常见跳汰机的结构及性能

常见跳汰机的结构及性能

[学习提示]

（1）初级工应了解跳汰机的工作原理,掌握筛侧、筛下空气室跳汰机的基本构造，了解常见跳汰机的技术特征,了解数控风阀的工作原理及优缺点,了解排料装置的优缺点。

(2)中级工应了解跳汰机的工作原理,掌握筛侧、筛下空气室跳汰机的构造特点及优缺点,了解三种风阀的工作原理、构造特点及优缺点,掌握常见五种筛上排料装置中至少两种的结构及优缺点。

（3）高级工应熟知跳汰机的工作原理，筛下、筛侧空气室跳汰机的构造、技术特征，了解滑动风阀、旋转风阀的构造及工作原理优缺点，熟知数控风阀的工作原理，能在生产过程中根据原煤的实际调整，掌握常见五种筛上排料装置的结构及优缺点，对跳汰生产中遇到的问题及时准确做出判断并提出有效的解决办法。

（4）技师及高级技师应熟知跳汰机的工作原理、基本构造和技术特征及优缺点，熟知排料装置的特点、工作原理及优缺点，熟知三种风阀的构造、工作原理及其调整方法。

第一节跳汰机的分类

跳汰选煤是国内外选煤方法中应用最多的一种，而跳汰所用的跳汰机的种类很多，分类如表4－1.

按入选物料的粒度来分可分为：块煤跳汰机、末煤跳汰机和煤泥跳汰机等。

按所选出的产品种类来分，可分为：单段跳汰机(仅选出两种最终产品)和两段跳汰机（能选出三种最终产品）和三段跳汰机（能选出四种最终产品）。

按其在流程中的位置来分可分为：主选跳汰机（入洗原煤）和再选跳汰机（处理主选中煤）。

按重产物的水平移动方向来分可分为：正排矸式（矸石层水平移动方向与煤流方向一致的排料方式）和倒排矸式（矸石层水平移动方向与煤流方向相反的排料方式）。

按跳汰机脉动水流的形成方法来分可分为：活塞式跳汰机、隔膜跳汰机和空气脉动跳汰机。

在选煤厂隔膜跳汰机用得较少，活塞式跳汰机也只有地方性的小厂使用，多数是依靠自己的力量就地制造的，而空气脉动跳汰机却被广泛使用，空气脉动跳汰机按其空气室的位置不同，可分为筛侧空气室跳汰机和筛下空气室跳汰机两种，目前，山西焦煤集团公司除辛置选煤厂、太原选煤厂各选用两台筛侧空气室跳汰机外，其余各选煤厂均采用的是筛下空气室跳汰机，后面将详细介绍这两种跳汰机。

筛侧空气室跳汰机的空气室位于机体的一侧，又称为鲍姆跳汰机。按其结构不同，筛侧空气室跳汰机又可分为不分级煤用跳汰机、块煤跳汰机和未煤跳汰机三种。

一、基本构造

图4-1 筛侧空气室跳汰机基本构造

1－机体；2－风阀；3－溢流堰；4－自动排料装置的浮标传感器；5排料装置；6－筛板；

7－排料道；8－隔板；9－精煤溢流

跳汰机由机体1、风阀2、筛板6和排料装置4、5等组成。机体由纵向隔板8分为空气室和跳汰室两部分。空气室利用风阀周期地进入或排出压缩空气，推动跳汰室的水面形成脉动水流。选煤用水有顶水和冲水两部分，顶水是从空气室下部的筛下水管进入的，又称筛下补充水，用来改变跳汰机水流运动特性，使物料在跳汰室中进行松散、分层；冲水是从机头与物料一起加入的。选煤用水与分选后的精煤9从溢流口排出机外。分选后的矸石和中煤产品分别从矸石段和中煤段排料闸门经排料道7排到机体下部，并与该段透筛排出的细粒矸石或中煤混合，分别用斗式提升机排出机外。

1、跳汰机的机体

机体是用10—20mm厚的钢板焊制而成的。它要承受跳汰机的全部重量（包括水和物料）和脉动水流产生的动负荷。因而四周还焊有加强筋条。

1）机体的段数和隔室

机体沿长度方向有单段、两段和多段，每段又分成两个或三个隔室，每个隔室都有单独的风阀和筛下补充水管，可以单独调节每隔室上面床层的松散运动状态。每段在顺煤流方向的末端（对正排矸跳汰机）设有排矸道（或称排料箱）。各隔室之间以及隔室和排料道之间设有隔板，为减小跳汰机工作时水流的机互窜扰，所以隔板几乎伸到机体底部，只留下物料的通道。每段的长度根据入选原煤性质和产品的质量要求进行选取。

在现代最新的跳汰机中，机体多是分成隔室制造的。跳汰机分几段，每段几个隔室则根据设计要求进行组装。这样就实现了部件标准化、各室振动制度的独立性，并便于设备运输和安装。

