tz1220型椭圆振动筛毕业设计说明书

tz1220型椭圆振动筛毕业设计说明书内容摘要：

，既可防止网孔堵塞，又可使筛分机提高产量和质量。 国内外研究现状 国内振动筛研 究现状 由于工业发展缓慢，基础比较薄弱，理论研究和技术水平落后，我国筛分机械的发展是本世纪近 50 年的事情，大体上可分为三个阶段。 （ 1） 仿制阶段：这期间，仿制了前苏联的 ГУП 系列圆振动筛、 BKT1 BKTOMZ型摇动筛；波兰的 WK15 圆振动筛、 CJM21 型摇动筛和 WP WP2 型吊式直线振动筛。 这些筛分机仿制成功，为我国筛分机械的发展奠定了坚实的基础，并培养了一批技术人员。 （ 2） 自行研制阶段：从 1966 年到 1980 年研制了一批性能优良的新型筛分设备，1500mm3000mm 重型振动筛及系列， 15 ㎡、 30 ㎡共振筛及系列，煤用单轴、双轴振动筛系列， YK 和 ZKB 自同步直线振动筛系列，等厚、概率筛系列，冷热矿筛系列。 这些设备虽然存在着故障较多、寿命较短的问题，但是它们的研制成功基本上满足了国内需要，标志着我国筛分机走上了独立发展的道路。 （ 3） 提高阶段：进入改革开放的 80 年代，我国筛分机的发展也进入了一个新的发展阶段。 成功研制了振动概率筛系列、旋转概率筛系列，完成了箱式激振器等厚筛系列、自同步重型等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、驰张筛、螺旋三段筛的研制，粉料直线振动筛、琴弦振动筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的 研制也取得成功。 国外振动筛研究现状 国外从 16 世纪开始筛分机械的研究与生产，在 18 世纪欧洲工业革命时期，筛分机械得到迅速发展，到本世纪筛分机械发展到一个较高水平。 德国的申克公司可提供 260 多种筛分设备， STK 公司生产的筛分设备系列品种较全，技术水平较高， KHD 公司生产 200 多种规格筛分设备，通用化程度较高， KUP 公司和海因勒曼公司都研制了双倾角的筛分设备。 美国 RNO 公司新研制了 DF11 型双频率筛，采用 了不同速度的激振器。 DRK 公司研制成三路分配器给料，一台高速电机驱动。 日本东海株式会社和 RXR 公司等合作研制了垂直料流筛，把旋转运动和旋回运动结合起来，对细料一次分级特别有效。 英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤，研制成功旋流概率筛。 前苏联研制了一种多用途兼有共振筛和直线振动筛优点的自同步直线振动筛。 2 总体设计 椭圆 振动筛的选型及工作原理 椭圆振动筛工作原理 在正常工作的筛箱运动轨迹为椭圆的振动筛称椭圆振动筛。 近年来，这种筛分机在世界各国的筛分领域中引起了很大重视。 它兼有圆运动筛和直线运动筛的优点，其椭圆轨迹的 长轴 是强化物料输送的分量，而 ―短轴 ‖是促进被筛物料松散的分量。 因此， 其特点是：物料运送速度大，料层薄；颗粒不易堵塞筛孔、有较大的有效筛分面积；被筛物料松散，而且分层好，有颇高的筛分效率。 生产实践表明，它的处理能力比圆振动筛和直线振动筛高 25%左右，如果在处理能力相同的条件下，可有较小的筛分面积。 椭圆振动筛和一般的直线振动筛十分相似，其区别仅仅是激振器不同。 