拋射式篩分機的製作方法

2023-06-10 13:17:51

專利名稱：拋射式篩分機的製作方法
技術領域：
本發明屬於煤炭、冶金、建材、化工等行業的篩分設備，用於煤炭、礦物、建築材料等物料的篩分。具體地說本發明是根據顆粒大小不同進行有效分離的篩分設備。
過去的大部分篩分設備都是篩面安裝在篩箱上，篩機工作時篩面與篩箱一起振動。如概率篩、等厚篩、直線振動篩、圓振動篩、梯流篩、琴弦篩、兩通道振動篩、三通道振動篩等。它們振幅的選擇(全振幅)在2～10mm之間，振動強度K值(K=A2g]]>)在3～4.2之間。由本發明人設計研究的低頻振動篩、高幅圓振動篩、超強度大型圓振動篩、變幅分級篩、立式強化篩分機等篩分設備，都是採用大振幅、大振動強度、低頻率等工藝參數，用來處理各種不同的潮溼細粒級粘性物料。用於傾斜篩面全振幅均在20～30mm，而篩面採用立式布置的篩分設備全振幅在150～300mm，振動強度K值都大於7。在工業應用中，以上設備都通過煤炭部技術鑑定。其中變幅分級篩獲中國實用新型專利(專利號87202628.0)，立式強化篩分機獲中國發明專利(專利號85107512.0)。以上所有篩分設備的篩面面積都在30m2以下，因為受到篩子結構強度和剛度的限制，對於整機振動的篩分設備來說大型篩子的製造有很大難度，因為篩寬增加一倍，管梁的應力要增加16倍。所以，管梁的直徑會迅速增大，這給機械製造業帶來極大的困難。篩分機械需要在低應力狀態下工作，而篩面和物料之間要在高的振動強度下工作，這就產生一對矛盾。再者，大小顆粒在篩分過程中其運動軌跡和速度是不一樣的，大的顆粒運動速度快，小的顆粒運動速度慢，而要獲得良好的篩分效果，小顆粒需要更大的拋射強度，拋射篩的設計正滿足了潮溼細粒級粘性物料的篩分規律。
本發明的目的在於採用提高篩子振動強度，加大篩子振幅，變化篩子振幅，使篩分機在低應力狀態下工作等技術方案，最大限度的滿足物料在篩分過程中運動的規律性，獲得良好的篩分效果，提高篩分設備的處理能力。本發明的目的還在於改變篩分機的機械結構，採用篩面振動而篩箱和機架不振動的運動方式，篩子振動合理化，使篩分機的大型化成為可能，解決篩分設備的大型化問題。
本發明的篩分方法和機械結構不同於普通的振動篩，本發明由動力系統、篩箱、分段式篩面、曲軸連杆系統、擺杆系統、減振系統和機架組合而成。電動機通過皮帶傳動帶動有足夠轉動慣量的大皮帶輪和曲軸連杆系統運轉，通過擺杆連杆機構使上下兩層分段式組合篩面做不同振動強度、不同振幅的擺動運動。上層篩面振幅小，振動強度小，下層篩面振幅大，振動強度大。上、下層篩面都是變振幅、變振動強度的運動。上、下層篩面傾角在15～35°之間可以調節。下層篩面篩絲端部全振幅在100～160mm，振動強度K值在12～18；中部全振幅在30～60mm，振動強度K值在3～6；上層篩絲擺角在8～12°，下層篩絲擺角在12～18°。為使振動系統在運動過程中動力學平衡，上下兩層分段式篩面各相鄰篩面均產生相對擺動，使分段式組合篩面在運動過程中產生的慣性力相互抵消，篩箱和機架都處於動力平衡狀態。篩面工作過程中篩箱和機架對地基不產生振動。物料從入料端給入，在帶有一定傾角的雙層分段組合式篩面共同作用下，料群中的大顆粒從上層篩面經過，小於上層篩孔尺寸的物料進入下層篩面。下層篩面振動強度大，使潮溼細粒級粘性物料進入下層篩面後得以充分篩分。由於上層篩面已將料群中的大顆粒從上層篩面篩出，避免了大量大顆粒物料進入下層篩面衝擊篩網，保護下層篩面長期良好的運轉，降低下層篩面的磨損程度，減輕下層篩面的負荷，提高整個篩分機的處理能力。
本發明與過去所有篩分設備相比具有如下特點(1)本發明採用分段式組合篩面振動，篩箱和機架不振動運動方式，在篩分機工作過程中，對廠房和地基的動負荷降到最低限度。
