專利名稱：一種變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振動(dòng)篩，尤其是一種適用于煤礦、冶金、化工、環(huán)保等領(lǐng)域?qū)ξ锪?進(jìn)行粒度分級(jí)、脫介的變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外所使用的橢圓振動(dòng)篩，一般是雙軸或三軸，通常是由篩箱、底座及激振 器組成，激振器包括電機(jī)及帶偏心塊的激振軸，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)激振軸旋轉(zhuǎn)即產(chǎn)生離心慣性力 (激振力)，從而使振動(dòng)篩作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離心慣性力的力心與振動(dòng)篩篩箱整體質(zhì)心重合 時(shí)，振動(dòng)篩篩箱整體作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，篩箱上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡均與質(zhì)心運(yùn)動(dòng)軌跡相同。即篩箱各 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡、輸送速度和拋擲指數(shù)等均相同，篩面運(yùn)動(dòng)軌跡單一，篩面運(yùn)動(dòng)方式不理想， 因而篩分效率不高；同時(shí)三軸振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝精度高，不利于振動(dòng)篩的大型化發(fā)展。 等厚篩篩面運(yùn)動(dòng)方式可使物料在篩面上保持相同或漸增的厚度，達(dá)到較為理想的篩面運(yùn)動(dòng) 方式，但是等厚篩篩體高度大，占地空間比較大，同時(shí)篩體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用時(shí)的維修量也大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種篩分效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的 單軸變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括篩板和篩網(wǎng)組成的篩箱，支撐篩箱的前 支座和后支座組成的彈性支架，設(shè)在篩箱上的單個(gè)激振傳動(dòng)軸和設(shè)在單個(gè)激振傳動(dòng)軸兩端 的偏心激振器，電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)座，輪胎式聯(lián)軸器，所述的單個(gè)激振傳動(dòng)軸設(shè)置的位置偏離 篩箱質(zhì)心，位于篩箱整體質(zhì)心水平夾角為0、距離為L(zhǎng)的斜上方，不與篩箱整體的質(zhì)心重合。所述單個(gè)激振傳動(dòng)軸位置距離篩箱整體質(zhì)心的水平夾角0約為Ji /2 Ji rad,距 離L約為0. 20 2. 05m ；所述激振傳動(dòng)軸偏離整體篩箱質(zhì)心的位置選取通過下式確定 其 中 式中M_振動(dòng)篩參振質(zhì)量；J-M對(duì)質(zhì)心0的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；a-振動(dòng)篩安裝傾角；ky、 ky-支承彈簧在x、y方向的剛度系數(shù)，r-偏心矩，m-偏心塊質(zhì)量，激振角頻率；1^丄2-兩 邊支承彈簧離質(zhì)心距離；1-偏心塊回轉(zhuǎn)中心距篩體質(zhì)心距離邛-1方向與x軸之間的夾Dx、Dy-篩體上任意一點(diǎn)相對(duì)于篩體質(zhì)心的坐標(biāo)。有益效果本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的平動(dòng)橢圓相同的運(yùn)動(dòng)模式的特點(diǎn)和篩箱受等強(qiáng)度 作用方式，根據(jù)等厚篩分的原理，得到了符合篩面運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩。在 篩面入料端產(chǎn)生的橢圓軌跡行程比較大，入料端到篩體中部橢圓的長(zhǎng)軸逐漸變小。由于橢 圓的長(zhǎng)軸是強(qiáng)化物料輸送的分量，該振動(dòng)篩入料端輸送物料的能力比較強(qiáng)，能使入料端粒 度分布較廣泛的物料有足夠的能量向前運(yùn)動(dòng)，有利于均勻分層，物料透篩概率大；經(jīng)計(jì)算可 知，沿篩面長(zhǎng)度方向上，從入料端到排料端，物料運(yùn)動(dòng)速度為遞減狀態(tài)，可以保證篩面有合 理的料層厚度，充分發(fā)揮物料的透篩潛力；振動(dòng)篩入料端的拋擲指數(shù)比較大，與同樣規(guī)格的 平動(dòng)橢圓篩的拋擲指數(shù)相比提高了 18. 93%，可使該段較厚的物料有效分層，從入料端到篩 體中部拋擲指數(shù)逐漸減小，從而保證了篩體各段有合理的拋射指數(shù)，強(qiáng)化了篩分過程。由于 在篩面入料端有較大的拋擲指數(shù)和高的料流速度，因而保證了大塊物料的快速通過以及物 料在篩面上快速分層，使細(xì)小顆粒更快地靠近篩面，順利透篩。中間段達(dá)到普通篩分法的拋 擲指數(shù)和較大的料流速度，使得沿篩面長(zhǎng)度方向上，細(xì)粒級(jí)物料流大體穩(wěn)定，比較均勻的透 篩。接近排料端拋擲指數(shù)和料流速度比普通篩分機(jī)的指標(biāo)稍低，使物料在篩面停留時(shí)間稍 長(zhǎng)，充分透篩。