拋射強度就是顆粒所受慣性力以后在垂直于篩面方向上的分加速度與顆粒在此方向上的重力加速度分量之比。顯然，篩箱的加速度和拋射角越大，拋射強度也就越大。 根據(jù)上述分析，＜1時，顆粒不可能脫離篩面，只能沿著篩面向前移動。當＞1時，顆粒能夠脫離篩面，作跳躍運動。所以就是顆粒脫離篩面的極限條件?？梢韵胂?，拋射強度越大，顆粒所受的慣性力也越大，拋射的也越高。這樣，有得于物料的透篩。但是，當增大時，顆粒跳動一次所需的時間也越長。顯然，從充分發(fā)揮篩子的工作效率來看，跳動所需的時間過長也是不利的。顆粒跳動一次的時間不超過篩面振動一次的時間，才能充分利用篩面每次振動的作用，所以，的另一個極限條件就是使顆粒跳動一次的時間篩面振動一次的時間，這是的上限。 圖2－4表示篩面和顆粒運動狀態(tài)。圖中，橫坐標是篩面運動的時間，縱坐標是篩面和顆粒運動的高度。從圖中可見，顆粒開始與篩面一起運動，這時候，顆粒和篩子運動的速度和加速度是一樣的。但是，到了脫離點，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， 圖2－4　篩面和顆粒的運動狀態(tài) 篩面的行程則在激振器的作用下，仍然按正弦曲線運動。到了落回點，顆粒重新與篩面相遇，并再與篩面一起運動。如果以表示篩面振動的一次的時間，則： 根據(jù)上式，在脫離點的瞬間，篩面的速度和加速度分別為： 篩面上的顆粒同樣與獲得上述的速度和加速度。在脫離點，顆粒的加速度法向分量應等于本身的重力加速度的法向分量，即： 由式：　 由于在脫離點的瞬間篩面的加速度和顆粒的加速度相等，即，則 或　　 按圖2－5，當顆粒以作拋射運動時，其拋物線的軌跡方程式應為： 傾斜篩面的直線方程為： 消去y,得兩曲線的交點： 圖2－5顆粒的運動軌跡 顆粒從拋起至落在篩面上的時間為： 若篩面振動一次的時間為T，則。由于顆粒跳動一次的時間最大不應超過篩面振動一次的時間，即： 將代入上式，兩邊平方，得： 或 亦即　　　　　　　　　　　　 所以，是拋射強度的另一個極限，在這種情況下，顆粒跳動一次的時間恰好等于篩面振動一次時間。因此，除了個別情況，顆粒需要較大的拋射力以外一般，不宜超過3.3。 2.3　動力學因素的分析 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。篩箱的振幅取決于篩箱的質量、激振器的不平衡重的質量和彈簧剛度等動力學因素。從振動系統(tǒng)來說，雙軸振動篩是線性振動系統(tǒng)。 圖2－6（a）為直線振動篩的簡化圖。篩子的激振力P作用在拋射方向y-y上，與篩呈β角。激振力、彈簧的合力均通過篩子重心。為使分析簡化， 假設彈簧力的方向亦在拋射，上（由于在篩子正常工作中，彈簧力與其他動力相比，相對較小，所以上述假設影響不大）。根據(jù)這些假定，可以把直線振動篩的振動系統(tǒng)繪成計算草圖［見圖2－6（b）］。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（篩箱及激振器質量與加速度的乘積），即； （2）阻尼力（由彈簧的內阻力和一般的阻力形成，其大小與篩箱運動速度成正比），即； （3）彈簧恢復力（彈簧剛度與位移的乘積），即； （4）激振器產生的激振力，即。 