國(guó)內(nèi)外偏心振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理和類型分析(半振動(dòng)篩semi-vibrating screen)

振動(dòng)篩按產(chǎn)生振動(dòng)的方法不同(即激振器產(chǎn)生激振力的原理不同)可分為偏心振動(dòng)篩(也叫半振動(dòng)篩)、慣性振動(dòng)篩和電磁振動(dòng)篩3種。由于慣性振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作性能好、發(fā)展很快、結(jié)構(gòu)日趨完善、性能越來越好,所以,重點(diǎn)介紹慣性振動(dòng)篩。圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩都屬于慣性振動(dòng)篩。
圓振動(dòng)篩按使用激振器的個(gè)數(shù)分為單軸圓振動(dòng)篩和雙軸圓振動(dòng)篩。單軸圓振動(dòng)篩按激振器方式又可分為偏心式圓振動(dòng)篩、簡(jiǎn)單慣性式圓振動(dòng)篩和自定中心式圓振動(dòng)篩。其中偏心式圓振動(dòng)篩逐漸被淘汰,簡(jiǎn)單慣性式圓振動(dòng)篩只有少數(shù)廠家有,應(yīng)用最多的是自定中心式圓振動(dòng)篩。
圖1 SBZ1250×3000型
1篩架, 2篩框; 3激振器; 4拉桿; 5、6四葉彈簧; 7電動(dòng)機(jī); 8皮帶; 9皮帶輪
第一章 偏心振動(dòng)篩(半振動(dòng)篩semi-vibrating screen)
第一節(jié) 偏心振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)構(gòu)造
篩子是由三個(gè)主要部分組成,即篩架1,鋪有兩層篩網(wǎng)的篩框2和激振器3。篩框的中部通過滾柱軸承掛在激振器的偏心軸上,篩框兩端則通過拉桿4與固定在篩架上的四葉彈簧5及6相連。激振器兩端的軸承固定在機(jī)架上。裝在機(jī)架上的電動(dòng)機(jī)7,通過皮帶8及皮帶輪9帶動(dòng)激振器的偏心軸旋轉(zhuǎn),造成篩框的偏轉(zhuǎn)振動(dòng)。為了避免建筑物受篩子振動(dòng)的影響,在篩架的四角設(shè)有套環(huán),用帶有彈簧減振器的鋼絲繩將整個(gè)篩子吊起。
篩箱可以是單層或者多層。篩箱與水平呈20°傾斜安裝,可在±5°內(nèi)調(diào)整。
第二節(jié) 偏心振動(dòng)篩的工作原理
圖2偏心振動(dòng)篩的工作原理示意圖
當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)皮帶輪8使軸3旋轉(zhuǎn)時(shí),篩框的中部作圓運(yùn)動(dòng),其圓的半徑等于偏心距r。篩框的給礦端與排礦端,作閉合橢圓運(yùn)動(dòng)。橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀決定于彈簧減振器11的強(qiáng)度和位置。篩框做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生離心力,此力經(jīng)軸3引起支承機(jī)構(gòu)的無益的振動(dòng)。因此,利用飛輪10上的配重(對(duì)重)9來平衡該力。應(yīng)該使得mω2r=m0ω2R,或是m r=m0 R。
式中m-篩子的振動(dòng)部分重量(kg);
ω-偏心軸的角速度(s);
r-偏心軸的偏心距(m);
m0-配重的重量(kg);
R-配重重心到轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離(m)
事實(shí)上,篩機(jī)在工作時(shí),由于喂料不均勻或其他原因,篩分機(jī)振動(dòng)部分的質(zhì)量會(huì)經(jīng)常發(fā)生波動(dòng),篩體的慣性力不能得到完全平衡,會(huì)引起支撐軸承和建筑物振動(dòng)。
