一文了解振动筛


来源:中国粉体网   茜茜

[导读]  振动筛是最近迅速发展起来的一种筛分设备,目前已被广泛应用于粮食、建筑等行业中。随着经济的飞速发展,振动筛也在向着大型化、高效化、多功能化的方向发展,随着科学技术的进步、工业生产以及经济的不断发展,振动筛由于其结构简单、操作方便、工作效率高等优点,而成为筛分机械发展的主流,并且被广泛应用于煤炭、粮食、冶金、交通、石油化工和建筑等行业。

中国粉体网讯  振动筛是最近迅速发展起来的一种筛分设备,目前已被广泛应用于粮食、建筑等行业中。随着经济的飞速发展,振动筛也在向着大型化、高效化、多功能化的方向发展,随着科学技术的进步、工业生产以及经济的不断发展,振动筛由于其结构简单、操作方便、工作效率高等优点,而成为筛分机械发展的主流,并且被广泛应用于煤炭、粮食、冶金、交通、石油化工和建筑等行业。


在十六世纪,英国开始了对筛分机械的研究,并成功地研制出了第一台煤用的振动筛。随着工业革命时期振动筛的快速发展,在十九世纪,出现了各种各样的振动筛。


但是,目前我国振动筛在使用过程中仍存在许多问题,如筛分效率低、噪声大、可靠性差、制造精度差、更换部件复杂等。这些问题的存在影响了振动筛的实际生产需求,因此,对振动筛进行全面的分析研究具有重要的意义。

 

TQLZ180×200振动筛


振动筛的筛分工作主要是通过筛箱来实现的。振动筛在工作的过程中,物料最先进入到筛箱,筛箱通过激振力的作用,按照一定的轨迹进行振动,物料就在其振动过程中不断的向前运动。在此过程中,物料是通过筛网实现分层的,也就是颗粒直径比筛孔大的物料,就会在上层筛面的尾端通过出料口排出。筛分过程分为两个阶段,第一阶段,比筛孔尺寸小的筛分物穿过物料层到达筛面;第二阶段,细颗粒通过筛孔。这样就形成了一个完整的筛分过程。


振动筛的可主要分为以下三种:旋振筛直线筛和等厚筛


旋振筛


粉体加工中常用的筛分设备按使用方式分为干式筛和湿式筛,按筛面的运动特性分为固定筛、回转筛、摇动筛、振动筛等。其中使用最广泛的筛分机械就是振动筛,旋振筛属于振动筛的一种。


旋振筛的工作原理及构造


旋振筛的工作状态有效的模仿了人类手工动作和过程的筛分机械,其独特的设计巧妙地把筛(平面圆周运动)、簸(向上抛物运动)结合起来,物料在设备内做水平与抛掷状三维翻滚运动,从中心向外缘均匀分散,以螺旋运动向轴向传播。当旋振筛工作的时候,电机驱动筛机做空间三维曲线,此曲线在平面上投影为圆形,在两垂直上的投影均为椭圆形。调整电机的偏心快,可以改变晒面上物料的运动轨迹,从而使筛体产生平旋垂直复合振动,达到筛分的目的。


物料从机器的中间给料,物料在筛网上的运动距离基本相同,可以保证非常精确的筛分过程。旋振筛的径向角使得物料在筛网上呈渐开线运动,其设计使得物料能在较小的面积上走过相对长的路,物料的着网时间比其他类型的筛子时间要长。调整径向角和切向角可以调整筛分的精度和产量。


旋振筛的结构和功能


旋振筛主要由筛盖、筛框、电机(振动源)、橡胶弹簧、底座等组成。


1、筛盖由进料口及斜锥体组成,其下端与筛框相接,筛盖和筛框由卡环连接,筛盖和筛框之间有密封垫。


2、筛框有钢板卷制而成。筛框上下端均有以承接圈,下端内部有法兰圈,用于固定筛网及筛网清洁系统。


3、振动源由电机、电机支架组成。


4、橡胶弹簧主要起限制晒机随从动轴转动的作用。


5、底座是筛机的基础,筛机的主传动轴通过轴承固定在晒机的金字塔底盘的上面。


旋振筛具有圆形积木式拼装结构,用户可用同系列筛子的标准单元拼装成所需要的机器,所有型号的筛子可以装配成单层、双层、三层或四层。金字塔型底座和底盘是晒机的基础部分,中间筛层即中间环和筛网的多少则根据需要增减,中间筛层逐个的安装在筛机底盘的上面,然后由紧固螺栓将其固定。筛子由V型皮带通过电机来驱动,筛机底盘与晒机金子塔型底座之间有橡胶弹簧连接,使得筛子的水平和垂直方向的运动与筛机主轴的转动结合到了一起,并可以精确的调控。