在振動篩中，為了保持動力平衡，必須滿足的條件是: 慣性力＋阻尼力＋彈簧恢復力＋激振力＝0 （a） (b) 圖2－6　雙軸振動篩的振動系統(tǒng) 在振動篩工作中，阻尼力相對很小，可以忽略不計。根據(jù)上述平衡條件，可以列出篩子工作時的微分方程： 式中　——篩箱質量，kg; ——激振器不平衡重的質量，kg; ——彈簧剛度，N/m; P——激振器的最大激振力，N， 微分方程的特解是： （2－1） 上式的常數(shù)A反映了篩箱在振動過程中離平衡位置的最大距離，實際上就是振幅。 將上式的數(shù)值代入，經整理后可得： （2－2） 上式表示了直線振動篩的振幅和各動力學因素之間的關系。 3 振動篩的結構形式 按照設計任務的要求： Q=250t/h Q——給料量 主要用于準備篩分，并且采用干法篩分，入料粒度。其結構如圖3-1所示。 圖 3-1 振動篩的結構 1-出料口；2-下橫梁；3-上橫梁；4-加強板；5-側板；6-激振器；7-輪胎聯(lián)軸器； 8-電動機；9-入料擋板；10-加強板；11-橡膠彈簧 3.1 篩面尺寸的確定 一般來說，對一定的物料和篩子，生產率主要取決于篩面寬度，篩分效率則取決于篩面長度。篩面越長，物料在篩上的停留時間就越長，篩分效率也就越高。篩分效率與篩分時間（或篩面長度）的關系如圖3－2所示。篩分初始，篩分效率增加很快，因為此時有大量“易篩?！保恢螅捎谑Ｓ嗟募氼w粒中“難篩?！焙肯鄬υ龆啵Y分效率隨時間增加而逐漸減緩，因此，篩分時間過長是不合理的。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構笨重。 篩面寬度必須與篩面長度保持一定的比例關系，這除了受篩框結構的限制外，還因為當篩子負荷一定時，如果篩面寬度小而長度很大，篩面上物料層就厚，物料中的細粒就難以接近篩面和透過篩孔；反之，如果篩面計劃調節(jié)很大而長度小，物料層厚度固然減小，但由于顆粒在篩面上停留時間短，通過篩孔的機會少，篩分效率也會降低。一般，篩子長度與寬度比為2.5～3。 圖3－2　篩分效率與篩分時間的關系 現(xiàn)采用25mm篩孔，根據(jù)資料查得篩面單位處理能力為20～25。 ——篩分機臺數(shù)； ——生產不均衡系數(shù)，??； ——單位負荷定額，； ——篩分機有效面積。 一般認為篩子的寬度與長度之比為，初選篩面尺寸為， 所以 滿足設計要求，篩面尺寸定為 3.2 激振器形式的確定 振動器是振動篩的振動源，篩子的激振力由它產生，也叫激振器。 圖3-3 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3-3所示為ZKB型直線振動篩激振器的基本結構。它是一套激振器，由兩對主、副偏心塊、一根軸、兩套大游隙軸承及軸承座組成。激振力由主、副偏心塊產生，其激振力可由副偏心塊的質量調節(jié)，如圖 3-4，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。這種激振器的特點是：重量輕、維修方便、激振力可調，可使篩箱結構簡化，適用于大型篩分機上，但它結構較復雜。直線振動篩采用4套塊偏心激振器，在篩箱兩側壁各安裝兩套。 圖3-4 激振器的不平衡重塊 3.3 篩箱形式的確定 篩分設備的篩箱是主要工作部件和承載部件。篩箱是由篩框及固定在它上面的篩面所組成，由于篩箱結構和型式的不同，有時可表現(xiàn)了不同的篩分方法和不同特征的篩分設備，但不論什么樣的篩分設備都必須具備一定特征的篩面和篩框。 