圖3 偏心振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)軌跡
第三節(jié) 偏心振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
在偏心軸的中部,振動(dòng)軌跡是圓形,但是在振動(dòng)篩兩端,因受彈簧的限制而成為橢圓形。偏心振動(dòng)篩的中部,振幅的大小以及運(yùn)動(dòng)軌跡完全由偏心軸的偏心距所確定,不受動(dòng)力因素(篩面負(fù)荷等)的影響,這與后邊所述的純振動(dòng)篩不同,故又稱為半振動(dòng)篩。
第四節(jié) 偏心振動(dòng)篩的關(guān)鍵部件
激振器是篩子的主要部分,它是由以下幾部分組成:偏心軸1裝在偏心軸頸上的一對(duì)球面滾柱軸承7;固定在篩框上的軸承殼6;裝在偏心軸上的飛輪2和套在偏心軸中部的鐵管3。軸承裝在軸承殼中,在飛輪上裝設(shè)配重5。鐵管兩端用法蘭盤4固定,鐵管的作用是保護(hù)軸不受磨損,并防止煤塵侵入軸承。
圖4 SBZ型偏心振動(dòng)篩的激振器
第五節(jié) 偏心振動(dòng)篩的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
偏心振動(dòng)篩有多種結(jié)構(gòu)形式,它們的差別主要是采用不同類型的支撐裝置,如用板彈簧、螺旋彈簧或者彈性吊桿等。
偏心振動(dòng)篩的特點(diǎn)是靠振動(dòng)工作,偏心激振器是剛性振動(dòng),振幅不隨給料量多少而變化,而靠近篩的中部的運(yùn)動(dòng)特征不受篩箱載荷等因素的影響,在一定程度上可以避免因給料過多而發(fā)生篩孔堵塞的現(xiàn)象,適用于粗中粒度物料的篩分。
主要缺點(diǎn)是,當(dāng)喂料不均時(shí),不平衡的慣性力使軸承磨損快和引起建筑物的振動(dòng)。而且它的偏心軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,需要設(shè)置兩隊(duì)軸承,其中兩個(gè)裝在機(jī)架上,兩個(gè)裝在篩箱上,一般傾斜安裝。
偏心軸上安裝有飛輪,在非偏心部分裝有一對(duì)偏心對(duì)重(配重),用來平衡篩子工作時(shí)的慣性力。事實(shí)上,篩機(jī)在工作時(shí),由于喂料不均勻或其他原因,篩分機(jī)振動(dòng)部分的質(zhì)量會(huì)經(jīng)常發(fā)生波動(dòng),篩體的慣性力不能得到完全平衡,會(huì)引起支撐軸承和建筑物振動(dòng)。
在五六十年代的時(shí)候,這種給篩子就已經(jīng)很少使用,逐步被慣性振動(dòng)篩所替代。
第六節(jié) 偏心振動(dòng)篩的其他類型
圖5 國(guó)產(chǎn)FFP型偏心振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)圖
1篩框; 2、3篩網(wǎng); 4、5彈簧; 6、7吊桿; 8激振器; 9篩架;10電動(dòng)機(jī)
圖6東德生產(chǎn)的偏心軸式圓振動(dòng)篩
1-篩箱;2-橡膠彈簧;3-橫向鋼管構(gòu)件;4-機(jī)座;5-偏心軸
圖6為東德生產(chǎn)的偏心軸式振動(dòng)篩,其特點(diǎn)是使用橡膠彈簧2在兩端支承篩箱1,皮帶輪帶動(dòng)偏心軸5使篩箱產(chǎn)生圓形振動(dòng)軌跡。篩箱由于通過像膠彈簧支承于橫向鋼管構(gòu)件上,故有一定的活動(dòng)余地。
圖7美國(guó)太拉克(Ty-Rock)偏心軸型振動(dòng)篩
美國(guó)太拉克(Ty-Rock)型振動(dòng)篩(圖7)就是一種偏心軸式圓振動(dòng)篩,使用較廣泛,其特點(diǎn)除篩箱用剪切橡膠彈簧支承外,而且偏心軸的兩個(gè)外端軸承不是安在固定機(jī)座上,而是安在懸臂上,懸臂也是用剪切橡膠彈簧支承,因而傳給機(jī)座的振動(dòng)小。外端軸承安在偏心軸的另一個(gè)偏心軸頸上,與內(nèi)端軸承的偏心軸頸相差180°。
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