(2)本發明的分段組合式篩面不同於普通振動篩的篩面，上、下兩層篩面是由若干個分段式篩面組合而成。
(3)本發明篩面的振動方式不同於普通的直線振動或圓振動。各點的運動軌跡均為弧線運動，分段組合式篩面中的每一段篩面都是以它下端的轉動軸軸心為轉動中心作弧線擺動。在整個篩分過程中，每段篩面上各點的運動軌跡都不相同，相鄰篩面工作時產生相對擺動，使篩分機處於動態平衡，篩面的運動方式有利於物料的鬆散透篩。在本發明的篩分過程中，已不同於普通物料在普通振動篩上的篩分過程，物料篩分時已沒有分層過程，拋起後的物料單顆粒的與篩面碰撞、比較，增大了潮溼細粒級粘性物料與篩面的接觸機會和透篩概率。
(4)本發明採用大振幅、變振幅、大振動強度和較低頻率的工藝參數，有利於料群的充分鬆散和透篩，物料在篩分過程中不堵篩孔。
(5)本發明由於採用單根篩絲組合而成的分段式篩面，便於拆卸，為現場的更換和維修提供了方便。
(6)本發明由於篩面下端相聯的轉動軸在工作過程中僅產生擺動運動而不是旋轉，篩箱和機架處於平衡狀態，使轉動軸、篩箱和機架都在低應力狀態下工作。篩面產生大振幅、大振動強度、變振幅較低頻率的運動，解決了難篩物料篩分效率和設備大型化問題。
根據


本發明的一個具體實施例附圖1為本發明的主視圖附圖2為本發明的左視圖附圖3為本發明的俯視圖附圖4為本發明的曲軸連杆機構圖附圖5為本發明分段篩面的工作原理圖附圖6為本發明實驗室試驗用的手動模型機下面根據附圖對本發明作進一步詳述在附圖1中(1)機架；機架用於支承整個篩箱和曲軸連杆機構，機架底端與地板連接，篩下物溜槽布置在機架中間，可將篩下物料進行收集。(2)橡膠減振器；用於緩衝整個篩面和篩箱的不平衡力，減小由於入料不均勻等因素產生的不平衡力對地板的振動。(3)軸承支座；用於支承和安裝曲軸連杆系統，定位曲軸的軸承座。(4)長連杆；曲軸連杆系統中最外端的兩個長連杆。(5)短連杆；曲軸連杆系統中最裡端的兩個短連杆。(6)大皮帶輪；用於轉遞電機動力的大皮帶輪，大皮帶輪設計有足夠大的轉動慣量，對於往復運動機構具有儲存能量和失放能量的功能，使整個曲軸連杆系統和多個運轉機構在工作過程中運轉穩定。(7)曲軸；為使上、下兩層分段式組合篩面在工作過程中獲得不同的振動強度，不同的振幅，並將動力傳送給連杆、擺杆和篩面擺動機構，該系統由曲軸連杆機構來實現。(8)擋料板；由於篩面的振動強度大，振幅大，物料拋射的較高，篩面兩側和後端必須有擋料板擋住物料，使物料沿規定的方向向前運動。(9)擺動軸承座；是分段篩面下端的擺動軸軸承的支承座，擺動軸承座對稱的安裝在篩箱的端面上，軸承均採用調心式滾動軸承，為設備的安裝調式提供方便，使整機的裝配性得到改善，便於篩分機的拆卸和運輸。擺動軸的轉動中心也是分段篩面轉動的中心。(10)篩絲；本發明的上、下層篩面是由不同直徑的若干根篩絲按一定規則排列組合而成，入料端上層篩面的篩絲直徑最大，上層的其它篩面的篩絲直徑較小；下層篩面的篩絲直徑最小，所有篩絲均由篩絲的支承固定裝置與轉動軸連接、緊固，為防止篩絲前後竄動，轉動軸上端的支承固定裝置設計有灌鉛槽與篩絲之間灌有鉛，使篩絲、支承固定裝置、轉動軸形成一個整體，轉動軸上端的支承固定裝置對稱的打有按一定間距排列的孔，使篩絲嚴格的保持一定孔距，為物料的精確篩分提供可靠的保證。為了現場維修的方便，篩面是分段式的，支承固定裝置和轉動軸是可以拆裝的，為現場篩面使用和更換提供方便。(11)擺動軸承鉸鏈；擺動軸承鉸鏈與擺杆聯接部位設有滑動軸承，與內連杆聯接部位設計有軸和鏈板，鉸鏈與擺杆之間可以轉動，鏈板與內連杆之間不能轉動，是剛性連接，內、外連杆均為剛性杆。連杆的長短距離可以調節，並設有鎖定裝置。工作時，內、外連杆相對運動，即反方向同時運動，長擺杆帶動連杆運動，連杆帶動相連的短擺杆運動。