3.3.1篩框的結構形式 各種篩子的篩框結構大同小異，出現(xiàn)的問題也基本相仿。對于當前使用最多的振動篩，主要問題是梁斷和幫裂。 圖3-5是雙層篩面的圓運動振動篩篩框的結構，它是由側板1、后擋板2、下橫梁3和上橫梁4組合而成的。 側板是用鋼板制成，利用橫梁將兩塊側板連接起來，使篩框成為鋼質整體結構。側板用以傳遞激振力，它在中部鉚有座圈5，激振器就聯(lián)接在座圈上。為了加強側板的剛度，在座圈附近采用雙層鋼板，并在適當部位鉚接角鋼6以補強。下橫梁采用槽鋼，上橫梁采用無縫鋼管，并用角鋼7和法蘭盤8分別鉚在側板上，上層篩面放置在側板內側的角鋼9上，并用壓板10和木楔塊將它固緊。下層篩面放置在下橫梁的上面，用卡板拉緊。后擋板中間有能拆卸的后蓋板，供清洗和檢查篩面之用。 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。在本設計中采用高強度和高沖擊韌性的16Mn鋼板，橫梁采用型鋼制作。 圖3-5雙層篩面的圓運動振動篩篩框的結構 1-側板；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，還與聯(lián)接方法有很大的關系。篩框結構最常用的聯(lián)接方法有兩種：鉚接和焊接。焊接結構制造簡便，但易產生內應力，篩子在強列振動下易在焊接縫處開裂，所以適用于振動強度較小的篩箱。鉚接結構制造的尺寸準確，沒有內應力，對振動有較好的適應性。但工藝繁雜、制造技術高。振動強度大的篩箱，最好采用鉚接或者采用鉚、焊聯(lián)合的方法。由于焊接會產生很大的內應力，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。綜合比較后在本設計中，采用鉚接。 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。 采用鋼管作橫梁，由于它在各方面的慣性矩相同，所以受力狀態(tài)較好，被普遍采用，它特別適用于作圓形運動的篩箱。通常鋼管兩端與法蘭盤焊接，法蘭通過緊固件再與篩框側板連接。箱形梁一般是由兩塊彎折后的槽形鋼板對接而成，它有利于承受兩個方向的力量，所以目前一些大面積的篩箱經常采用。壓形梁是鋼板熱壓面成，可以制成所要求的形狀，在梁的轉角處要呈圓角，避免受力后產生的應力集中，它也用在受力較大的大面積篩箱上。 篩箱的剛度是指它抵抗變形的能力。在篩子工作時，篩框受振動產生的高頻慣性力可使局部構件發(fā)生動力變形，這種變形往往是橫梁或側板斷裂的一個原因。所以，加強篩框結構的剛度，特別是連接部位的剛度是個重要問題。橫梁的聯(lián)接如圖3-7所示。 圖 3-7 橫梁的聯(lián)接形式 1-側板；2-橡膠；3-無縫鋼管；4-筋板；5-法蘭盤 要消除焊接后內應力，最常用的方法是高溫退火處理，這個方法是將構件均勻加熱至，工保溫一定時間，然后緩慢冷卻。 在本設計中的篩框結構如圖3-8所示。 圖3-8 篩框結構 3.3.2 篩面的結構形式 篩面是篩子承受被篩物料并完成篩分過程的最重要的工作部件。對篩面基本要求是：有足夠的機械強度，最大的開孔率（篩孔面積與篩面面積的比值），篩面不易堵塞，在物料運動時與篩孔相遇的機會較多。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。