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振动筛分机结构特点分析

振动筛分机是由激振器、筛箱、筛面、传动部件和支 承部件等五大部件组成。
    (1)激振器
    激振器是振动筛的心脏,是振动筛分机的动力之源,它的作用好比是汽车的发动机。一 台振动筛的寿命长短有70%是由激振器决定的。现 阶段的激振器普遍采用偏心块外置式整体结构,偏 心块固定在2 根轴上,轴的旋转是由装配在轴上一 对模数和齿数、螺旋角相等、螺旋角旋向相反的斜 齿轮驱动,这样偏心块就可以等速、反向旋转,产生 的激振力在横向(X)方向上相互低消,在纵向(Y)方 向上相互叠加, 使振动筛在一个方向上作直线运 动, 这种激振器结构类似于一个简单的减速器,甚 至于比减速器还简单,它的密封、润滑传动件的结 构都和减速器相同,但也有不同的地方:①用料综 合性能比减速器高,箱体、轴承压盖、偏心块都用高 强度的球墨铸铁,而减速器是用灰铸铁,并且轴、斜 齿轮加工精度比减速器高;②制作和装配比减速器 精度高,例如:激振器斜齿轮螺旋角比减速器斜齿 轮螺旋角大,减速器的齿轮螺旋角一般9°,而激振 器的齿轮螺旋角是31°左右, 这就给加工齿轮造成 了很大的难度。并且啮合时键槽方向也有要求。在 装配方面, 激振器要求有可调节的较大的轴向间 隙,而减速器没有。之所以有这么多不同,主要是因 为减速器只是一个运动和动力的传递,是一个中间 体。而激振器是发动机,直接发生运动和动力,使振 动筛振动起来。各知名振动筛生产厂家的激振器结构基本一样,但也有不同的地方。宏源振动激振器和 其他厂家激振器相比有以下3 个优点:①箱体外置 8 块偏心块, 通过组合不同的装配角度, 可以形成 24 种不同的激振力,另外8 件偏心块外置大大增大 了整个激振器的散热面积;②轴承使用内外套可分 离的滚柱轴承, 并且还加有调节轴向间隙的角圈, 使轴在受热状态下,可以浮动起来,而不致于卡死。 此外由于内外圈分离,轴向力不直接辐射到轴承外 圈,再加上齿轮的优化设计,使得筛机工作时的启 动阻尼很小,克服阻尼所须的功率小,这样大大降 低了激振器的启动力矩。使相联的电机功率大大减 小,给选煤厂运营减少了大笔的电费开支,这是康 威德激振器无可争辩的竟争优势;③独特的迷宫密 封节流技术, 其他激振器密封用的是唇形橡胶密 封,而宏源致电激振器的密封是机械+橡胶密封,再加 上特有的迷宫密封、迷宫环上的节流齿使这种密封 技术更可靠、更耐用;④激振器箱体为球墨铸铁结 构, 壁薄而坚韧, 既保证了使用刚度, 又具有最轻的 质量, 薄壁结构还保证了密闭内腔与外界良好的热 交换, 使其工作温升保持在最低限度; 激振器内腔 容积很大, 不但考虑到了容纳足量润滑稀油所需的 空间以及润滑油在其内部的循环空间, 而且还能较 好地分解密闭内腔中油液因工作温升所带来的体积 膨胀, 有利于保持内部的压力平衡; 保证了传动的平 稳性和减少了噪声
    (2)筛箱
    筛箱是振动筛的主要工作部件,具 有传递激振力、支撑激振器、承受物料冲击和筛分 输送物料等作用,它承受的是循环应力和恶劣的交 变载荷,面临的是疲劳破坏。高强度转动、高强度振 动的特点要求筛箱具有足够的刚度和强度,才能使 筛机具有良好的可靠性和稳定性。筛箱由侧板、驱 动梁(激振器大梁)、横梁(单梁)、加强梁(起吊梁) 和出入料端梁(双梁)组成。形成了空间的金属桁架 结构。侧板采用机械性能优良的20G 整块下料制 作,利用优化设计理念合理布置加强肋,形成空间 桁架结构,所有连接件都用虎克铆钉联接,整个侧 板没有任何焊接,这样可避免因切割和焊接引起的 应力集中,所有的梁都进行热处理,可以消除焊接 应力,入料端要设计成特别高强度结构,以适应大 块原煤对筛箱的冲击和筛面的损坏,提高筛箱的使 用寿命。除此之外,还要考虑共振、不对称设计、运 行中入料变化和各部件的固有频率等。以上是筛箱 的普遍共性。宏源振动筛生产厂家生产的筛箱又 有不同的特点,其中最大不同的是梁与弹簧座的形 状与结构。