2）机体形状

机体的形状是指机体横断面形状，常见有三种：半圆形、角锥形和过渡形。

一般认为半圆形和过渡形的横断面比较好，能使脉动水流在沿跳汰室宽度上分布比较均匀。但是半圆形机体的底部容易积存物料，时间长了也逐渐变成了近于角锥形，并且因物料堆积而增加机体负荷。所以现代的跳汰机倾向于采用过渡形横断面。

3）空气室与跳汰室宽度的比例

跳汰机空气室与跳汰室宽度之比是跳汰机的一个重要参数。因为筛侧空气室跳汰机存在一个重要缺点是脉动水流沿跳汰室宽度的分布不均匀，如图4～2（a），造成跳汰室两侧分选效果不一致，靠风阀侧流线短脉动强，波高较大；靠操作台侧流线长脉动弱，波高较小。当跳汰室宽度愈宽，其差别愈明显。因而筛侧空气室跳汰机的宽度受到了限制，目前跳汰室最宽只能达到2.5—3m。空气室宽度B1，与跳汰室宽度B2之比值B1/B2（即冲程系数），对块煤跳汰机约为0.7-1;对末煤跳汰机和混合入选跳汰机约为0.45—0.8。当物料平均粒度愈小，所需脉动水流振幅也小，该比值可以减小。

筛侧空气室跳汰机，在跳汰室和空气室之间设有纵向隔板。其下缘有流线卷边。用以改善脉动水流沿机宽分布的不均匀性，有的还在机内设有导流板，同样可使脉动水流沿机宽更趋于均匀。

为了提高单台跳汰机的处理量，又不过分地增加跳汰室的宽度或者增加跳汰室的宽度又要使脉动水流沿宽度分布较均匀，国外把跳汰机背靠背或者面对面地合并制造成双室跳汰机。美国的麦克纳利巨型跳汰机和西德的维达格型双侧室跳汰机就属于此类。

2、跳汰机的筛板

筛板的作用是承托床层，与机体一起形成床层分层的空间，控制透筛排料的速度和重产物层的水平移动速度。因此要求筛板有足够的机械性能和工艺性能。机械性能包括筛板的刚性、耐磨性，使之坚固而耐用。工艺性能包括筛板的穿透性，要求有适当的开孔率以减小对水流运动的阻力；要求有合理的倾角和孔形，便于物料运输、筛孔不易堵塞而且便于清理。

冲孔筛板用厚度为3-6mm的低碳钢板冲制。孔型有圆形、正方形和长方形。冲孔间距离为4—6mm，筛板开孔率为25～35%，圆形筛孔用得最广泛；锥形筛孔有利于透筛和减少堵塞现象，便于清理；长方形筛孔不易堵塞，安装时应使长边与物料的运动方向一致。其次还有棒条筛，棒条筛筛面坚固、刚性好、开孔率大，能达50%，为冲孔筛筛板的1.5倍，并且还可以选择适当的形状，使之产生倾斜方向的上升水流，促使重产物层在筛面上移动，从而提高跳汰机处理量。但生产实践发现，这些棒条筛孔眼堵塞现象严重且不便清理。

近年来，国外有些跳汰机采用斜向水流作用的方孔筛板，同样能使重产物在筛面上移动速度加快，并能减轻堵塞现象。

筛板的倾角主要有维护床层和促进输送两种作用。倾角的大小与原煤的可选性以及原煤中矸石性质和矸石含量有关。

原煤为易选且重产物含量大时，筛板倾角要大些，反之则小一些，以保持床层的厚度、运动速度及其适当的透筛量。通常矸石段筛板倾角要大于中煤段。筛板倾角的选择可参考表4～2 。对于矸石含量特别高或矸石容易泥化的原煤，可采用倒排矸。

筛孔尺寸选择也可参考表4—2 。

筛板的固定方法见图4—2。其中方法a，其紧固件位于筛板之下，不影响物料在筛板上运动，但是在工作过程中容易松动。方法c的优点是对物料在筛板上的运动影响不大，而

图4—2跳汰机筛板的固定方法

3、跳汰机风阀

风阀是无活塞跳汰机最关键的部件，是控制压缩空气交替进入和排出跳汰分室的装置。风阀的结构直接影响着水流在跳汰机中的振动特性。因此，此装置在不断地加以改进和发展，从作垂直往复运动的滑动风阀发展到作旋转运动的旋转风阀，而后又发展到用电子数控装置和电磁阀控制的数控风阀。这三种风阀的具体工作原理及优缺点将在本章第三节做详细介绍。

4、跳汰机排料装置

排料机构是将床层按密度分好层次后的物料准确、及时和连续地排出，以保证床层稳定和产品质量的重要部件。使跳汰机能达到较高的处理能力和较好的分选效果。