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1、摘要振动筛是选煤厂用的最多的设备之一，主要用于煤的准备筛分以及最终筛分用，本次设计主要用于脱介块煤，但是振动筛又是维修量比较大的设备。随着设计的逐渐完善，直线振动筛能够很好的解决这一问题。本文主要介绍振动筛在选煤厂中的意义以及振动筛的发展现状，描述了本次设计ZK2045直线振动筛设计的计算方法依据和步骤.包括振动筛的分类与特点和设计方案的确定；对振动筛的动力学分析及动力学参数的计算，合理设计振动筛的结构尺寸；进行了激振器的偏心块等设计与计算，包括原始的设计参数，电动机的设计与校核；进行了主要零部件的设计与计算，弹簧的设计计算，轴的强度计算，轴承的选择与计算，然后进行了设备维修、安装、润滑及密封
2、的设计。关键词：直线振动筛 ； 块偏心式 ； 电动机全套图纸，加153893706AbstractVibration sieve is one of the most widely used devices in Coal Preparation Plant. Mainly used in coal preparation and the final screening with screening, But the vibrating screen is larger than the maintenance of equipment. With the gradual improvemen
3、t of the design vibration sieve of auto center could well solve this problem. This article mainly introduced that vibration sieve in Coal Preparation Plant significance as well as vibration sieve development present situation, described this time has designed ZK2045 vibration sieve of auto center de
4、sign computational method basis and the step, as well as the main vibration sieve parts choice and the comparison, and showed this design characteristic. Including the classification and characteristics of vibrating screen and determination of design; Dynamic analysis of vibration sieve and kinetic
5、parameters calculated, rational design of the structure vibrating screen size; carried out such eccentric shaft plunger design and calculation, including the original design parameters, motor design and verification; were the main components of the design and calculation, spring design calculation,
6、shaft strength calculation, bearing selection and calculation , then the equipment maintenance, installation, lubrication and seal design.Keywords：Linear； Shaker-style；Eccentric block目 录1.绪 论11.1 筛分的概念11. 2 筛分设备的作用21. 3 筛分作业的分类31. 4振动筛在国内外发展的回顾31. 4. 1 国内的发展回顾41. 4. 2 国外的发展回顾51. 5 振动筛的发展方向62.直线振动筛的总