內、外連杆分別帶動交錯排列的短連杆同時向反方向運動，實現了分段組合式篩面的相對擺動運動。(12)內連杆；內連杆由縫鋼管加工而成，兩端加工有螺紋與擺動軸承鉸鏈一端的軸配合，兩端的螺紋是相對反向螺紋，轉動連杆可改變連杆的長短，即擺杆鉸鏈間的距離。內、外連杆的結構是相同的。(13)擺杆鉸鏈；結構同擺動軸承鉸鏈，這是受力最大，在結構尺寸的選擇上與其它鉸鏈相比強度更大。(14)擺杆；擺杆可帶動外連杆運動，將曲軸的動力傳遞給外連杆。曲軸連杆系統通過擺杆系統使分段篩面繞擺動軸承座產生大幅度擺動，上層篩面的擺杆長度與下層篩面的擺杆長度是不同的，使得上、下層分段篩面的擺角不同，上、下層篩面的振動強度、振幅也不相同。改變擺杆長度尺寸和比例，可以調節上、下層篩面的振動強度和振幅大小。(15)外連杆。(16)篩箱；篩箱用於支承曲軸連杆系統、擺杆系統、轉動軸和篩面，使多個部件組合成為一個有機的整體，篩箱的整機重量通過橡膠減振器傳給機架。篩箱的傾角根據物料性質和現場的安裝條件可以進行調節。考慮到大型設備的運輸問題，整個篩箱，曲軸連杆系統、擺杆系統、分段篩面下端的擺動軸、分段篩面和機架都是可以進行拆裝的。(17)擺杆鉸鏈；此擺杆鉸鏈聯接兩端的外連杆，採用對稱結構，中間部位設有滑動軸承，擺杆與連杆之間可以轉動。
在附圖2中(18)皮帶。(19)小皮帶輪。(20)電機。
在附圖4中(1)長連杆。(2)短連杆。(3)軸承底座。(4)軸承。(5)擋蓋。(6)螺栓。(7)軸承上蓋。(8)鍵。(9)銷。(10)外曲柄。(11)軸承底座。(12)軸承。(13)軸承上蓋。(14)內曲柄。(15)鍵。(16)軸承上蓋。(17)軸承。(18)軸承底座。(19)大皮帶輪。(20)主軸。
本發明的曲軸連杆系統是裝配式的，由各零部件組裝而成。曲軸上的調心軸承需要更換時，可以將內、外曲柄拆開進行更換，方便曲軸系統日常的維修。長連杆和短連杆的長度是可以調節的，裝配時容易進行調節並鎖緊。整個曲軸連杆系統的設計最大限度的滿足了裝配和日常維修的需要。
在附圖5中曲軸連杆機構沿箭頭方向產生旋轉，連杆帶動擺杆，使分段篩面產生以O點為圓心的大振幅，變振幅的擺動運動。
在附圖6中(1)排料口；(2)篩箱；(3)篩網；(4)轉動軸；(5)機架；(6)入料口；(7)手柄。
權利要求
1.一種篩分設備，該設備為分段組合式篩面振動，而篩箱和機架不參與振動的一種大型高效篩分設備。其特徵為本發明篩分機的篩面為分段式組合篩面，分段篩面分別由緊固裝置安裝在下面對應的轉動軸上。篩面工作時，分段篩面分別產生繞下端轉動軸為轉動中心的弧線擺動運動，各分段篩面的相鄰篩面作相對擺動，分段組合篩面的1、3、5、7、9段是一組，2、4、6、10段是一組，分段組合篩面的段數可以是4、6、8、10段。篩面根據入料性質不同和用戶要求，可以是單層或雙層。雙層篩面的上層和下層篩面振動強度和振幅大小不同，上層篩面振幅小，振動強度小；下層篩面振幅大，振動強度大。篩分機的運轉是通過動力系統、曲軸連杆系統、擺杆連杆機構、分段組合式篩面與轉動軸系統來實現的。機架支承篩箱，將篩箱重量和一部分動負荷傳給地基，篩箱將各系統、機構組合成一個有機的整體。
2.根據權利要求1所描述的篩分機，其特徵在於篩面結構是由多個分段篩面組合而成的整體篩面，單個分段篩面是由多個單根篩絲按一定間距和規則排列，並固定在篩絲緊固裝置上，緊固裝置中部設有兩筋板圍成固定篩絲槽，兩筋板上打有孔，篩絲穿過按一定尺寸間距排列的略大於篩絲直徑的孔組成的篩面，將固定篩絲槽中灌有鉛等合金，篩絲固定在篩絲緊固裝置上，使篩絲和下端的轉動軸成為一個組合而成的整體，篩面組合結構工作時同時運動，在篩絲中部外端一定距離的位置上還對稱布置有兩個支承板，篩絲兩端為懸臂梁結構。在工作過程中各懸臂篩絲可產生相對振動，有利於物料的迅速透篩。