机械振动学论文

《矿物加工机械振动学》

课程结业论文

题目：选矿工艺中的振动筛

姓名

所在学院材料科学与工程学院

专业班级矿物加工11-2班

学号 2011302978

指导教师张东晨

二〇一三年十一月六日

课程论文指导教师评阅意见

学生姓名耿宴专业

班级

矿物加工

学号2011302978 矿加11-2班

（论文）题目选矿工艺中的振动筛

指导教师张东晨教师职称

课

程

论

文

评

语

评定成绩：

指导教师签名：

年月日

选矿工艺中的振动筛

矿物加工工程2011-2班

摘要：近年来，随着科技水平的提高，人们对商品的需求也越来越精细，

质量越来越高，振动筛的技术在制造业上也有更高的要求，同时随着国民经济的发展，筛分技术和设备在各行各业中的应用越来越广泛。筛分的主要设备是振动筛。振动筛广泛应用在选煤、选矿、电力、轻工、化工、有色金属等工业部门，对中、细粒度物料进行干湿式筛分、脱水、脱介、脱泥。结构先进，坚固耐用，振动噪声小，维修方便。

关键词：振动筛圆振动筛直线振动筛噪音

筛分机械被广泛用于许多工业部门，种类繁多，一般按筛面的结构形式和运动形式，将其分为以下几种类型。

一振动筛的分类

（1）固定筛。固定筛是最简单，也是最古老也是一种最简单的筛分机械，由许多平行排列的钢棒用横杆连在一起构成筛面，筛面按一定倾角放置、固定不动。根据筛缝大小，筛面可采用圆钢、方钢、钢轨或T形断面的型钢。物料由倾斜筛面的上方给入，靠自重由上而下沿筛面下滑，并进行筛分。

固定筛的优点是构造简单，寿命长，不需要动力，坚固可靠，设备成本和使用成本低，但是，它的缺点是单位面积处理能力低，筛分效率低，而且安装时要求比较大的落差。所以这种筛子一般只用于分级粒度≥50mm 时的筛分。

（2）辊轴筛。辊轴筛的筛面由许多根垂直筛上料的辊轴排列而成，各辊轴用电机通过链传动或齿轮传动带动而同向旋转，安装在辊轴上的是星轮对物料颠簸和输送，生产能力和筛分效率比固定筛高。辊轴筛结构坚固、工作可靠、运转平稳，但结构复杂、笨重，生产能力和筛分效率低。辊轴筛适用于入料粒度比较大时的原煤预先筛分。

（3）滚筒筛。滚筒筛的筛面为圆柱面或圆锥面筛筒，沿筛筒的对称轴线装有转轴，当传动装置带动转轴转动时，筛筒也随之回转。圆锥面筛筒水平安装，物料由筛筒小端给入，并随筛筒旋转被带起，当达到一定高度时，因受重力作用自落下，如此不断起落运动，使细粒透筛，粗粒则逐渐被运送到筛筒大端排出。滚筒筛运转平稳可靠，但生产能力低、筛孔易堵塞、筛分效率低，可用于粗、中粒物料的筛分。

（4）摇动筛。摇动筛的筛分工作面是一个带平面的矩形筛箱，筛箱利

用吊杆吊挂在机架上，利用偏心连杆机构使筛箱作往复摆动。为使筛面上的颗粒能够向前运动，常常把筛面安装成倾斜的。吊杆与筛箱成一定角度，筛面在向前运动的同时，就会稍微向上抬高一些，物料则被抛起并落在筛面上的靠前位置，即向前跳动一次。筛箱不断摇动，物料不断缶前跳动。摇动筛在老选煤厂中还有应用，除了倾斜弹性支杆摇动筛、弹性吊杆摇动筛外，还有快速摇动筛。

摇动筛的优点是筛箱的摇动幅度不因给料量的变化而变化，即运动稳定，缺点是生产率和效率较低，因此在新设计的选煤厂中已不再被选用。

（5）弧形筛。弧形筛是一种具有一定曲率半径和包角的固定条缝筛，在选煤工艺中用于脱水、脱介、脱泥。

它的优点是结构简单，不需动力，处理能力和筛分效率都较固定平面条缝筛高，在某些情况下甚至比振动筛的单位处理能力也大很多。但其主要缺点是筛上产物的水分较高。在选煤厂弧形筛主要用地细粒煤和煤泥的预先脱水、脱泥和脱介。由于弧形筛的泄水能力很大，故选煤厂亦将其用在脱水筛之前作为预先脱水的设备。