7、体设计82. 1 ZK2045直线振动筛的规格及主要技术参数82. 2 设计的依据及参考资料82. 3 振动筛的工作原理及结构特点82. 4 结构设计102. 4. 1 筛框的结构102. 4. 2 支撑方式. 112. 4. 3 筛箱的设计112. 5 ZK2045 振动筛的设计步骤123.振动筛参数的计算143. 1工艺参数143. 2 运动学参数的确定143. 2. 1 安装倾的选取143. 2. 2 振动方向角的选取153. 2. 3 抛射强度的选取与振动次数的计算153. 3 动力学参数163. 3. 1 参振质量163. 3. 2 弹簧刚度K的计算163. 3. 3 偏心块质量和回
8、转半径的计算173. 4. 4 筛箱重心的计算及激振器位置的选择193. 4 电动机的计算选择194.主要零件的设计及计算224. 1 轴承的选择和轴的校核224.1.1 轴承的选择224.1.2轴的强度校核244. 2 弹簧的设计与选用264. 3 筛框侧板的厚度304. 4 筛框横梁314. 5 紧固件334. 6 键联接364.6.1 键的选择364.6.2 键联接的强度计算364.7 联轴器的选择374. 8 进料斗和出料斗384. 8. 1进料斗384. 8. 2 出料斗384.9 筛网的选择与处理量的校核394. 9. 1 筛网的选择394. 10 筛面张紧装置404. 11弹簧支
9、座和底架404.11.1 弹簧上支座414.11.2 弹簧下支座414.11.3 筛网托架.415. 振动筛轴承的安装维护及滑425. 1 振动筛轴承的安装425.1.2 轴承的安装方法435.2振动筛轴承的润滑435.3 维护与保养435.3.1 直线振动筛的维护435.3.2 振动筛日常保养：445.3.3 振动筛的使用注意事项46结束语47参考文献48附录 图纸的编号49致谢50绪 论1.1 筛分的概念广义的筛分是指将粒子群按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等分体学性质进行分离的方法。一般来讲，筛分是利用筛子把粒度范围较宽的物料按粒度分为若干个级别的作业。具有直线轨迹的惯性振动筛为直线振
10、动筛。其支承方式有悬挂支撑和座式支承两种，悬挂支承，筛面固定在筛箱上，筛箱由弹簧悬挂或支承，主轴的轴承安装在筛箱上，主轴带轮带动而高速旋转。由于主轴是偏心轴，产生离心惯性力，使可以自由振动的筛箱产生直线轨迹的振动。我国是一个以煤炭为主要能源的国家，难选煤和高硫煤所占比重较大，而且随着我国洁净技术的发展及对人类生存环境的日益重视，大力发展高效率的选煤技术是必然结果。选煤是洁净煤技术的基础，先进高效和经济实用的选煤技术一直是人们追求的目标，虽然选煤技术的发展仍将趋于多元化，但基本趋势是：选煤装备大型化；重介技术占主要市场；装配式成为选煤厂建设的新模式；选煤过程控制自动化和全厂自动化。我国的煤炭洗选
11、加工技术，通过自行研究开发和引进消化，已有长足的进步。国外已有的各种分选工艺我国均已具有，在个别领域已达到国际领先水平。近年来，在选煤工艺的研究开发方面有了较大发展，基本满足了不同条件选煤生产的需求。跳汰方面，在深入进行理论和实验室研究的基础上，采用多项新技术开发了SKT系列和X系列跳汰机，其适应煤质的能力、自动化程度都可与国外同类设备相媲美，目前进一步向智能化、全自动化方向发展；自行开发的液压驱动式动筛跳汰机已初步形成系列，其技术指标、理论研究成果都接近或超过国际先进水平。重介质方面，研究开发的大型无压、有压三产品重介质旋流器选煤系统，技术指标优于国际先进水平，且实现了大面积推广；研制的大型
12、重介质分选机，分选指标优于同型号的“TESKA”分选机，已形成系列；在国际上率先研制成功的500mm重介质旋流器和随后开发的05mm级煤泥重介质旋流器及其分选工艺，使选煤工艺流程得到简化并取得了良好的技术效果。我国自行开发的空气重介流化床干法选煤系统，在国际上首先应用于生产。浮选方面，在对传统浮选工艺和设备进行进一步完善的基础上，已经形成了各种机械搅拌式、喷射旋流式浮选机系列，同时对强化细粒级浮选效果的各种浮选柱、高选择性浮选机等进行了初步的研究并取得了一定的进展。煤泥水处理方面，在压滤机得到广泛应用的基础上，提出了强气压穿流式压滤脱水的概念，并完成了200平方米强气压穿流式压滤机的工业性试验