板狀篩面又稱篩板，它是一種篩孔最大、篩面最牢固的篩面。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。主要用于粗粒物料的篩分。在本設計中，采用圓形孔。在固定時，板狀篩面一般是在篩面兩側用木楔壓緊進行固定，木楔遇水后膨脹，可將篩面壓得很緊，這種方法簡單可靠。 為防止中部發(fā)生松動，可用螺栓或U型螺栓壓緊。 篩面固定的方法對篩面工作的可靠性有很大的影響，這對由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)的固定比較松馳，篩子振動時，篩網(wǎng)就要產生局部抖動，使篩絲產生局部的撓曲，嚴重時會導致篩絲的斷裂。通常鋼絲只能承受1百萬到2百萬次的反復彎曲，由于篩網(wǎng)固定松弛而使鋼絲固定變形的頻率等于篩箱振動的頻率，則鋼絲只要工作2000分鐘，就達到疲勞極限。可見正確地確定篩面的固定方法（如圖3-10所示），使網(wǎng)面在工作中不會松動，具有很重要的意義。 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，牢固性較差，使用壽命短，所以一般只用在細粒度物料的分級上。在選煤廠往往用于粒度小于13的煤炭分級。 金屬篩網(wǎng)的篩孔較大，金屬絲較粗，多有于對中細物料的篩分，在選煤廠往往于篩孔小于是13的煤炭篩分作業(yè)上。孔形多為方形，也有長方形的，開孔率高達。篩網(wǎng)材料常用低碳鋼。 圖 3-9 圓形篩孔的篩板 圖 3-10 篩板的固定方法 在本設計中，綜合考慮以上各種篩面的優(yōu)缺點以及設計要求入料顆粒較大（mm）的特點，因此選取板狀圓孔篩面。 3.4 減振形式的確定 振動篩減振裝置有兩種形式，吊式減振裝置和座式減振裝置。 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。為了防止鋼絲繩搖擺，在鋼絲繩中部配有配重塊。 吊式減振裝置適用于質量比較輕的小規(guī)格振動篩。優(yōu)點是不占用篩箱下部空間，但需上層樓板作支撐。 座式減振裝置，是目前振動篩比較常用的減振裝置。它由底座、主彈簧和上座等組成。在底座中安裝有阻尼器，用于緩解篩子停車過程中的共振力。阻尼彈簧通過橡膠摩擦塊在水平方向壓緊篩箱，摩擦塊與底座孔的上下間隙各為mm。阻尼力的大小可以通過螺栓進行調節(jié)。為簡化結構，前許多座式減振不再安裝阻尼器。 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，便于調整篩箱安裝角度。座式減振裝置適合于各種規(guī)格振動篩，因此被普遍采用。 座式減振裝置中的主彈簧既可采用金屬螺旋彈簧也可采用橡膠彈簧。金屬螺旋彈簧工作可靠，并具有良好的動力性能，可以設計得相當柔軟，從而有交地降低篩子對基礎的負荷，缺點是彈簧上下端面精度不易保證，易產生噪聲。橡膠彈簧內阻較大，一般認為在過共振區(qū)時應該具有較低的振幅，噪聲低，其缺點是剛度較大，篩子對基礎的動負荷較大，易老化。 在本設計中，考慮到橡膠彈簧的相對優(yōu)點，特別是在過共振區(qū)時具有較低的振幅，對延長篩子的使用壽命具有很大作用，且噪聲低，所以選用橡膠彈簧的座式減振裝置。 3.5 傳動形式的確定 振動篩的傳動裝置有帶傳動、撓性聯(lián)軸器傳動和聯(lián)合傳動三種。