拋射篩上、下兩層篩面的篩絲直徑尺寸是不同的。上層篩面入料端的篩絲直徑最粗16～30mm，上層篩面的其它篩絲的直徑略細10～20mm，下層篩面篩絲直徑尺寸最細4～10mm，不同篩絲直徑的選擇用來滿足篩面在篩分過程中物料對篩絲的不同衝擊，對篩面強度和耐磨性能的要求。篩絲的材質可以選用60Si2CrVA、60Si2Mn、50CrVA等彈簧鋼。也可以選用工具鋼或根據耐磨要求而處理過的合金鋼，以提高篩面的韌性、抗衝擊性和耐磨性。也可採用整體金屬材料或非金屬材料，如在冶金行業上應用時可採用鑄鋼篩面，在其它行業也可採用聚胺脂橡膠篩面等。
3.根據權利要求1所描述的篩分機，其特徵在於本發明的上、下層篩面所實現的運動形式均是由曲軸、連杆、擺杆機構來完成的。曲軸採用組合裝配方式，可以方便的對所有曲軸上的調心滾動軸承進行更換。曲軸上的軸承也可以採用滑動軸承來實現上述機構的運轉。擺杆系統的擺杆離上、下兩層篩面的距離位置可以調節，上、下層篩面距擺杆擺動中心的距離比例調整，可改變上、下層篩面振幅的大小和振動強度的大小。篩面傾角可在15～35°之間進行調整，根據現場用戶的要求，可以改變篩分效率和處理能力。
4.根據權利要求書1所描述的篩分機，其特徵在於本發明大型拋射篩的篩箱和機架都是組合裝配式的，可方便的進行安裝和拆卸，滿足大型設備長距離的運輸要求。小型拋射篩的篩箱和機架可以製作成整體式的，進行整機的運輸和安裝。篩箱由角鋼和鋼板鉚接而成，金屬與金屬接觸面之間塗有金屬膠。也可由板材或型鋼焊接而成。
5.根據權利要求1所描述的篩分機，其特徵在於單層篩面尺寸從12～100m2，系列產品篩面尺寸(寬(mm)×長(mm))2000×6000、3000×6000、4000×6000、5000×6000、6000×6000、7000×6000、8000×6000；3000×8000、4000×8000、5000×8000、6000×8000、7000×8000、8000×8000、9000×8000、10000×8000；3000×10000、4000×10000、4000×10000、5000×10000、6000×10000、7000×10000、8000×10000、9000×10000、10000×10000。單臺處理能力從300～3000t/h，分級粒度上層篩面從13～50mm，下層篩面從4～13mm。
6.根據權利要求1所描述的篩分機，其特徵在於轉動軸由厚壁無縫鋼管和圓鋼加工組合裝配而成，兩端與軸承配合部分設有兩個短軸與無縫鋼管組成一整體轉動軸，以減輕篩分機的重量，在冶金行業應用也可製造成實心軸。
7.根據權利要求1所描述的篩分機，其特徵在於篩分機的上層篩面振幅小，振動強度小，下層篩面振幅大，振動強度大。下層篩面篩絲端部全振幅在100～160mm，振動強度K值在12～18；中部全振幅在30～60mm，振動強度K值在3～6；上層篩絲擺角在8～12°，下層篩絲擺角在12～18°。
8.根據權利要求1所描述的篩分機，其特徵在於篩面尺寸寬度超過5米以後，可將篩分機製造成雙通道結構，避免擺動軸直徑過大，影響有效篩分面積。大型雙通道結構的篩分機，可由兩個電機拖動。帶有足夠轉動慣量的大皮帶輪，可設有兩個或四個，使曲軸系統受力均勻，運轉穩定。
全文摘要
本發明採用曲軸連杆機構、擺杆機構實現分段式組合篩面大振幅、變振幅、較低頻率的擺動運動,篩分機上、下層篩面振幅和振動強度不同。分段式篩面布置在下端的轉動軸上,由篩面緊固裝置將篩面和轉動軸聯成一整體同時運動。分段式篩面是由單根60Si
文檔編號B07B1/16GK1184007SQ9612126
公開日1998年6月10日 申請日期1996年12月3日 優先權日1996年12月3日
發明者孫剛 申請人:孫剛