毕业设计分级振动筛

海湾扇贝分级振动筛

摘要

分级振动筛是一种将物料分成两种或多种粒度级别的设备，广泛应用于矿山、煤炭、农产品等多个行业，能够实现各种物料的分级。具有运转平稳、工作可靠、结构简单、易损件少、筛网更换方便以及筛分效率高和筛分效果好等特点。

本文首先介绍了振动筛的原理，简述了国内外振动筛的研究现状，分析了各种振动筛的特点，综合运用机械设计、机械制造等知识提出了海湾扇贝分级振动筛的设计思路。

其次，讨论和确定了双轴直线振动筛的总体结构，并对其结构方案、主要零部件、技术指标性能等进行了详细的分析和计算，对部分主要零部件进行了校核计算。最后，分析了海湾扇贝分级振动筛还可以优化改进的地方。

关键词：海湾扇贝；分级；振动筛；直线

Abstract

Grading shaker is a material is divided into two or more levels of granularity equipment, widely used in mining, coal, agricultural products and other industries, the classification of the different types of materials can be achieved. With a smooth, reliable operation, simple structure, less wearing parts, the screen is easy to replace and screening efficiency and screening effect.

This paper first introduces the principle of vibrating screen, briefly shaker at home and abroad Research, analyzed the various characteristics of the vibrating screen, integrated use of mechanical design, manufacturing, and other knowledge proposed The bay scallop classification shaker design ideas.

Second, discuss and determine the overall structure of the two-axis linear vibrating screen, and the structure of the program, the main ponents, technical indicators performance carried out a detailed analysis and calculation on the part of the main ponents were checking calculation. Finally, the analysis of the the bay scallop grade vibration sieve can also be optimized for improvement.

Keywords：Bay scallop; Shaker;Straight line

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第一章绪论

1、振动筛的原理

振动筛是一种适合潮湿难筛物料干法筛分的振动筛分机械设备，是目前国内处理难筛物料的振动筛分机械设备。振动筛具有大振幅、大振动强度、低频率和弹性筛面的工艺特点。工作过程中始终保持最大的开孔率，从而筛分效率高、处理能力大，筛板更换方便，降低了成本。振动筛超大筛面和大处理能力可满足现场的生产需要。振动筛筛子的结构采用多段筛面振动而机架不振动的运动方式，使振动筛实现了大型化。

筛分是利用多孔工作面将颗粒大小不同的混合物进行分级的作业。利用筛分可以把物料加工成成品；也可以为下道工序做准备；可以为破碎作业服务；也可以脱水、脱泥、脱介。筛分机械的种类很多。在工业上，一般是根据其运动特征进行分类的。根据这种方法，筛分机械主要可以分为以下五种：固定筛、滚筒筛、摇动筛、振动筛和圆筒筛。

振动筛工作时，两振动电机同步反向旋转产生反向激振力，迫使筛体带动筛网做纵向运动，使其上的物料受激振力而周期性向前抛出一个射程，从而完成物料筛分作业。

振动筛的工作特点:

①采用偏心块产生激振力，激振力强

②筛子横梁与筛箱采用高强度螺栓，结构简单，维修方便

③采用小振幅，高频率，大倾角结构，使该机筛分效率高、处理量大、寿命长、电耗低、噪音小。

2、振动筛的研究现状及发展趋势

振动筛是工矿企业普遍应用的筛分机械。近20年来，人们对振动筛的研究取得了可喜的成果，对目前应用于振动筛的机械动力学、振动机理、筛分理论特别是噪声控制方面的研究加以综述，并对振动筛的研究发展趋势提出自己的看法。

2.1、振动筛机械动力学

①振动筛力学模型

目前已有的研究一般采用刚性平板力学模型进行解析求解，研究振动筛结构强度、刚度和各阶固有模态时，也采用连续体力学模型，对于大型振动筛结构的弹性体力学模型，目前大都采用离散化数值方法，例如有限元模态分析法。

②振动筛的减振

振动筛减振问题主要涉及基础减振和起动停车通过共振区减振。基础减振主要是限制振动筛隔振弹簧传递给基础的动负荷，一般方法是合理选用隔振弹簧的动力参数。通过共振区减振，主要是限制共振振幅，方法是电机反转消振、橡胶缓冲垫减振、无扰力机械消振、阻尼器消振、浮动偏心块消振、摩擦阻力矩消振及合理选用隔振弹簧等。

③振动激振器

目前国内外的发展趋势是采用激振电机，但由于激振电机与筛箱一起振动，所以要求电机具有较高的耐振性能。目前不论采用何种激振器，都不能减轻侧板的动应力，以侧板疲劳裂纹是国内外研究人员至今无法解决的难题。

2.2、振动筛筛分理论

科学有效的筛分方法，能提高振动筛筛分效率是生产能力，在这方面的研究工作主要有两个方面：

①物料在筛面上运动的理论模型

建立准确实用的物料筛分理论，对合理选择振动筛的动力学和运动学参数至关重要，物料在筛面上运动比较有代表性的理论有：单颗粒物料在筛面上的跳动模型理论；物料群在筛面上的碰撞模型理论；物料群振动理论和单元层理论。

②物料在筛面上的运动分析

物料在筛面上的运动分析方法一般有两种，一种是以单颗跳动理论为依据，求得物料理论平均速度的运动学参数，然后根据实验结果引入物料群相互影响系数加以修正；一种是采用碰撞理论，提出物料群运动学参数。