要想实现椭圆运动轨迹，必须使激振器的两个不平衡重质量 m1 和 m2 不相等，或使两个不平衡重的回转半径 r1 和 r2 不相等。 因此，目前各国使用典型的椭圆振动筛有以下几种： （ 1） 日本古河 E 型椭圆振动筛 图 古河 E 型椭圆振动筛 该筛分机用于中、小粒级煤的干式或湿式筛分，也可用于脱水、脱泥和脱介。 如分级时可水平安装，脱水时筛在倾角 0176。 ～ 6176。 ，处理大块煤时筛面倾角则为 5176。 ～ 8176。 图 为古河 E 型椭圆振动筛外形图。 古河 E 型椭圆振动筛的激振器如 图 所示。 1轴承； 2偏心轴； 3斜齿轮； 4激振器壳； 5皮带轮 图 古河 E 型筛激振器 两根偏心轴通过一对斜齿轮产生异向同步回转。 但由于两根轴的偏心质量不相等（ m1＞m2），而且两轴的相对位置与一般直线振动筛也不同，故使筛箱作椭圆运动。 激振器的工作原理如图 所示。 图 古河 E 型筛激振器工作原理 这里，不平衡重回转半径 r1=r2=r，激振器轴的回转频率 ω1=ω2=ω。 筛箱重心在两激振器轴心连线中间的垂直线上，即激振器两轴心连线 XX 与该连线中点和筛箱重心连线YY 是互相垂直的。 图 234 因 m1＞ m2，故离心力 F1＞ F2。 在 3 位置上，两离心力抵消一部分，作用在筛箱 上的力为 F1F2，在椭圆轨迹上对应为短轴 b 的位置。 在 4 位置上，两离心力叠加，作用在筛箱上的力为 F1+F2，在椭圆轨迹上对应为长轴 a 位置，长轴a 相当于筛子的双振幅。 古河 E 型筛椭圆轨迹长短轴之比为 6： 1。 古河 E 型振动筛的工作参数见表。 表 用 途 筛 面 振 幅 (mm) 频率(1/min) 筛面倾角（ 176。 ） 备 注 原煤分级 冲孔筛板、纺织筛 网 8～ 12 850～ 900 0 干式或湿 式 脱 泥 纺织筛网、条缝筛 板 10～ 14 850～ 900 0 湿 式 脱水、脱介 条缝筛板 10～ 14 850～ 900 0～ 6 湿 式 (2)埃列泼泰克斯椭圆振动筛 筛分机的激振器在筛箱上的布置如 图 所示。 图 埃列泼泰克斯椭圆振动筛激振器的布置 其结构特点是：两同步反向回转轴（ ω1=ω2=ω）的不平衡重质量不相等，即 m1＞ m2； XX轴和 YY 轴不 垂直； YY 轴线通过筛箱重心及 o1 和 o2 之连线中点。 通过 o o2 和筛箱重心 oM 点取 SS 轴与 YY 轴垂直。 筛分机工作时，两激振器不平衡重在任意位置时的受力情况如 图 所示。 图 激振器不平衡重受力情况 当两不平衡重回转半径 r1=r2=r，回转角速度 ω1=ω2=ω 时，两个不平衡重所产生的离心力分别为 P1=m1rω2， P2=m2rω2。 P P2 分别通过 o1 和 o2 点，而作用于筛箱（包括物料）重心 oM 处，在 Y 和 S 方向之力则分别为 Py=P1y+P2y=（ P1+P2）， sinωt =（ m1+m2），rω2sinωtPs=P1sP2s=（ P1P2） cosωt=（ m1m2） rω2cosωt。 此两方向的最大作用力为 Pymax=（ m1+m2） rω2， Psmax=（ m1m2） rω2。 因为 Pymax≠Psmax，所以产生长轴在 Y 轴方向 的椭圆形运动轨迹。 由于 P1≠P2，所以对筛箱 重心 oM 有残余力矩， 这使筛箱产生不稳定的颠簸。 