13、；经过二十多年的研究开发，研制成功了系列圆盘加压过滤机，技术指标与国际同类设备相近并已得到推广；研制的大型卧式沉降离心机、平带式过滤机、大型盘式真空过滤机等新型煤泥回收工艺及设备也已在工业生产中应用。原煤准备及筛分脱水方面，已开发使用了大型多齿辊破碎机和强力分级破碎机，超过16平方米的大型分级筛也已在选煤厂应用；利用模态分析技术开发了系列重心偏移式振动脱水筛并广泛推广；节能的高频振动电磁筛、各种高频筛也已在生产中应用。此外，在复合式干法选煤、煤泥滤饼干燥破碎等方面，也取得了初步的成果；对高梯度磁选、选择性絮凝、摩擦静电选煤及微波、化学脱硫法等新技术，也进行了实验室的试验探索。振动筛具有结构简单
14、、工作性能可靠、维修量小、故障率低、筛面不易堵塞、筛分效率高、造价低等特点，而且无论振动筛振动还是不振动时都能随时清理筛内杂物，不影响振动筛的正常工作。因此，振动筛在筛选煤中有着广泛的应用。振动筛是洗煤选中不可缺少的一种装置，在后续工作中起着非常重要的作用。它不仅对细煤有筛选作用，而且对粗煤也有振动细化的作用。由于本次设计的振动筛激振力大，筛箱及其上面的物料运动有很大的加速度，所以特别适合于煤炭的脱水，脱介和脱泥，也同时用于分级处理。本次设计的新型振动筛不仅适合煤炭行业，同时也适合化工，冶金、矿山。1. 2 筛分设备的作用筛分作业是煤炭加工的重要环节，它广泛地应用于筛选厂和选煤厂，对煤炭进行粒
15、度分级、脱水、脱泥、脱介。就煤炭加工而言，筛分技术和分选技术处于同等重要的地位。我国生产的原煤一半以上是动力用煤，不同的用户对动力用煤的粒度要求是不一样的，尤其是化工，发电等部门，对煤碳粒度要求很严格，如果超过规定限度，不但影响这些部门的正常生产，还会造成不小的浪费。例如在煤炭气化的过程中，若使用粉煤含量过高的块煤，不仅影响炉内气流畅通，降低造气量，严重时还导致气化炉填塞；机车和船舶由于锅炉通风强，烟筒短，如燃用含有较多粉煤的块煤时，粉煤不仅燃烧不完全而且还随着烟气飞走，造成浪费和环境污染；大型火力发电厂，绝大部分使用粉煤锅炉，若供应原煤和块煤，显然是不经济的。总之，将原煤筛选成多种粒度的产品
16、，对路供应给各类客户，对合理利用煤炭资源是十分必要的。筛分可以为其他选煤创造条件。目前的各种选煤方法和分选设备往往都受到粒度的限制。不同的选煤方法都有一定的入料限度，过粗的大块不能分选，而粒度过细也很难回收。在选煤厂主要是将原煤分成块煤和末煤两种粒级，分别进行跳汰选煤和重介选煤。重介选煤对入料中的煤泥含量很敏感，它直接影响到介质系统的正常工作和重介分选的效果。通过分选去除细泥，减少煤泥对介质系统的污染，以及髙灰细泥对精煤产品的污染；也可使跳汰机洗水粘度降低，有利于细粒煤的分选，从而提高分选效果。在动力煤选煤厂中，通常将小于6的干粒粉煤供给发电厂或者其他用户，而大于6的煤送入跳汰机饿、分选，这也
17、是依靠筛分作用来完成的。总之，在煤炭加工过程中，筛分作业不仅关系着动力煤产品对路供应，关系着动力煤和炼焦煤洗选产品质量的提高，也关系到煤炭资源的合理利用，环境保护和生产部门的经济效益。1. 3 筛分作业的分类（1）独立筛分 其目的是得到适合于用户要求的最终产品。例如，在黑色冶金工业中，常把含铁较高的富铁矿筛分成不同的粒级，合格的大块铁矿石进入高炉冶炼，粉矿则经团矿或烧结制块入炉。（2）辅助筛分 这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中，对破碎作业起辅助作用。一般又有预先筛分和检查筛分之别。预先筛分是指矿石进入破碎机前进行的筛分，用筛子从矿石中分出对于该破碎机而言已经是合格的部分，如粗碎机前安装的格条
