机械动筛跳汰机

机械动筛跳汰机
（机修培训教案）
芬雷选煤阜阳分公司（口孜东选煤厂） 2013 年 08 月
王义成
机械动筛跳汰机
芬雷选煤阜阳分公司（口孜东选煤厂） 王义成 一、机械动筛跳汰机概述 选煤史上使用跳汰机已有 100 多年， 1830 年出现的是手动跳汰机， 10 年 （1840 年）出现定筛跳汰机，1848 年，发明了连续运转的机械传动跳汰机，它是活塞式 跳汰机的原型。随着技术进步和生产经验的积累，活塞式跳汰机的结构和性能有 了新的发展。 跳汰是物料在上升和下降的交变脉动水流中按密度进行分层，进而实现分选 的过程，这种脉动的水流是跳汰分选的基本水流。物料分层的效果，很大程度上 取决于床层的松散度，松散度又取决于跳汰机周期、水流脉动的频率和振幅等水 动力学参数。 机械动筛跳汰机具有结构紧凑，性能可靠，工艺简单，用水量少、基建投资 少，点好少、运行费用低、工艺系统简单、且对环境的要求低等优点，入料粒度 大范围 25-350mm，跳汰面积 2m-4.6m，取消人工选矸。机械动筛跳汰机适合动力 煤洗选的分选设备及工艺，提高动力煤入选比例及分选效果。 相比筛下空气跳汰机与重介旋流器配合的洗选大粒级煤炭，弥补了筛下空气 跳汰机与重介旋流器只选小粒级煤炭的不足，动力煤洗选应更多发展重介选煤工 艺和动筛跳汰分选工艺，机械动筛跳汰机是分选的最佳工具，同时机械驱动动筛 跳汰机故障率较高，维护成本较高等缺点。 二、机械动筛跳汰机工作原理及组成
Z3 10
；
因为排矸轮与从动轮同轴，则排矸轮的理论频率：
f3 n3 21.16 0.35Hz 60 60 ；
在现实生产中，岗位司机依据动筛上线手选带式输送机煤质情况及来料量， 调整跳汰机的排矸频率。当来料量多时，采用高频率，当来料量低时，应采用低 频率。 （注：现实生产数据源自动筛岗位司机） 2、摇床频率与行程（振幅） 2.1、如图 3 所示，摇床频率范围：0.42—1Hz；摇床电机与减速机通过带传 动联接，已知主动轮直径（电机端） ： d1 250mm ，从动轮直径（减速机高速轴） ：
68.51
21.90
，
则排矸减速机低速轴：
n2 911 41.60rpm i 21.90 ；
摇床曲柄摆杆机构与减速机低速轴通过联轴器联接，曲柄每转一圈，摆杆摆 动一次，摇床上下往复一次，即摇床与曲柄频率相同：
f摇 n3 41.60 0.70 Hz 60 60 ；
2.2、 摇床行程(振幅)是指摇床重心做上下往复运动时的最高点与最低点的距 离，行程范围：200-300mm，且重心一般在摇床长度的 2/3、宽度的 1/2 的位置。 笔者通过现场测量，摇床与驱动机构的连接点做往复运动时的最高点与最低点间
距 350mm,则摇床行程(振幅)为：350*2/3=233mm；
在现实生产中，岗位司机同样依据动筛上线手选带式输送机煤质情况及来料 量，加以调整跳汰机的摇床频率；如果手选带式输送机全矸石，应全排矸，应取 摇床频率的 0.287-0.35Hz；如果手选带式输送机块煤多矸石少，应取摇床频率的 0.21-0.28Hz。当给料量多时，频率应增大，振幅减少；当给料量低时，频率应减 少，振幅增大（注：现实生产数据源自动筛岗位司机） 。 总之，驱动系统采用曲柄摆杆机构，通过曲柄的连续传动，使摆杆绕固定轴 往复摆动，带动动筛工作，L 型摆杆可以在较宽的范围内靠丝杆调节摆杆长度来 实现振幅的无极调节。采用 ABB 变频器，实现摇床周期和频率的变化，以适应不 同煤质的分选需要。 四、机械动筛跳汰机分选效果的影响因素 影响摇床分选的因素主要由：煤质的粒度和形状大小、来料量的大小、摇床 频率的大小、摇床振幅的高低、排矸频率的大小、摇床筛缝的大小、摇床的倾角 大小、动筛箱体注水量多少、来料抛射角的大小、床层的松散度等。前几个因素 很容易理解，下面重点论述最后两个因素。 1、来料的抛射角： 如图 4 所示， 物料已两种不同的角度有溜槽落入摇床， 由于第一种抛射角大， 物料大部分可以落入摇床的入料始端，在摇床上下往复运动时，在周期性脉动水 流作用下， 物料一边分层同时一边向出料口移动， 在同样床层面积长度的条件下， 分层时间更多，更有益于分选出理想产品。