篩面上各點(diǎn)從入料端至排料端，其振動(dòng)傾角也是由大傾角逐漸變小的，借助 傾角，使細(xì)粒物料在相對(duì)較薄的料層中分層透篩，提高了篩面的實(shí)際效率，因此變橢圓軌跡 振動(dòng)篩有效提高了振動(dòng)篩的篩分效率。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)之示意圖。圖2是本發(fā)明的左視結(jié)構(gòu)之示意圖。圖3是本發(fā)明的篩箱力學(xué)模型示意圖。圖4是本發(fā)明的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述圖1、圖2所示，本發(fā)明變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩，主要由篩箱、彈性支架、激振體，電 動(dòng)機(jī)4和電動(dòng)機(jī)座5組成。篩箱由篩板1和篩網(wǎng)9組成，彈性支架由前支座3和后支座6 構(gòu)成，前后支座上分別設(shè)有橡膠彈簧2和上支架10，激振體由單個(gè)激振傳動(dòng)軸8和對(duì)稱設(shè)在 其上的偏心式激振器7構(gòu)成，偏心式激振器7由主偏心塊、副偏心塊、軸承座、軸、滾動(dòng)軸承 和壓蓋等零件組成。前支座3低，后支座6高，將篩箱傾斜支撐，電動(dòng)機(jī)4和電動(dòng)機(jī)座5設(shè) 在篩箱的一側(cè)，單個(gè)激振傳動(dòng)軸8通過輪胎式聯(lián)軸器11與電動(dòng)機(jī)4相聯(lián)接，單個(gè)激振傳動(dòng) 軸8設(shè)置的位置偏離篩箱質(zhì)心0，位于篩箱整體質(zhì)心水平夾角為0、距離為L(zhǎng)的斜上方，水 平夾角0約為Ji /2 Ji，距離L約為0. 20 2. 05m ；不與篩箱整體的質(zhì)心重合，即單個(gè)激 振傳動(dòng)軸8軸線與篩箱整體的質(zhì)心不重合。振動(dòng)篩由激振電機(jī)4通過輪胎式聯(lián)軸器11直 接實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。激振傳動(dòng)軸偏離整體篩箱質(zhì)心的位置選取通過下式確定
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式中M_振動(dòng)篩參振質(zhì)量；J-M對(duì)質(zhì)心0的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；a-振動(dòng)篩安裝傾角；kx、 ky-支承彈簧在x、y方向的剛度系數(shù)；r-偏心矩，m-偏心塊質(zhì)量，激振角頻率知丄2-兩 邊支承彈簧離質(zhì)心距離；1-偏心塊回轉(zhuǎn)中心距篩體質(zhì)心距離邛-1方向與x軸之間的夾 角；Dx、Dy-篩體上任意一點(diǎn)相對(duì)于篩體質(zhì)心的坐標(biāo)。圖3所示，m為激振軸的偏心質(zhì)量，r為偏心距， 為激振軸的激振圓頻率，t為時(shí) 間，0為篩體質(zhì)心，1為激振器軸線與篩體質(zhì)心間的距離為，0為1與x軸之間的夾角，激振 軸的初始相位為 ，振動(dòng)篩的安裝傾角為a，0為縱向平面內(nèi)的擺動(dòng)角位移，LpL2分別為 兩邊支承彈簧與篩體質(zhì)心的距離，kx、ky分別為支承彈簧在x、y方向的剛度系數(shù)，M為振動(dòng) 篩的參振質(zhì)量，J為M對(duì)質(zhì)心0的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，x、y分別為篩體在x、y方向的位移。由振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)分析可以得到振動(dòng)篩上任意一點(diǎn)D(xD、yD)的運(yùn)動(dòng)方程為 式中Dx、Dy分別為篩體上任意一點(diǎn)相對(duì)于篩體質(zhì)心的坐標(biāo)；令A(yù) = mr 2，則有 2 J<y2 - kycosa{L^ +L22)令E = X+ e 2Dy，C = -0 :Dy, S = Y_ 0此，H = -0 2DX，用數(shù)學(xué)方法消去式⑵中的 時(shí)間參數(shù)t，可以得到(S2+H2) xd2+2 (SC-EH) xDyD+ (E2+C2) yD2 = (ES+CH)2 (3)對(duì)式⑵進(jìn)行討論可知，當(dāng)E2S2+C2H2+2ESCH = 0時(shí)，D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線；當(dāng)E =S，C = H時(shí)，D點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓；一般情況下，式(3)表達(dá)的是橢圓方程，經(jīng)過計(jì)算可以 得到振動(dòng)篩上任意一點(diǎn)其橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡中橢圓長(zhǎng)軸與x方向的夾角、 從上面的公式得出，振動(dòng)篩上部分點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線或圓，而其它點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌 跡都是橢圓。因此通過調(diào)整激振軸和篩箱質(zhì)心o的相對(duì)位置，就能夠?qū)崿F(xiàn)篩箱上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌 跡是長(zhǎng)短軸不同的橢圓，由此達(dá)到合理的運(yùn)移速度和拋擲強(qiáng)度，提高篩分效率。