18、筛、筛分，其筛下产品。这样就可以减少进入破碎机的矿石量，可提高破碎机的产量。检查筛分是指矿石经过破碎之后进行的筛分，其目的是保证最终的碎矿产品符合磨矿作业的粒度要求，使不合格的碎矿产品返回破碎作业中，如中、细碎破碎机前的筛分，既起到预先筛分，又起到检查筛分的作用。所以检查筛分可以改善破碎设备的利用情况，相似于分级机和磨矿机构成闭路循环工作，以提高磨矿效率。（3）准备筛分 其目的是为下一作业做准备。如重选厂在跳汰前要把物料进行筛分分级，把粗、中、细不同的产物进行分级跳汰。（4）选择筛分 如果物料中有用成分在各个粒级的分布差别很大，则可以筛分分级得到质量不同的粒级，把低质量的粒级筛除，从而相应提高
19、了物料的品位，有时又把这种筛分叫筛选。 （5）脱水、脱介筛分 筛分的目的是脱除物料的水分，一般在洗煤厂比较常见。此外，物料含水泥较高时，也用筛分进行脱泥。1. 4振动筛在国内外发展的回顾发展趋势和现状： 1) 向高效率高产量化发展：工业的当代化进程促使企业范围增大、制砂设备生产本领大大提高、并与高效高产能筛分机配套。 2）向尺度化、系列化、通用化发展：这是便于计划、构造专业化生产、保证质量和低沉成本的途径。根据振动筛的三种差别的活动轨迹，接纳差别的筛分要领，并针对百姓经济中各行业的特殊要求，形成了种种形势的振动筛分设备，并使其在工业部门得到普遍应用。 3）振动强度的增大：筛机的振动进程渐渐强化
20、，即提高筛机的振动参数，以取得较大的速度和加速度。向轻型、环保、布局简化发展：80年代的老式振动筛，换网不方便，压网螺栓每层就有48支，换一个网时间最少要4个钟头，且高目数的粉体容易从螺栓处走漏出去。随着工业部门对振动筛要求的不断提高，老式振动筛将逐渐被淘汰，新型振动筛为达到工业、化工等部门的要求应向轻型、环保、布局简化的方向发展。1.国内振动筛的发展现状: 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RYT系列圆振动筛、BKT-11、KT-OMZ型摇动筛；波兰的WK-15圆振动筛、
21、CJM-21型型摇动筛和WP1、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，1500mmx3000mm重型振动筛及系列，15平方，30平方共振筛及系列，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，但他们的研制成功基本上满足了国内需求，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
22、率筛系列，旋转概率筛系列，完成了箱式激振器等厚筛系列、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、琴式振动筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的研制也取得了成功。1. 4. 1 国内的发展回顾我国煤炭资源丰富，储量多，品种齐全。煤炭占我国能源的75%以上，是当今和未来几十年内我国最主要的能源。随着我国经济的高速发展，对能源需求的不断增大以及煤矿采掘机械化程度的不断提高，对于振动筛分机械的工作效率的要求越来越高，因而研制大容量的大型振动筛的重要性越显突出。我国对筛分机械的研制主要经历了三个阶段：仿制阶段、自行研制阶段、提高阶段。五十年代初至六十年代中期，主要是从前苏联和
23、波兰引进，并部分仿制了偏心式和单惯性式圆振动筛。如前苏联的系列圆振动筛、MZ型摇动筛；波兰的WK-15振动筛，WPI,WPZ型吊式直线振动筛。这些筛分机械的仿制成功，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。从60年代中期我国开始独立研制，主要成果有DD系列、ZD系列单轴振动筛和ZS系列、DS系列双轴振动筛。这些设备虽然存在一定的故障，寿命较短等问题，但是它们的研制成功基本上满足了国内的需求，同时也标志着我国的筛分机械走上了独立发展的道路。在80年代，我国的筛分机械迈进了一个新的发展里程碑。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系列，自同步等系列，例如螺