（6）振动筛。振动筛是目前许多工业部门应用最广泛的筛分机械。在选煤厂的筛分、脱水、脱泥、脱介等到生产环节，基本上都是振动筛在工作。

振动筛按产生振动方法不同(即激振器产生激振力的原理不同)可分为偏心振动筛(也叫半振动筛)、惯性振动筛和电磁振动筛三种。惯性振动筛结构简单，工作性能好，发展很快，结构日趋完善，性能越来越好。

惯性振动筛按振动轨迹不同可分为圆振动筛和直线振动筛。圆振动筛是选煤厂使用较多的一种筛分机。这种筛子和其他筛分机械比较，结构简单、造价低廉，维修工作量少，我国用于筛分粗粒级的物粒，在选煤厂中主要用于选前块煤的准备筛分，也可用在对煤炭的一般分级筛分作业上。

圆振动筛按使用激振器的个数分为单轴圆振动筛和双轴圆振动筛。单轴圆振动筛按激振器方式双可分为偏心式圆振动筛、简单惯性式圆振动筛和自定中心式圆振动筛。其中偏心式圆振动筛逐渐被淘汰，简单惯生式圆振动筛只有少数厂家有，应用最多的是自定中心式圆振动筛。

直线振动筛是目前我国选煤厂使用最多的一种振动筛。这种筛子的激振器是由两根带有不平衡重量的轴组成，两根轴作反向同步回转，所产生的离心力使筛箱发生振动。根据不平衡重在轴上的相对位置不同，筛箱振动的轨迹可以是直线或椭圆两种形式，目前，一般使用的双轴筛筛箱的运动轨迹都是直线，所以这种筛子又称为直线振动筛。直线振动筛有很大的加速度，因此特别适用于煤炭中细粒级的脱水、脱介和脱泥，也可用于中、细物料的筛分。

直线振动筛与其他的筛子比较，具有结构简单、使用可靠、制造容易、筛分效果好等优点，是目前我国选煤厂中使用最广泛的一种较好的筛分设备，现在我国的直线筛已有DS和ZS两个系列产品，并且性能良好。

二振动机械的组成

（1）激振器。用以生产周期变化的激振力，使工作机体产生持续的振动，常用的激振器有惯性式激振器、弹性连杆式激振器、电磁式激振器，液压式和气动式激振器以及凸轮式激振器等。

（2）工作机体或平衡机体。工作机体完成工艺过程、平衡架、平衡惯性力，起保护作用。如：输送槽、箱体、台面、平衡架体等，为完成各种工艺过程，它们通常做周期性运动。

（3）弹性元件（弹簧）。弹性元件包括隔振弹簧（其作用是支撑振动质体，使机体实现所需要的振动，并减小传给地基或结构架的动载荷）、主振弹簧（即共振弹簧或称蓄能弹簧）和连杆弹簧（传递激振力等）。

三振动筛的工作原理

将颗粒大小不同的碎散物料群，多次通过均匀布孔的单层或多层筛面，分成若干不同级别的过程成为筛分。理论上大于筛孔的颗粒留在筛面上，称为该筛面的筛上物，小于筛孔的颗粒透过筛孔，称为筛面得筛下物。

碎散物料的筛分过程，可以看作由两个阶段组成：一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面；二是细颗粒透过筛孔。要想完成上述两个过程，必须具备最基本的条件，就是物料和筛面之间要存在相对运动。为此，筛箱应具有适当的运动的特征：一方面使筛面上的物料层成为松散状态；另一方面，使堵在筛孔的粗颗粒闪开，保持细颗粒透筛之路畅通。

实际筛分的过程是：颗粒的粒度大小不同，粗细混杂的碎散物料进入筛面后，只有一部分颗粒和筛面接触，而在接触筛面的这部分物料中，不全是小于筛孔的细粒，大部分小于筛孔尺寸的颗粒分布在料层的各部。由于筛箱的振动，筛上物料层被松散，是大颗粒本来就存在的间隙被进一步扩大，小颗粒穿过间隙转移到下层或运输机上。由于小颗粒的间隙大颗粒并不能穿过，因此大颗粒在运动中位置不断升高。于是原来杂乱无章排列的颗粒群发生了分离，即按颗粒的大小进行了分层，形成了小颗粒在下，粗颗粒在上的排列规则。到达筛面的细颗粒，小于筛孔的透过筛子，最终实现了粗细颗粒分离，完成筛分过程。然而，充分的分离是没有的，在筛分时，一般都有一部分筛下物留在筛上物中。

四振动筛噪声来源及防治

激振器、筛体、筛板及物料的振动和相互撞击，同时引起周围空气的振动，加上电动机的噪声，属混合噪声，达 100 dB。

降低振动筛噪音的具体措施如下：

1、紧固振动筛上的所有部件，特别是需要经常更换的筛板，避免由于个别部件的松动而产生的额外振动；