V形帶傳動功率大、效率高，被廣泛采用；常用的撓性聯(lián)軸器有萬向聯(lián)軸器和瓣形輪胎聯(lián)軸器兩種，其中后者的撓性件用輸送帶制作，取材容易、維修方便、造價低，故應用更為廣泛，其結構如圖3-17所示。 圖3-17 傳動結構 篩子在工作中存在振動且振幅為，所以選用輪胎式聯(lián)軸器UL15型。其結構如圖3-18所示。 表3-2 各種傳動形式的比較 傳動 裝置 帶傳動 撓性聯(lián)軸器傳動 膠帶與聯(lián)軸器聯(lián)合傳動 優(yōu) 點 和 缺 點 1. 結構簡單、維護容易成本低 2. 在電機轉速一定的情況下，帶傳動速比可以在較大范圍內任意設計，幫篩機振頻可在相應范圍內任意選擇。 3. 柔性好，能適應安裝誤差及傳動中心距的變化。 4. 膠帶易打滑、松馳、損壞、使從動輪“丟轉”，造成篩機工作不穩(wěn)。 5. 帶張力作用在激振軸和電機軸上，使們承受交變應力，易疲勞折斷，另外篩箱易產生橫向擺動，電機易燒毀。 1. 根據(jù)電機轉速，只能有限地選擇振頻 2. 振器軸不“丟轉”，篩機工作平穩(wěn) 3. 具備帶傳動的第①③兩條優(yōu)點 4. 能克服帶傳動的第⑤條缺點。 1. 結構較復雜，制造，維護費用較高。 2. 帶傳動中心距恒定不變，不易“丟轉”，帶壽命較長 3. 具備帶傳動第②③條優(yōu)點 4. 能克服帶傳動第⑤條缺點 圖3-18輪胎聯(lián)軸器 經過比較，輪胎聯(lián)軸器的優(yōu)點相對突出，可靠性高，且結構簡單，因此電機與激振器之間采用輪胎聯(lián)軸器聯(lián)接，而兩側板上激振器之間為了保證同步轉動和消除制造和安裝的同心誤差，在兩激振器之間采用萬向聯(lián)軸器聯(lián)接。 圖3-19萬向聯(lián)軸器 4 振動篩參數(shù)計算 4.1 振動篩的工藝參數(shù) 所選振動篩 長為6000 寬為2400 篩分有效面積 處理量 拋射角 拋射強度 一般直線振動篩的，現(xiàn)取 振 幅 慣性振動篩的振幅值必須足夠大，以便將接近篩孔尺寸的顆粒拋離篩面，減少堵孔，但振幅又不宜太大，否則，牽制頻率，甚至因其太大會提高振動強度，通常直線振動篩振幅，現(xiàn)取 頻 率 取 4.2 振動篩參振質量的初步確定 式中 ——振動篩參振質量； ——振動篩單位面積參振質量； ——篩箱面積。 根據(jù)經驗，對于單層篩按考慮， 則 4.3 振動篩所需激振力的計算 式中 ——激振力； ——振動篩單振幅； ——振動篩角頻率。 則 4.4 軸承的計算 4.4.1 確定軸承數(shù)量 由于采用自同步技術，兩臺電動機驅動，同時選取塊幫式偏心激振器，所以共有8套軸承。 即 4.4.2 確定軸承類型 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。對比如下表： 表3-1 兩種軸承對比 單列向心短圓柱滾子軸承 雙列向心球面滾子軸承 優(yōu)點 1.結構簡單，成本低 2.承受動載荷大 3.內、外圈可分別安裝 1.承受靜載荷大 2.具有調心功能 3.軸向有限位作用 4.能承受一定的軸向力 缺點 1.軸各要有定位件 2.無調心作用 1.對于整體結構箱式振動器，安裝拆卸不便 根據(jù)上表結合實際，現(xiàn)選用單列向心短圓柱滾子軸承。 