第二章总体方案的确定

1、设计任务分析

1.1、设计要求

海湾扇贝分级振动筛的设计应满足如下技术要求：

①海湾扇贝直径50mm—80mm，厚度20mm—30mm与直径成比例增加

②海湾扇贝表面有淤泥等附着物

③将海湾扇贝筛分成四级

④处理量：1t/h

1.2、任务分析

该课题要求我们设计一个振动筛，能够实现海湾扇贝的振动分级，该机的自动化程度较高、效率高、结构简单；该机价格便宜、经济实惠而且占地面积小。综上所述，该设计题目的完成需要解决以下几个主要问题：

①确定何种总体结构方案，以达到结构简单、满足加工条件而效率高的目的

②确定振动筛的技术参数，能够达到制造标准

③如何设计筛网及筛网的布置形式，能够实现海湾扇贝的分级

④如何设计底座及机身部分，使振动筛平稳工作

⑤部分零件的校核，满足使用要求

2、总体方案的设计

2.1、振动筛形式

振动筛主要分为直线振动筛、圆振动筛、高频振动筛。振动筛按振动器的型式可分为单轴振动筛和双轴振动筛。单轴振动筛是利用单不平衡重激振使筛箱振动，筛面倾斜，筛箱的运动轨迹一般为圆形或椭圆形。双轴振动筛是利用同步异向回转的双不平衡重激振，筛面水平或缓倾斜，筛箱的运动轨迹为直线。振动筛有惯性振动筛、偏心振动筛、自定中心振动和电磁振动筛等类型。

电磁振动筛利用电磁激振器使筛面振动，筛箱作直线运动。特点是没有传动部件，结构简单，耗电少，筛分效率可高达98%，便于自动控制，然而其振幅小（2—4mm），比较适合细粒物料的筛分。

惯性振动筛可分为单轴振动筛和双轴振动筛。单轴振动筛筛面的运动轨迹为圆形或椭圆形，双轴振动筛筛面的运动轨迹为直线。

综合比较各种振动筛的优缺点，结合被筛分物料—海湾扇贝的形状特点，本设计采用双轴惯性振动筛。

2.2、筛面设计

利用机械方法进行筛分，通常是采用具有一定孔眼或缝隙的筛面，使物料颗粒在筛面上运动，小于孔眼（缝隙）的物料从筛面掉下，称为筛下料，停留在筛面上的物料，称为筛上物，因此，筛面数为n时，筛分以后可以将物料筛分成（n+1）等级。

本振动筛将海湾扇贝筛分为4级，分别是直径<50mm、50mm—60mm、60mm—70mm、>70mm 4个等级，故筛面数为3。

筛面排列方式有三种：

①细孔筛面和粗孔筛面排列在同一平面，次序是由细到粗（图2.1），其优点是操作和更换筛面方便，各级筛下料从不同处卸出，运送方便。缺点是粗颗粒要经过细筛面，既易磨坏细孔筛面，又常堵塞筛孔。

②细孔筛面和粗孔筛面垂直布置在不同平面上，上粗下细（图2.2），优点是占地面积小，细筛面不会被粗粒磨损，有利于提高筛分质量，但维修保养较困难。

③混合式（图2.3）上述两种排列的混合，兼有两者的优点。

图2.1 由细到粗图2.2 上粗下细图2.3 混合式

一般生产实际中，都采用上粗下细的垂直排列方式,本设计根据物料—海湾扇贝的性质

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等因素选择上粗下细的筛分方式。

2.3、机架支撑方案设计

直线惯性振动筛的机架支撑方式有以下两种方案：

方案一：吊式振动筛，将振动筛用钢丝绳固定在空中，弹簧与机箱联接在一起，利用振动电机使振动筛振动筛选。

方案二：座式振动筛，利用机架支撑筛箱，筛箱和机架通过弹簧联接，利用振动电机使振动筛振动筛选。

由于振动筛筛箱分成四层，所占空间较大，采用方案一，安装维修等不方便；其次振动筛工作过程中，吊挂筛箱的钢丝绳摆幅下端大于上端，下端穿过钢板盒处容易摩擦断裂，方案二能够克服以上缺点，故采用方案二：座式振动筛。

2.4、激振器的选用

激振器是附加在某些机械和设备上用以产生激励力的装置，是利用机械振动的重要部件。激振器能使被激物件获得一定形式和大小的振动量用以实现物料或物件的输送、筛分、密实、成型和土壤砂石的捣固等工作。

振动电机是动力源与振动源结合为一体的激振源，振动电机是在转子轴两端各安装一组可调偏心块，利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力。振动电机的激振力利用率高、能耗小、噪音低、寿命长。振动电机的激振力可以无级调节，使用方便，JZO、YZU、VB，XVM，YZO、YZS、YZD、TZD ，TZDC 等型号的振动电机为通用型振动电机，可以应用于一般振动机械。

采用振动电机能避免很多繁琐设计，故扇贝分级振动筛采用振动电机作为振动源。2.3总体结构简图

海湾扇贝分级振动筛的总装配结构简图详见附图。它主要由底座、筛箱、振动电机、支撑弹簧等零部件组成。底座用于支撑筛箱和电机；支撑弹簧用于振幅的产生；振动电机为振动筛的动力来源，使振动筛达到所要求的振幅。

第三章振动筛的参数选择

1、筛面倾斜角

筛面倾斜角与筛子处理量和筛分效率有关。筛子的倾斜角越大，其处理量越大，但筛