    ①宏源振动的筛箱中的梁用的是H 形钢,并且入 料、出料端用的是双梁,结构强度大。在各种型材 中, 有相同的力学性能的型材,H 形钢的重量最轻, 这样做即能减轻筛机的重量, 又能增强筛箱的刚 度。其次激振器大梁是用厚T=45 mm 的钢板焊成H 形状,并用2 件H 形梁焊成方形结构,这样的设计 使筛箱的刚度大大增加,宏源振动振动筛的激振器大 梁使用寿命在8 a 以上;
    ②侧板上的弹簧座,宏源振动 的弹簧座不仅是起支持弹簧的作用,同时也是加强 侧板刚度的一种方法。使振动筛在工作时侧板产生 裂纹的几率大大减少, 提高了振动筛的使用寿命;
    ③在设计筛箱时,采用了弹性力学有限元的分析方 法来设计整个筛箱,对筛箱都进行振动分析、结构 分析、有限元分析、应力-应变分析和动态模拟测 试,以测算其应力点和临界速度,对其结构进行动 性能优化。在设计完筛箱后, 直接上计算机仿真, 分析侧板上最薄弱地方;
    (3)筛面
    筛面是振动筛的易损件,现在振动 筛的筛面有2 种类型,一种是只有一种角度水平筛 面,另一种是不同倾角的香焦筛面布置。宏源振动振 动筛的筛面是采用支承角钢、扁钢和单梁、双梁结 合在一起的结构,下面用角钢、扁钢支承,上面用压 板压制,压板用螺栓固紧,这种布置的优点通过很 小的改动,可以安装各种不同的筛板,当安装不锈 钢条缝筛板时,螺栓就提前焊在角钢上,直接安装筛 板即可,当安装聚氨酯筛板时,把导轨装在角钢上即 可。图2 是宏源振动振动筛经常采用的筛面结构;
侧压块2. 楔子3. 筛面4. 挡水堰5. 导轨6. 扁钢7. 角钢
    (4)传动部分
    宏源振动筛机采用电机-三角带- 轴承座-万向传动轴传动方式。该装置固定在一电机支架上, 电动机通过三角带减速后, 再经过固定 在电机架上的一对配对的轴承座把动力传递给激 振器, 万向传动轴的应用可很好地补偿筛机振动过 程中和启停车共振时引起的径向跳动。而在激振器 中间传动部分也采用万向传动轴的结构, 该结构可 保证在同一台筛机上安装2 台激振器不同轴的情 况下, 也能无故障地运转,减少维护量。此外由于万 向节的挠性传动, 所以在启停车通过共振区时, 可 有效地抑制共振振幅;
    (5)支承部分
    在每个支承部位采用内、外双 金属弹簧减振设计。同时,在每组金属弹簧上下端 安装聚氨酯弹性定位块,降低噪声。当振动筛通过 共振区域时,能有效降低共振振幅,扰乱激振频率, 使振动筛快速、安全地通过危险区域,同时,起到保 护建筑物的作用。提高了振动筛的安全性和稳定 性,延长了振动筛使用寿命,同时内外弹簧的使用 通过数量调整可用在不同的振动筛上,使振动筛的 设计变得更加标准化。使用单位更加方便选取振动 筛的备件。此外有的宏源振动筛机还采用橡胶弹簧。 橡胶弹簧频带宽,减振效果好,噪音低,寿命长(是 钢制螺旋弹簧的1.5 倍),而且不会出现钢制螺旋弹 簧突然断丝的现象,减少事故发生机率。
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