24、旋三段筛，物料直线振动筛，琴弦振动筛，立式圆筒筛的研制取得了一定的成功。于此同时，我国筛分机械的制造水平也有了很大的提高。我国生产使用的筛分设备有200多个品种，其中绝大部分为振动筛。我国目前使用的圆振动筛有：吸收国外先进技术的基础上研制的YK系列圆振动筛；引进美国Tabor TI型振动筛技术制造的YA系列筛；在YA型圆振动筛基础上设计的YAC系列筛；在消化吸收YA型圆振动筛基础上研制的DYS大型圆振动筛；具有概率筛和圆振动筛综合筛分效果的YFS型圆振动分级筛；采用高振幅、高频率圆形轨迹振动特性的GDS型概率圆振动筛；主要为沥青混凝土拌和设备配套以及用于不高于200的散状物料分级的YAR系列热
25、石筛。我国目前使用的直线振动筛丰要有：可用于脱介、脱水、脱泥和分级的ZSM、DSM型双轴振动筛；适用于各种煤炭的脱水、脱介、脱泥及湿式分级的ZKB、ZKBX型自同步直线振动筛；广泛用于各种物料分级、脱水、脱介的ZK系列直线振动筛；引进美国Tabor TH型振动筛技术制造的ZKX系列直线振动筛；消化吸收ZKX基础上研制成功的DZS大型直线振动筛；适用于温度在150以下的冷烧结矿整粒工序进行分级的LZS和SLZS型冷矿振动筛；专为冶金部门温度在800850的中小粒度烧结矿进行分级的SZR型热矿振动筛。同样还有其他类型的筛分机械：GS型、ZBG型、QGS型、XGS型概率筛分机；ZD型、ZDS型等厚筛
26、；GXS型、SQDI型琴弦式筛分机；GPS型高频振动细筛；C型、M型电磁振动旋流筛；SL型螺旋筛分机；QZK曲面振动筛；LYS型立式圆筒筛等。1. 4. 2 国外的发展回顾国外从16世纪开始筛分机械的研究与生产，到了18世纪欧洲工业革命时期，筛分机械得到了迅速的发展，使筛分机械发展到较高的水平。比如，德国的申克公司能提供260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公司和海因曼公司都研制了双倾角的筛分设备。美国NRO公司研制出了DFN型双频率振动筛，采用不同的速度激振器，DKR公司研制成三路分配给料，一台高速电
27、机驱动的振动筛。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤，研制成功了旋流概率筛。前苏联也研制了一种多用处兼有直线振动筛优点的自同步直线振动筛。这些国外知名企业采用先进的设计技术及制造技术，不但生产出适用于各种场合的不同类型的振动筛，而且生产出了性能优良的大型振动筛，受到用户的欢迎，几乎垄断了国内大型振动筛市场。如德国的筛子技术公司和申克公司分别制造出了50和34的大型直线振动筛，日本的神户制钢所和川崎重工也制造出了34和48的产品，美国的CONN WELD公司制造出了27的产品。在对全国几家使用大型振动筛的厂家的调研发现，全套进口的德国筛子技术公司和日本神户制钢所的27直线振动筛均可正常使用35年。
28、1. 5 振动筛的发展方向直线振动筛，作为对物料进行分级、脱水、脱泥、脱介的有效设备，已广泛用于煤炭、矿山、化工、医药等行业。由于目前有些用户不仅对设备质量有要求，对工期也要求很高。所以，高速高效的设计、生产已很必要。振动筛采用抛射式筛分，筛子每振动一次，物料便被抛射一次，相对筛面冲击一次，被筛分物料的这种特点使得振动筛的筛分效率高，生产能力大，因此被广泛使用。振动筛是通过激振设备对筛体的激振而是物料得以分离，从而达到生产要求的一种设备。在给定的振动强度下振动，使筛面的物料获得一定的动能，使动能小的细粒到达筛面附件从而得到分离。振动筛分机械主要由以下三部分组成：激振器、筛体、弹性元件等。在振动
29、筛产生以后，人们开始重视建立和发展筛分理论。早期的筛分理论形成于50年代初，它是以单个颗粒为研究对象而发展起来的，一般称为单颗粒运动理论。该理论系统的描述了振动筛对物料进行抛射式筛分时，单个颗粒的运动情况，进而提出了筛分机特性值。振动筛是我国20年来迅速发展的新型机械。基于振动筛的三种不同的运动轨迹（圆、直线、椭圆），采用不同的筛分方法，并针对国民经济中各行业的特殊需求，产生了各种形式的筛分机械，并在各个工业部门得到广泛的应用。振动筛分机械在工程中广泛应用，对国家的经济起着重要作用。从目前国外的研究动向看，一方面致力于现存筛分机械的运动分析和结构调整；另一方面瞄准新颖的设计目标。探求合理的结构