例如選用參數(shù):M = 18000kg, J = 48203kg m2，a = 16°，kx = 9. 016X 105N/ m, ky = 2. 705X 106N/m, r = 0. 176m, m = 960kg, w = 76. 616rad/s, = 2. 712m, L2 = 2. 857m.，計(jì)算得到 X = -3. 680mm, Y = -3. 820mm, A= 1. 360 X 106N, 0 : = 0. 00561cos 3 rad, 0 2 = -0. 00561 sin 3 rad,任取 Dx = 0. 470m、Dy = -0. 470m，帶入式(1)后得到

根據(jù)該式可選擇合適的1、0值，如取1 = 0. 50m、
即滿足條件。因此，通過調(diào)整激振軸和篩箱質(zhì)心o的相對(duì)位置，就能夠?qū)崿F(xiàn)篩箱上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 軌跡是長(zhǎng)短軸不同的橢圓，由此達(dá)到合理的運(yùn)移速度和拋擲強(qiáng)度，提高篩分效率。沿篩面方 向選取5個(gè)特殊的點(diǎn)，選取如上所述的具體參數(shù)，得到篩面上從入料端到排料端篩體上各 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，其各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖4所示。本發(fā)明振動(dòng)篩的激振軸采用單軸，電機(jī)采用激振電機(jī)。激振器的激振力，由塊偏心 式激振器的主、副偏心塊旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生，激振力的大小，由主副偏心塊的夾角來調(diào)整。兩個(gè)塊 偏心式激振器之間，用萬向聯(lián)軸器傳動(dòng)軸聯(lián)接，并且兩個(gè)激振器位置完全對(duì)稱。這樣產(chǎn)生的 激振力的作用線正好作用在側(cè)板平面內(nèi)，力的傳遞直接通過側(cè)板，受力條件比較有利。
權(quán)利要求
一種變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩，包括篩板(1)和篩網(wǎng)(9)組成的篩箱，支撐篩箱的前支座(3)和后支座(6)組成的彈性支架，設(shè)在篩箱上的單個(gè)激振傳動(dòng)軸(8)和設(shè)在單個(gè)激振傳動(dòng)軸(8)兩端的偏心激振器(7)，電動(dòng)機(jī)(4)，電動(dòng)機(jī)座(5)，輪胎式聯(lián)軸器(11)，其特征在于所述的單個(gè)激振傳動(dòng)軸(8)設(shè)置的位置偏離篩箱質(zhì)心(o)，位于篩箱整體質(zhì)心(o)水平夾角為β，距離為L(zhǎng)的斜上方，不與篩箱整體的質(zhì)心(o)重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩，其特征在于所述單個(gè)激振傳動(dòng)軸 (8)位置距離篩箱整體質(zhì)心(ο)的水平夾角β約為π /2 π，距離L約為0. 20 2. 05m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩，其特征在于所述激振傳動(dòng)軸(8) 偏離整體篩箱質(zhì)心(ο)的位置選取通過下式確定 其中. 式中M-振動(dòng)篩參振質(zhì)量；J-M對(duì)質(zhì)心0的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；α -振動(dòng)篩安裝傾角；kx、ky-支 承彈簧在χ、y方向的剛度系數(shù)，r-偏心矩，m-偏心塊質(zhì)量，ω -激振角頻率知、L2-兩邊支 承彈簧離質(zhì)心距離；1-偏心塊回轉(zhuǎn)中心距篩體質(zhì)心距離；β -1方向與χ軸之間的夾角，Dx、 Dy-篩體上任意一點(diǎn)相對(duì)于篩體質(zhì)心的坐標(biāo)。
全文摘要
一種變橢圓軌跡等厚振動(dòng)篩，適用于對(duì)原煤、礦石及其它物料進(jìn)行粒度分級(jí)、脫介。它包括篩板和篩網(wǎng)組成的篩箱，支撐篩箱的前支座和后支座組成的彈性支架，設(shè)在篩箱上的單個(gè)激振傳動(dòng)軸和設(shè)在單個(gè)激振傳動(dòng)軸兩端的偏心激振器，電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)座，輪胎式聯(lián)軸器，單個(gè)激振傳動(dòng)軸設(shè)置的位置偏離篩箱質(zhì)心，安裝于篩箱整體質(zhì)心的斜上方，不與篩箱整體的質(zhì)心重合。在篩面入料端產(chǎn)生的橢圓軌跡行程比較大，入料端到篩體中部橢圓的長(zhǎng)軸逐漸變小，改變了傳統(tǒng)的平動(dòng)橢圓相同的運(yùn)動(dòng)模式的特點(diǎn)和篩箱受等強(qiáng)度作用方式，該振動(dòng)篩入料端輸送物料的能力強(qiáng)，能使入料端粒度分布均勻分層，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，透篩率高，使用效果好。
文檔編號(hào)B07B1/28GK101890405SQ20091002691
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者劉初升, 賀孝梅, 趙躍民, 閆俊霞 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)