为了消除残余力矩，可使 P1yh1=P2yh2，或 m1h1=m2h2； P1sι1=P2sι2，或m1ι1=m2ι2 即 h1/h2=m1/m2 和 ι1/ι2=m2/m1。 式中 h h2 分别为 o o2 点到 oM 点的YY 轴的距离； ι ι2分别为 o o2 点到 oM 点的 SS 轴的距离。 如：当不平衡重质量m1=3A， m2=2A，（ A 为常数），则 m1+m2=5A， m1m2=A，因而产生长短轴比值为 5： 1的椭圆运动。 为了避免筛箱颠簸，可使 h1/h2=m2/m1=2/3,ι1/ι2=m2/m1=2/3。 (3)联邦德国 D 系列椭圆振动筛 椭圆振动筛的结构原理如图 所示。 图 联邦德国 D 系列椭圆振动筛结构装置 图 激振器的作用力 其结构特点是两个不平衡重质量和回转半径元气不相等，即 m1≠m2， r1≠r2。 筛箱重心 oM 不在两激振器轴中心连线中点的垂直线上，即通过筛箱重心 oM 的 YY 轴与 XX 轴不垂直。 两激振器轴反缶同步回转（即 ω1=ω2=ω），两个离心力不等。 如图 所示当质量 m1 分别在 …… 、 12 位置，而质量 m2 也相应地在 1ˊ、 2ˊ、 3ˊ、 4ˊ、 …… 、12ˊ位置时，在各个位置所产生的离心力分别为 P1 和 P1ˊ、 P2 和 P2ˊ、 P3 和 P3ˊ、 P4 和P4ˊ、 …… 、 P12 和 P12ˊ，其相应的合力分别为 S S S S4……S12。 这些合力都通过筛箱重心 OM（见图 ），使筛箱产生和作用力大小相应的位移，此位移之轨迹即为椭圆，故合成的离心力决定了椭圆振动轨迹的形状、大小和位置。 除去上述三种型式外，大型的椭圆振动筛、其激振器可有三个回转的不平衡质量。 图 为质量 A 和 C 同向同步旋转，质量 B 则反向同步旋转。 图 三个不平衡质量 椭圆振动筛的激振器 B 与 A、 C 的不平衡质量和回转半径可以相同，也可以不同。 椭圆轨迹长短轴之比和被筛物料的性质有关。 对于维筛物料，即小于筛孔而又接近筛孔尺寸的颗粒，如含量大或物料中的粘必物多时，椭圆长短之比宜采用 2： 1 或 ： 1；对于其它物料，则采用 4： 1左右的比值。 长轴 A 值（即振幅）的选择，也和被筛物料的粒度特性有关。 对于筛分大导体物料的筛分机， A=15～ 20mm；对于筛分中块物料的筛分机， A=10～ 15mm；对于筛分小块物料的筛分机， A=6～ 15mm。 椭圆振动筛的频率，在筛分大块物料时，要取 750～9001/min；在筛分中小块物料进，一般要取 900～ 1200 1/min。 目前各国生产的椭圆振动筛的筛面尺寸如下；日本横山椭圆振动筛的宽度为 900～ 1500mm、长度为 2400～ 3600mm；日本川崎 D 型椭圆振动筛的宽度为 2400～ 3000mm、长度为 4000～ 900mm；日本古河 E型椭圆振动筛的宽度为 800～ 3000mm、长度为 3000～ 8000mm。 图 对重式振动筛 应当指出，有些振动筛也有椭圆形振动轨迹。 图 为对重式振动筛。 筛箱 1 一方面有垂直于支杆的直线轨迹振幅 ax，另一方面由于对重 2 的 振动，故有一个平行于支杆方向的振幅 ay。 由于 ax≠ay，因而产生椭圆形轨迹的振动。 