30、形式、动力配置和动力学参数，以便进一步推动振动筛的应用。综合国内外筛分机械状况，筛分机械应向以下几个方向发展。1）筛分机械大型化筛分机械大型化是提高处理量的方法之一。近十年来，许多国家都在设计大型振动筛，其中其中以西德最为突出。1976年德国已能制造单机处理量为1000吨时的预先筛分振动机。西德筛子技术公司制造的50m2振动筛，宽5.5m，为了加大激振力，将四个激振器并联安装，筛体用耐疲劳、耐腐蚀能力强的材料制成。两年多生产实践证明，其使用效果良好。2）应用等厚筛分法等厚筛分法也叫大厚度筛分法，60年代首先出现于法国，70年代初期国外广泛应用这一种新筛分法。该法的特点是：不管入料中小于筛孔的颗
31、粒所占的百分比如何，在筛分过程中筛上物料层的厚度保持不变或递增，而采用普通筛分法时，筛上物料厚度都是递减的。等厚筛分法目前在我国某些大型选煤厂中使用，其产量约较普通筛分法提高两倍以上。3）应用概率筛分法概率筛方法是瑞典人摩根森首先提出的。这种方法有效地按照概率理论去完成物料筛分的整个过程，它有以下一些特点：由于采用了大筛孔、大倾角和多层筛面，物料入筛后能迅速透筛，同时也克服了普通筛分法中容易堵塞筛孔的缺点，减小了筛面的磨损，提高了单位面积的处理量。适合于筛分水分大和难筛分的细粒级物料。4)惯性振动筛的迅速发展60年代，共振筛曾受到各国重视，发展很快。但生产实践证明，它具有结构复杂、机重大、难调
32、整和故障多等缺点。现在德国、日本等已停止制造。与此相反，近几年来，惯性振动筛，尤其是直线惯性振动筛，由于其性能较好，结构和维护工作都较简单，故目前得到迅速发展。2直线振动筛的总体设计2. 1 ZK2045直线振动筛的规格及主要技术参数1筛面规格 4500mm2000mm2最大进料粒度 250mm3处理能力 50360t/h4功率 10KW5设备重量 6t6振幅 4mm2. 2 设计的依据及参考资料依据“振动筛设计规范”的要求，包括振动筛的用途、物料的特性、工作制度、处理能力（处理量）、规定的粒度、筛分效率（一般在90%以上）、安装方式、筛面的种类、工作条件（尺寸限制，环境限制）、振动筛种类。参
33、考资料包括振动筛设计规范、筛分设备图册、振动筛设计的系列参考图纸、机械零件设计手册及其他参考资料。2. 3 振动筛的工作原理及结构特点本设备为一台直线振动筛。振动方向角45。 筛体上装有两组振动器，每组振动器上有两个偏心块，两组振动器都是通过联轴器将两根半轴连接起来并与其右侧的电动机连接起来。工作时，四根传动轴上的偏心块做高速反向旋转，从而产生定向惯性力作用于筛体上，使筛体产生具有一定振幅的往复直线运动将筛面上的物料沿作用力方向抛出，从而完成筛分输料作业。工作原理: 振动筛工作时，两电机同步反向旋转使激振器产生反向激振力，迫使筛 体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射
34、程，从而完成物料筛分作业。适宜采石场筛分砂石料，也可供选煤、选矿、建材、电力及化工等行业作产品分级用。振动筛工作部分固定不动，靠物料沿工作面滑动而使物料得到筛分。固定格筛是在选矿厂应用较多的一种，一般用于粗碎或中碎之前的预先筛分。它结构简单，制造方便。不耗动力、可以直接把矿石卸到筛面上。主要缺点是生产率低、筛分效率低，一般只有5060%。振动筛工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成的，轴上有盘子，细粒物料就从滚轴或盘子间的缝隙通过。大块物料由滚轴带动向一端移动并从末端排出。选矿厂一般很少用这种筛子。振动筛工作部分为圆筒形，整个筛子绕筒体轴线回转，轴线在一般情况下装成不大的倾角。物料从圆筒的一端给
35、入，细级别物料从筒形工作表面的筛孔通过，粗粒物料从圆筒的另一端排出。圆筒筛的转速很低、工作平稳、动力平衡好。但是其筛孔易堵塞、筛分效率低，工作面积小，生产率低。选矿厂很少用它来作筛分设备。振动筛机体是一个平面内摆动或振动。按其平面运动轨迹又分为直线运动、圆周运动、椭圆运动和复杂运动。摇动筛和振动筛属于这一类。振动筛工作时，两电机同步反向放置使激振器产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分作业。摇动筛是以曲柄连杆机构作为传动部件。电动机通过皮带和皮带轮带动偏心轴回转，借连杆使机体沿着一定方向作往复运动。机体运动方向垂直于支杆或悬杆