入料粒度：350-50mm；筛面面积：2×2=4m2；处理量： 260-320t/h； 跳汰频率： 25-60min-1 动筛宽度： 2000mm 动筛长度：2000mm； 功率：75kw；转速：1480r/min；接法：△/Y；电压： 380/660V；电流：139.3/80.6A； P2=60KW；N1=1500r/min；N2=68.51r/min； 功率：15kw；转速：1460r/min；接法：△/Y；电压： 380/660V；电流：30/17.3A； P2=12KW；N1=1500r/min；N2=6.02r/min； N=5.5kW；U=660V；转速：1487rpm； i=35.14；T2=3100Nm；N2=41rpm；
2、床层的松散度： 动筛跳汰机选煤工作原理，按物料密度分成，分层的效果很大程度取决于床 层的松散度，床层的松散度是指床层中空隙体积占床层总体积的百分比。床层往 复冲程、注水量、床层厚度等共同决定了床层的松散度，床层的松散形式一般在 上部矿粒升起后接着整体抬起，松散度自下而上推移，所以床层多表现为中间紧 两端松散，但平均松散度不大，一般为 0.5-0.6。 床层松散度过大， 会增加粒度和形状对分选的影响， 且使煤泥水系统复杂化； 床层松散度过小，产品分选效果差，块煤提升轮里易跑块矸，块矸提升轮里易跑 块煤，导致分选效果差。因此，在现实生产中，要依据煤质、给料量等多方面因 素，调整摇床的松散度。 五、机械动筛跳汰机分析总结 通过上述计算、验证、分析，机械动筛跳汰机具有独有的技术特性，使用简 单方便，使其应用领域越来越广，熟悉掌握和理解其结构特征与工作原理，及时 统计分析入料粒度组成、入料量、分散度等数据参数，对于设备的使用和维护， 降低设备故障频率，提高分选效果，保证生产的安全高效至关重要。
机械动筛跳汰机
TDJ20/4.0
摇床电机 摇床减速机 提升轮电机 提升轮减速机 排矸电机 排矸减速机
YB2K-280S-4 H2SH-09C YB2K-160L-4 H4VH-09B YB2-132M-4 Z108-A-132
1、排矸频率 如图 2 所示，已知排矸电机转速 n 1487rpm ,排矸减速机速比 i 35.14 ，电机与减
提升排料系统：支撑弯板、双道提升轮及支撑装置、提升驱动系统和出料溜 槽。支撑弯板与双道提升轮配合以防止矿物在提升过程中从双道提升轮中滑出。 双道提升轮的中部有隔板，将提升轮分成两段，其作用将分选后的轻重两种产品 从跳汰机中提升，再通过出料溜槽排出及体外。支撑装置作用支撑双道提升轮， 灵活转动、排料。提升驱动系统由电机、液力耦合器、减速器、及驱动销齿轮组 成。通过电机、液偶-减速机、驱动销齿轮将动力传递到双道提升轮外部的柱销齿 轮上，驱动提升轮旋转。 入料系统：入料溜槽、水管组成。作用为了使矿物进入动筛机内，沿整个筛 板宽度方向布料均匀，达到良好的分选效果。在物料通过入料溜槽的同时，喷水 管对物料进行喷湿，防止细颗粒物打团而影响整机的分选效果。 动筛机构：摇臂、排矸机构、筛板、机械驱动机构组成。摇臂的上下反复运 动使物料在水中反复松散实现按密度分成。 机械驱动机构提供摇臂的主动力机构， 可根据工艺，调节跳汰频率、振幅、和动筛上升或下降的速比。排矸机构（重物 料）通过床层传感器或功率变化控制变频电机转速，实现适时排矸稳定床层的分 选效果。 电控装置：控制驱动、提升和排矸三个电机的启动、转数以及对信号的处理 并对分选的指标控制。 三、机械动筛跳汰机参数计算 215 机械动筛跳汰机为例计算说明 其主要性能参数如下表
动筛跳汰机工作时，槽体中的水流不脉动，直接靠机械驱动筛板在水介质中 做上下往复运动，使筛板上的物料成周期性的松散。动筛机构上升时，颗粒相对 于筛板没有相对运动，而水介质相对于颗粒是向下运动的。动筛机构下降时，由 于介质阻力作用，水介质形成的相对于动筛机构的上升流，颗粒则在水介质中做 干扰沉降，从而实现密度分成。 机械动筛跳汰机主要有机体、提升排料系统、入料系统、动筛机构和电控装 置组成。 机体：跳汰槽和集料漏斗组成。主要由于存放水介质并保持一定的水位，为 物料的分选创造基本条件来自百度文库集料漏斗主要用于收集透筛物，配合斗提机脱水。
1
速机通过联轴器链接，则减速机输出轴转速（低速轴） ：
n2
n1 1487 42.32rpm i 35.14 ；
主动链轮齿数： Z 2 5 ,从动链轮直径 Z 3 10 ，主、从动轮通过圆环链链接，则
从动带轮转速： n3 Z 2 n2 5 42.32 21.16rpm
d2 400mm
（：0.01-0.02） ，摇床电机转速 n1 1480rpm ,滑动率取 0.015 ，则减速机
n2 d1 250 n1 1 1480 1 0.015 911rpm d2 400 ；
高速轴转速：
排矸减速机速比：
i 1500
n3