还应指出，单轴激振的圆满振动筛的主轴，通常安在筛箱重心位置，那么，此时整个筛箱的振动轨迹都是圆形的。 但主轴有时也安在筛箱上部，为了便于维修。 在这种情况下，筛箱上各点的振动轨迹都不相同，也会出现椭圆形轨迹。 在给料端附近产生椭圆形轨迹，可促使物料前进速度啬，在排料端附近的椭圆形轨迹，使物料前进速度减慢，有利于提高筛分效率。 椭圆振动筛的选型 机型的选择主要依据以下条件确定： 筛分物料的名称、堆积比重、黏度、温度 每小 时的处理量 筛网目数 物料的粒度比例和要求的筛分精度 物料的酸碱性（确定使用 304不锈钢或者 316L 不锈钢） 生产场地放置振动筛的空间尺寸。 如下所示： 入料粒度 ≤ 25mm 筛面面积 24 ㎡ 处理能力 40t/h 根据本次设计的要求，选煤的工艺和运动性能，即筛洗过的煤，脱水、脱介、脱泥的煤，并且筛 25mm 以下的煤料，选择 椭圆 振动筛较为合适。 本次设计的 椭圆 振动筛采用可调节激振力大小的块偏心激振器，双电机自同步驱动，并采用高强度螺栓联接、橡胶弹簧支承和万向联轴节，具有调整方便、操作简单、维修 量小、振动噪声低、振动频率高、分级效率高、使用寿命长等到优点，安装方式为座式，分为单层和双层，筛板结构为冲孔筛板或条缝筛网。 适用于选煤、选矿、发电、制糖等工业对中、细粒度物料进行干、湿式分级或脱水、脱介、脱泥。 整体方案的确定及结构特点 椭圆 振动筛主要由筛箱、激振器、联轴器、振动电机、减振弹簧、支撑装置等组成。 筛箱 筛箱是筛子的承载部分，由筛框及固定在它上面的筛面组成。 筛箱是由侧板，后挡板，下横梁，上横梁等四部分组成。 侧板一般使用 6~10mm 的钢板和角钢组合而制成，利用横梁将两块侧板连接起 来，使筛框成整体结构。 侧板用于传递激振力，在它的中部铆接有座圈，激振器就连接在座圈上。 为加强侧板的刚度，在座圈附近采用双层钢板，并在适当的位置铆接角钢以补强。 对于小型筛子，筛框的材质一般采用 Q235 普通碳素钢。 这种材料的可焊性好，但强度和冲击韧性较低。 对于大型筛子，采用高强度和高冲击韧性的钢材，其常用的材料是16Mn 或锅炉钢板。 采用优质钢材可以提高材料的强度。 而且还能减轻筛框的质量，对筛箱的结构带来一定的好处。 根据本次设计的要求，选型 3660 振动筛属于大型振动筛的范畴，故选用 16Mn 钢的材料，以方便使用 的年限及经济的合理性。 1 横梁； 2 承料板； 3 内侧加强板； 4 外侧加强板； 5 侧板； 6 支撑架； 7 抗磨版； 8 横梁； 9 螺栓夹座； 10 排料嘴 图 筛框结构 筛框结构常用的连接方式有环槽铆接和高强度螺栓连接，对于小型筛，也可采用焊接。 采用环槽铆接和高强螺栓连接因无内应力，对振动负荷有良好的适应能力，普遍用于大型 振动筛上，但制造工艺复杂；焊接结构施工方便，但由于焊缝复杂，内应力大，在强烈的振动负荷作用下往往发生焊缝开裂甚至造成构件的断裂。 要消除焊接后的内应力，最常用的方法是高温退火处理 , 这个方法是将构件 均匀加热至 600 摄氏度到 650 摄氏度，并保温一定的时间，然后缓慢冷却。 ( 1 )筛面一般按被筛物料的粒度和筛分作业的工艺要求来选择。 常用的筛面基本上可分为 5种： ① 板状筛面 板状筛面是在钢板上冲孔的一种最牢固的筛面。 主要用于大块物料的分级，冲孔筛板的形状和排列方式，有多种多样。 筛板的材质可选用 A 16Mn、 16MnCr 等钢板。