 


当筛分物料为粉状或者较易堵塞筛网的物料时,为了保持筛网清洁,旋振筛可以根据需要安装各种晒网清洁系统,常用的有弹跳球、滚刷、喷气、弹性刮板、超声波技术等。


直线筛


直线筛作为一种用于物料分级的筛分设备,近年来得到了广泛的应用。


 


直线振动筛由于其筛分效率高,分级效果好,装备便于检修和维护等优点得到了最为广泛的应用。


直线筛工作原理


两台电机“背对背”分别置于直线筛上盖,并带动对应的偏心装置进行等速反向转动,两个偏心装置的偏心距和偏心质量均相等以确保所产生的一对激振力大小相等。使整个装置实现在平行于筛面方向上的分力相互抵消以减小参振箱体的扭转,而在垂直于筛面方向的分力相互叠加以增加参振箱体的振幅。多颗粒粒度煤粉从上盖前方落入做往复周期振动的筛网中,在垂直于筛面方向上,由于激振力作用做抛掷运动,并发生相应的分层行为和透筛行为。因本直线振动筛分装置体积小,质量轻,不仅便于携带,而且在两个偏心快带动下能产生足够的动能,使所筛分煤粉能被有效抛掷起来,从而增加了振动筛抛掷指数,提高其筛分精度;


且偏心块转动所产生的一对周期性旋转激振力可以使筛网做更加复杂的空间运动,有利于所筛分物料的充分接触,使此振动筛获得更高的筛分精度和筛分效率。直线筛第四层为光滑平面,透筛落入第四层光滑平面的煤粉在激振力作用下可全部滑入对应的收集装置中。


等厚筛


20世纪40年代,德国Bachman开始运用单颗粒模型研究物料在振动筛面上的运动。1951年德国Klochous和Klug对单颗粒物料在振动筛面上的塑性碰撞运动提出了较为完整的理论分析,建立了振动强度、抛掷强度等概念,通过推导得出当抛掷强度为3.3时将产生抛掷共振的结论,认为这是最佳筛分状态。为后来的筛分理论研究奠定了基础。然而,实际筛分过程中物料的料群运动与单颗粒模型描述的形式存在较大差异。针对单颗粒模型在实际应用中的不足,20世纪60年代,法国EBurstlein基于料群运动理论提出了等厚筛分法。其主要特点是,无论入料中小于筛孔的颗粒所占百分比如何,在筛分过程中筛上物的料层厚度基本保持不变或递增,而细粒级物料在筛面上的流量基本稳定,沿筛面长度方向比较均匀的透筛,图1所示。随后基于等厚筛分法设计制造的筛分设备大致分为图2所示的三种形式,其中香蕉筛的结构形式最被广为采用,已经成为了传统等厚筛的典型形式。


 

图1等厚筛分过程的特点


 

图2等厚筛分的不同实现方式


等厚筛又称香蕉筛,因外形酷似香蕉而得名,等厚筛一般适用于煤炭或类似密度的矿物干式、湿式筛分以及煤炭脱水、脱介、脱泥等作业。基本可以满足各类矿井和选煤厂的生产需求。


国内部分筛分设备企业


施魏科工业设备(上海)有限公司



上海如昂机电科技有限公司


 


新乡市三圆堂机械有限公司

 


新乡市阿瑞尔机械有限公司


 


新乡市豪迈机械设备有限公司


 


新乡市华维机械设备有限公司


 


参考文献:

高燕.振动筛的振动特性与动力学研究

侯彤.旋振筛在粉体加工中的应用实践

汪洋.基于离散元法的直线筛筛分特性研究

推荐16

作者:茜茜

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