4.4.3 計算單個軸承當量動負荷 單個軸承當量動負荷 式中 ——單個軸承當量動負荷； ——軸承數(shù)量，； ——振動篩所需的總激振力； ——壽命系數(shù)，； ——負荷系數(shù)，所以查手冊選 ——速度系數(shù)，轉速為970時，查手冊得 =0.322 — —溫度系數(shù)，所以查手冊選； 則 所以查手冊，選用NH2326/C3單列向心短圓柱滾子大游隙軸承， 滿足使用條件 4.5 激振器的計算 4.5.1 偏心塊的計算 振動篩在超共振狀態(tài)下工作時，由于彈簧的剛度很小，故在振幅計算式中的K值可以忽略，則可得 對于雙軸振動篩： （M+2m）A=-2mr 式是負號表示機體振動質量和偏心塊質量m的重心在振動中心的兩個不同方向上，計算時取絕對值。r為偏心距，根據(jù)本次設計要求設其為250mm。 而本機屬大型雙軸振動篩，振動篩單位面積參振質量為0.6噸/米2，且篩面為2.4m×6m所以可以估算出振動篩的重量 mj=2.4×6×0.6=8.64噸 則振動篩的重量約為8.64噸 振動機體質量M可由公式進行計算,其中Kw=0.3。 ——振動機體質量； ——篩子上的物料重量； ——物料結合系數(shù)，一般取0.15~0.3 由文獻五中式20-6-13可計算出篩子物料質量mw 式中L槽體長度，m。 =QL／3600V=250×6／(3600×0.203)=2052kg 則=8.64+0.3×2.052=8.64+0.6156=9.2556噸。 偏心塊質量可算出，由（M+2m）A=-2mr代入計算可得 （9255.6+2m）×0.005=-2m×0.25 則m=90kg. 所以偏心塊重90kg 4.5.2 振動篩功率的計算 篩子正常工作時將消耗兩部分功率，迫使篩子振動的功率（振動功率）以及傳動機構摩擦所消耗的功率（摩擦功率）。 振動篩工作狀態(tài)消耗功率： 式中 ——振動功率，； ——摩擦功率，； ——傳動效率，；。 式中 ——阻尼系數(shù)，； ——總參振質量，； ——振動頻率（轉速），； ——振幅（單振幅），m。 則 式中 ——阻尼系數(shù)，； ——軸頸直徑，m； 則 則 由于振動篩啟動時偏心質量的存在，啟動轉矩很大，當所選電機啟動轉矩能夠克服篩子的靜轉距時，篩子才能正常工作，因此還要校核啟動轉矩。 振動篩所需要的啟動轉矩： 式中 ——偏心塊偏心力矩， ——軸承靜摩擦力矩， ——振動篩所需要的啟動轉矩， 考慮到軸承靜摩擦力矩遠小于偏心力矩，因此可忽略不計， 則 Μ=9550P\N 所以 P=ΜN\9550 =441×970\9550 =45kw 考慮到目前通常使用Y系列電動機具有啟動力矩大的特點，一般 時，篩子啟動就沒有問題。 ——電動機額定力矩。 由于采用自同步雙電機驅動，查手冊選用Y180L-6型15電動機兩臺。 4.6軸的設計與校核 初步估算軸的直徑 選取45號鋼作為軸的材料，調質處理 由式 d 計算軸的最小直徑并加大3%以考慮鍵槽的影響 查表 取=110 則 軸的結構設計 （1）確定軸的結構方案 圖4-2 軸的結構 兩軸承及軸承斜擋圈分別從兩端裝在2、4段，靠與3段的軸肩定位，偏心塊也分別從兩端裝在1、5段，靠軸承斜擋圈定位， （2）確定各段直徑和長度 ②段 根據(jù)軸承動載荷設計要求，選用NH2326/C3軸承，因此，軸承寬度，斜擋圈寬度，由于偏心塊靠斜擋圈定位，偏心塊與1段有5mm距離，所以 ①段 根據(jù)偏心塊軸孔直徑及厚度，同時考慮偏心塊靠斜擋圈定位，并滿足最小直徑的要求，端部靠螺栓和擋盤定位，軸和擋盤之間有一定的距離，所以 ③段 為滿足定位要求，其直徑應大于②段，并滿足倒角和倒圓要求，所以 ， ④段、⑤段和①段、②段是一樣的直徑和長度 （3）彎矩和扭矩圖 求軸承反力 求偏心塊處的彎矩 求軸的扭矩 按彎扭合成強度校核軸的強度 當量彎矩 取折合系數(shù) 軸的材料為45#鋼，調質處理。