36、中心线，由于机体的摆动运动，使筛面上的物料以一定的速度向排料端移动，物料同时得到筛分。摇动筛与上述几种筛子相比，其生产率和筛分效率都比较高。其缺点是动力平衡差。现在选矿厂很少用它，而被结构更合理的振动筛取代。振动筛的优点和工作特点:振动筛主要由筛箱、激振器、悬挂（或支承）装置及电动机等组成。电动机经三角皮带，带动激振器主轴回转，由于激振器上不平衡重物的离心惯性力作用，使筛箱获得振动。改变激振器偏心重，可获得不同振幅。 振动筛的主要优点：1) 由于筛箱振动强烈，减少了物料堵塞筛孔的现象，使筛子具有较高的筛分效率和生产率。 2) 构造简单、拆换筛面方便。 3) 筛分每吨物料所消耗的电能少。工作特点
37、:1）采用块偏心作为激振力，激振力强。2）筛子横梁与筛箱采用高强度螺栓，结构简单，维修方便快捷。3）采用轮胎联轴器，柔性连接，运转平稳。4）采用小振幅，高频率，大倾角结构，使该机筛分效率高、处理最大、寿命长、电耗低、噪音小。 适用范围及使用说明:振动筛的适用范围十分广泛，几乎涉及到生活中的方方面面在加工和制造时都需要用到各种类型的振动筛！振动筛主要用于矿山、煤炭、冶炼、建材、耐火材料、轻工、化工、医药、食品等行业。振动筛在选矿厂应用最多，按其传动机构的不同，又可以分为以下几种：偏心振动筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、共振筛。使用说明:1）独特之筛网结构设计，方便和快速更换筛网 ( 只需3到5分
38、钟 ) ，此外此种设计允许使用各种筛网 ( 尼龙、特种龙、PP网 )。2）筛机设计；精巧和容易装配，一人即可操作筛机。3）和其他型号筛分设备比较，具较大筛选面积和高效益之处理能力。4）其母网完全支撑细网，因此细网可独得较长之寿命，而降低细网耗材使用，淤长时间 之生产过程可降低诸多成本。该设备的主要部件有：（1）振动器及传动装置是产生激振力及动力的传递部件。本部分是采用双电机传动四偏心块自行同步这一传动方式。振动器由偏心块、轴承、壳体、密封装置等组成。为了降低轴承温升，采用大游隙圆锥滚子轴承。轴承用润滑脂润滑。轴承密封用迷宫密封结构。在壳体及端盖的径向均设有润滑脂注油咀。传动部分包括连接电机与振
39、动器的传动轴及连接两组振动器的联结轴。传动电机采用两个Y132M-4电动机。（1）筛体：它是由筛框、筛板、筛板紧固装置，护梁板、侧向及进口挡料板等组成。筛框是承力物件。由横梁、撑梁、大横梁，与侧板、侧加强板，加强U型钢等用高强螺栓连接组成，形成一个坚固的框架结构。筛板：由于筛上物料中有部分大块矿、内部尚未完全冷却，有较高温度，筛板采用鉻锰氮特殊耐热耐磨铸钢制成。筛板的四角部有固定用孔。筛板紧固装置：由联结螺栓、螺母，橡胶弹簧组成，将筛板与横梁直接连接起来。护梁板：通筛板紧固装置固定在筛板与衡梁之间，即防止物料对衡梁的冲刷，又起增加横梁强度的作用。侧向及进口端护板是防止物料对筛体侧板及进口挡料板
40、的冲刷作用。在侧向挡料板的下沿，堆焊有碳化钨合金层，增强耐磨性，延长侧向挡料板寿命。大横梁：有法兰盘及中间联结筒体组成。两组激振器是安装在大横梁两端的轴上。2. 4 结构设计2. 4. 1 总体设计振动筛主要由电机、侧板、主横梁、加强梁、筛网、偏心块等组成。侧板为整块钢板，材料主要是Q235。筛框的主要材料是Q235，板材允许用20g锅炉钢板代用，从而提高了筛子的可靠性。横梁为无缝钢管，各焊件与侧板的联接均采用了扭剪型高强度螺栓与高强度自锁尼龙螺母。大横梁是筛框中联结动力源，振动器及筛体的重要结构件，因此承受动力最大，对其强度和刚度要求极高。两端部联结座是铸钢件，内部不得有裂纹、夹砂、缩孔等影
41、响强度的缺陷存在。大横梁中间的筒体及内部衬套，均由Q235板卷制而成。侧加强板、加强型钢，加强角钢均应保证型材的平面性和平制度。必要时进行整形。图2-1 总装图2. 4. 2 支撑方式与隔振装置振动筛的支承方式有吊式和座式两种，ZK2045振动筛采用座式。振动筛的隔振装置常用的有螺旋弹簧、板弹簧和橡胶弹簧，根据振动筛振幅较大的特点，隔振装置采用橡胶弹簧。振动筛隔振弹簧的主要作用是支撑振动筛机体使机体实现所需要的振动,并减小传给基础或结构架的动载荷。在振动筛工作时,隔振弹簧的刚度、重量、自由高度和自振频率等参数均会影响振动筛筛箱的振幅及振动轨迹,从而影响筛分效果。2. 4. 3 筛箱的设计筛箱是
42、筛子的承载部件，由筛框及固定在它上面的筛面组成。它是由侧板，横撑，加强板和横梁组合而成。侧板是用钢板制成，利用横梁将两块连接起来，使筛框成整体结构，侧板用以传递激振力，激振器用螺栓连接在侧板上。为了加强侧板的刚度。横梁和横撑都采用无缝钢管直接焊接在侧板上。螺栓联接可以克服采用焊接法引起筛箱易破裂的缺点。筛箱部件的连接，如横梁和横撑原来是焊接在侧板上的。但是，这种焊接结构易产生局部应力集中，在工作一定时间后，常常导致破裂。近年来，为提高承载能力都改用铆钉或螺栓连接。 图2-2 筛箱2. 5 ZK2045 振动筛的设计步骤在设计本振动筛时，根据资料知物料的处理量为不小于50360吨/时，物料的物理
43、性质和粒度组成，筛分的方式为（脱水、脱介、分级）和分级的粒度，其它特殊要求(准许占地面积、准许安装高度、准许动负荷等)。然后确定按以下步骤设计：（1）根据机器的用途选定采用单轴振动筛或双轴振动筛。分级一般用单轴振动筛，脱水、脱介一般用双轴振动筛。（2）根据给定的生产率，要求的筛分效率和物料的筛分特性，计算出需要的筛面面积， 取筛孔尺寸为25mm，根据公式Q=F q计算出振动筛的处理能力。（3）按物料的跳动状态选定抛射强度值，然后选择设计振动次数n、筛面倾角、振动方向角和物料运动速度等工艺参数。（4）根据技术先进性、经济合理性和使用可靠性的要求，选择筛框、筛面、振动器、传动装置的结构。初算轴承、
44、轴及传动装置的零件强度和电动机功率，画出部件装配图和零件图。精确设计筛箱、振动器的重量和重心。精确校核振动器的偏心重量。精确设计轴承、轴及传动装置的零件强度和电动机功率。（5）计算隔振弹簧的刚度，然后按最恶劣的工作条件选择弹簧的许用应力来设计橡胶弹簧。（6）布置筛箱、振动器和隔振弹簧的相互位置。双轴振动筛振动器的安装位置应使激振力的作用线通过筛箱和振动器的总重心。隔振弹簧应等距离布置在总重心两边，但不可太靠近两端，以减小侧板压力。3振动筛参数的计算3. 1工艺参数物料运动的平均速度和物料层厚度的计算对于直线振动筛，物料运动的平均速度可按下式计算： （3-1）式中：角速度 ，； 倾角对平均速度的
45、影响系数； 物料厚度影响系数； 物料形状影响系数； 滑行运动影响系数； 振动方向角 （）。根据振动筛设计规范，查表15得取1.10，查表16得取0.8，查表17得取1.0，取0.8, 本次设计中，安装倾角选取为5,振动方向角的选取为45。W=100 ， W回转轴的角速度。代入上式得：根据表13查得直线振动筛的的物料层厚度h=100mm。3. 2 运动学参数的确定3. 2. 1 安装倾角的选取筛面倾角的大小决定于要求的生产率和筛分效率。当筛子的其它参数确定后，筛面倾角大，则生产率高而筛分效率低；筛面倾角小，则生产率低而筛分效率高。所以当产品质量要求一定时，就应有一个合理的倾角。根据实践经验，直线
46、振动筛的筛面倾斜角一般取5。 采用偏心块直线振动筛的筛面倾斜角取为5。本次设计中，安装倾角选取为5。3. 2. 2 振动方向角的选取双轴振动筛和共振筛一般接近水平安装，为了保证物料的移动，必须有振动方向角。振动方向角一般在3065范围内选取。值大，物料抛掷高，筛分效率高，适用于难筛物料。值小，物料运动速度快，生产率高，适用于易筛物料。为了适应各种筛分的需要，目前，双轴振动筛多采用45的振动方向角。本次设计中，振动方向角的选取为45。3. 2. 3 抛射强度的选取与振动次数的计算根据振动筛的用途选取，直线振动筛宜选取=2.54.0，难筛物料时取大值，易筛物料取小值；;筛孔小时取大值，筛孔大时取小值。在本设计中取=3.0。已知振动筛的振幅A=4mm。直线振动筛的振动频率，按下式计算： （3-2） 式中 振动频率 ，HZ； 抛射强度 筛面倾角 振动方向角代入数据得：=16 Hz由振动频率计算振动筛的振动次数：=6016=960次/分3. 3 动力学参数 3. 3. 1 参振质量