查手冊得材料的許用應力為 所以該軸滿足強度要求。 。 圖 4-3 軸的受力分析　　　　 4.7 橡膠彈簧的計算 彈簧的總剛度 式中： ——頻率比，通常，取Z=5； ——參振質量，； 則 式中：——彈簧的最大變形量， 式中： ——彈簧的自由高度，m； ——彈簧的外徑，m。 取 式中：——受壓面積與自由面積之比； ——彈簧的內徑，取。 靜彈性模量與邵氏硬度的關系式為： 式中：橡膠彈簧的邵氏硬度，查手冊得 式中： ——靜彈性模量，； ——動彈性模量，； ——外形系數(shù)。 式中： ——彈簧的受壓面積， 強度應滿足： 式中： ——橡膠的壓縮應力，； ——橡膠的許用壓縮應力，；取 所以滿足要求 式中： ——單個彈簧的剛度，； ——支撐彈簧的個數(shù)； 則 所以選用8個橡膠彈簧。 4.8萬向聯(lián)軸器的選用計算 萬向聯(lián)軸器的計算轉矩： （） 交變載荷時： （） 式中 ——萬向聯(lián)軸器的公稱轉矩，； ——萬向聯(lián)軸器的疲勞轉矩，； ——萬向聯(lián)器的理論轉矩，； ——驅動功率，； ——萬向聯(lián)軸器轉速，； ——萬向聯(lián)軸器的轉速修正系數(shù)，查手冊選； ——萬向聯(lián)軸器的軸承壽命修正系數(shù)，查手冊選； ——萬向聯(lián)軸器的兩軸線折角修正系數(shù)，查手冊選；、 ——載荷修正系數(shù)。查手冊選 所以選用SWP200A-1850型萬向聯(lián)軸器 滿足要求 5 振動篩安裝、使用與維護 5.1　安裝及調試 5.1.1 安裝前的準備 新設備在安裝前，應該進行認真檢查。由于制造的成品庫存堆放時間較長，容易產生軸承生銹、密封件老化或者在搬運過程中損壞等，遇到這些問題時需要更換零部件。 5.1.2 安裝 振動篩的安裝要按一定順序進行，一般說來有以下幾個步驟： (1)安裝支撐裝置。安裝時，要將基礎找平，然后按照支撐裝置的部件圖和篩子的安裝圖，順序裝設各部件。彈簧裝入前，應按端面標記的實際剛度值進行選配。 (2)將篩箱連接在支承裝置上。裝上后，應按規(guī)定傾角進行調整。對于自同步直線振動篩來說，傾角為零。隔振彈簧的受力應該均勻，其受力情況可通過測量彈簧的壓縮量進行判斷。一般，給料端兩組彈簧的壓縮量必須一致，排料端兩組彈簧也應如此，排料端和給料端的彈簧壓縮量可以有點差別。 (3)安裝電動機。安裝時，電動機基礎應該找平電動機的水平需要找正。 (4)查篩子各聯(lián)接部件（如篩板，激振器等）的固定情況，篩板應均勻張緊，以防產生局部振動。檢查傳動部分的潤滑清況，電動機及控制箱的接線是否正確，并以手轉動傳動部分，查看動動是否正常。 (5)檢查篩子的入料、出料溜槽以及篩下漏斗在工作時有無碰撞現(xiàn)象。 5.1.3 試運轉 篩分機安裝完畢，應該進行空車試運轉，初步檢查安裝質量，并進行必要的調整。 (1)篩子空車試運轉不得小于8h,在此時間內，觀察篩子是否啟動平穩(wěn)迅速，振動和運動是否穩(wěn)定，有無特殊噪聲，通過振幅目測指示牌觀察其振幅是否符合要求。 (2)篩子運轉時，篩箱運動不產生橫擺。如出現(xiàn)橫擺，其原因可能是兩側彈簧高差過大，吊掛鋼絲繩的拉力不均，轉動軸不水平或三角帶過緊，應進行相應的調整。 (3)開車4h內，軸承溫度漸增，然后保持穩(wěn)定，最高溫度不超過75℃，溫升不超過40℃ ⑷如果開車后有異常噪聲或軸承溫度急劇升高，應立即停車，檢查是否轉動靈活及潤滑是否良好等，待排除故障后再啟動。 ⑸開車2～4小時后停機檢查各連接部件是否松動，如果松動，待緊固后開車。 ⑹試車8h后如無故障，才可對安裝工程驗收。 5.2 振動篩的操作、維護和維修 5.2.1操作 在篩子啟動前，應首先去檢查螺栓等連接部件是否可靠固定，電氣元件有無失效，激振器的主軸是否靈活，軸承的油滑情況是否良好。 篩子的啟動次序是：如有除塵裝置應先啟動，然后啟動篩子待運轉正常后，才允許向篩面均勻地給料，停車順序與此相反。 往篩子設備上給料要適量，不要過多。過多雖然處理能力大，但篩子效率低，只起一個溜槽作用。也不要太少，過少篩子處理能力小，沒有充分利用篩子。給料要求連續(xù)均勻，要使物料布滿整個篩面寬度成一等厚度層。此外，要及時處理和維修篩面。 5.2.2　維護 在篩子正常運轉時，要密切注意軸承的溫度。一般不得超過40℃，最高不得超過60℃。 運轉過程中要注意篩分機有無強烈噪音。篩箱振動應當平穩(wěn)，不準有不正常的轉動現(xiàn)象。若篩箱有搖晃現(xiàn)象發(fā)生時，應檢查四根支承彈簧的剛度是否一致，有無折斷現(xiàn)象。 設備在運行期內，應定期檢查磨損情況，如零件磨損過度，應立即予以更換。 應經常檢查篩面有無松動，有無篩面局部磨損造成漏煤，有無篩面的篩孔因長時間工作磨損變大或變形，從而影響各級粒度和篩分效率。遇上以上情況，嚴重者應立即停機維理。 篩分機的軸承部分必須設有良好的潤滑。當軸承安裝良好，無發(fā)熱，漏油時?？擅扛粢恍瞧谧笥矣脴屪⑷朦S油一次，每隔兩個月左右，應拆開軸承殼，將軸承進行清洗，重新注入潔凈的黃油。 篩子維護和檢修的目的是通過修理和更換損壞、磨損的零部件的方法恢復篩子的工作能力，其內容包換日常維護、定期檢查和修理。 1、 日常維護 日常維護內容包括篩子表面，特別是篩面緊固情況，松動時應及時緊固。定期清洗篩子表面，對于漆皮脫落部件應及時修理，除銹并涂漆，對于裸露的加工表面應涂以工業(yè)凡士林以防生銹。 2、 定期檢查 定期檢查包括周檢和月檢。 （1） 周檢：檢查激振器、篩面、支撐裝置等各部螺栓緊固情況，當有松動時應加以緊固。檢查傳動裝置的使用狀況和連接螺栓的鎖緊情況，檢查三角帶張緊程度，必要時適當張緊。檢查篩子時，須特別注意查看在飛輪上的不平穩(wěn)重塊固定得是否可靠，如固定不牢，篩子運轉時不平穩(wěn)重塊就可能脫離飛輪，導致安全事故。 （2） 月檢：檢查篩面磨損情況，如妨現(xiàn)明顯的局部磨損應采取必要的措施，并重新緊固篩面。檢查整個篩框，主要檢查主梁和全部橫梁焊縫情況，并仔細檢查是否有局部裂紋。檢查篩箱全部螺栓情況，當發(fā)現(xiàn)螺栓與側板有間隙或松動時，應更換新的螺栓。 5.2.3 檢修 篩子零件的檢修期限隨其結構與工作條件而有所區(qū)別。一般在兩年內不進行大檢修，而只更換某些磨損零件，在所有零部件中篩面是最容易磨損的部件，其次是傳動膠帶，彈簧及軸承。必須定期檢修更換