本發(fā)明涉及一種振動式弛張篩，尤其是一種適用于煤炭篩分的超靜定模塊化主梁振幅可調(diào)低頻振動弛張篩，屬于選煤機械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

篩分是煤炭加工的重要環(huán)節(jié)。振動篩作為煤炭篩分設(shè)備在選煤廠中獲得了廣泛應(yīng)用。隨著原煤綜采自動化技術(shù)的應(yīng)用，原煤破碎程度提高，加之水力采煤、井下噴水防塵等措施的應(yīng)用，導(dǎo)致原煤中細粒級組分和水分含量增加，往往導(dǎo)致細粒煤粘結(jié)成團，糊堵篩面。對這類潮濕細粒煤炭，普通振動篩篩分效率低，難以進行有效的深度干法篩分。

振動式弛張篩是一種處理潮濕細粒煤的新型篩分設(shè)備，相比普通振動篩，振動弛張篩由篩體和浮動篩框組成，兩者之間柔性連接。篩體在激振器作用下往復(fù)振動，形成主振動，根據(jù)動力學(xué)亞共振原理，浮動篩框與篩體之間存在相對振動，形成附加運動。其篩面采用聚氨酯彈性材料制成，篩面兩端分別固定在篩體和浮動篩框上，在兩者相對振動的作用下，篩面松弛-張緊，形成周期性的弛張運動，由此獲得較高的拋擲加速度以及較大的篩孔變形量，防止物料堆積、粘附。

目前在振動式弛張篩設(shè)計領(lǐng)域，按運動形式不同大致上可分為圓振動弛張篩和直線振動弛張篩。申請?zhí)枮?014108478863、2013200375643的專利文獻公開了一種單層弛張篩型篩分設(shè)備，申請?zhí)枮?014108550974、2014208681285的專利文獻公開了一種多層弛張篩型篩分設(shè)備，這些專利文獻公開的結(jié)構(gòu)均與圓振動篩相似，其共同特點是采用單個偏心塊激振器驅(qū)動，激振器穿過側(cè)板固定，激振力直接作用在側(cè)板上；篩體作類圓振動，浮動篩框與篩體采用剪切橡膠彈簧連接，相對篩體作往復(fù)平動。從篩分工藝角度來看，圓運動的處理量大大，結(jié)構(gòu)簡單，但對物料在篩面上輸送、分層效果差，安裝時需要一定的傾角，占用空間過多。橡膠剪切彈簧在長時間承受往復(fù)剪切力的作用后橡膠容易撕裂。同時，剪切力的作用使得橡膠發(fā)熱，從而導(dǎo)致橡膠發(fā)硬變脆，失效，降低了振動弛張篩的可靠性。此外，這類振動弛張篩要實現(xiàn)低頻（《600r/min）大振幅時，需要降低橡膠剪切彈簧的剛度，而這又會限制浮動篩框承載能力，因此受橡膠剪切彈簧的剛度和浮動篩框承載能力的相互制約，往往工作在較高頻率，而傳統(tǒng)的曲柄連桿式弛張篩，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，工作頻率一般在600r/min以下能取得較好的篩分效果。

申請?zhí)枮?014107970494的專利文獻公開了一種快速去除大塊物料振動式弛張篩，浮動篩框與篩體采用橡膠鉸鏈懸掛安裝，使用壽命及可維護性較橡膠剪切彈簧大幅提高，但振幅調(diào)節(jié)不便，不能很好地適應(yīng)工況變化。

申請?zhí)枮?014203021895的專利文獻公開了一種采用箱式激振器的弛張篩，其結(jié)構(gòu)類似于直線振動香蕉篩，篩體在激振器作用下作類直線運動，對物料具有較好的輸送作用，可以水平布置，克服了圓振動弛張篩安裝角度大的缺陷。但其箱式激振器安裝固定在主梁上，為承受激振器產(chǎn)生的激振力，主梁尺寸及重量較大，存在較大的結(jié)構(gòu)死重，能耗較高，不利于振動弛張篩的大型化。

申請?zhí)?013107281514的專利文獻提出了一種無主梁香蕉弛張篩，同樣采用箱式激振器，因激振器直接安裝在篩體側(cè)板頂部，減輕了結(jié)構(gòu)質(zhì)量。但由于是集中載荷，為保證弛張篩運行的穩(wěn)定性，因此對兩側(cè)激振力的一致性以及側(cè)板加工精度、強度要求較高。

申請?zhí)?00710019307.6的專利文獻提出了一種雙組超靜定網(wǎng)梁激振板塊式組合承重梁特大型振動篩，利用網(wǎng)梁體超靜定結(jié)構(gòu)作為主梁，較好的克服了傳統(tǒng)主梁的缺陷，適合大型化，但其主梁結(jié)構(gòu)形式固定，只能實現(xiàn)單一的直線運動。

申請?zhí)枮?015205282540的專利文獻公開了一種弛張篩分段式活動梁振幅調(diào)節(jié)裝置，通過對剪切橡膠彈簧的預(yù)緊力進行調(diào)節(jié)從而改變浮動篩框的活動范圍，可以適應(yīng)不同工況要求，受橡膠彈簧強度限制，振幅調(diào)節(jié)范圍不大。申請?zhí)枮?015203736591的專利文獻提出了分段振幅可調(diào)式香蕉型振動弛張篩，其浮動篩框分為多段，根據(jù)實際需要，通過拆卸或更換各段的剪切橡膠彈簧，可以獨立調(diào)節(jié)各段的篩面振幅，但通過改變橡膠塊數(shù)目的方法來調(diào)節(jié)振幅，無法實現(xiàn)振幅的無級調(diào)節(jié)，若拆卸數(shù)目過多，往往會影響浮動篩框的承載能力。

綜上所述現(xiàn)有弛張篩主要存在問題有：1）采用剪切橡膠彈簧因而造成彈簧易撕裂、發(fā)或支撐能力不夠；剪切橡膠彈簧剛度、結(jié)構(gòu)和支撐能力限制了低頻工作能力2）激振梁在大跨度尺寸時難以克服剛度不足問題以及采用箱式激振器帶來的復(fù)雜的制造問題；3）浮動篩框振幅調(diào)節(jié)不便，無法實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，且調(diào)解時往往會改變浮動篩框承載能力。4）振動篩面使用壽命短。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、耗能低、易于大型化、運行穩(wěn)定性好的超靜定模塊化主梁振幅可調(diào)低頻振動弛張篩。

技術(shù)方案：本發(fā)明的超靜定模塊化主梁振幅可調(diào)低頻振動弛張篩，包括篩體、彈簧支撐座、減震彈簧、電機、支架，由管梁和固定板組成的超靜定激振主梁，所述的篩體通過彈簧支撐座安裝在減震彈簧上，所述的篩體上設(shè)有浮動篩框，篩體和浮動篩框上設(shè)有彈性篩面，浮動篩框通過橡膠鉸鏈懸掛安裝于篩體的下部，浮動篩框在物料的作用下可使聚氨酯彈性篩面上下擺動，加快物料運行速度，避免載荷集中；

所述的篩體包括左側(cè)板、右側(cè)板、后擋板、連接左右兩側(cè)板的多根固定橫梁和加強梁，多根固定橫梁位于篩體的下部，加強梁位于篩體的上部，所述左右側(cè)板之間的中部設(shè)有用于單組或雙組偏心塊激振器的超靜定激振主梁；

所述的偏心塊激振器包括傳動軸和設(shè)在傳動軸上的多個偏心塊，多個偏心塊分散安裝在左右側(cè)板和超靜定激振主梁內(nèi)部的固定板上，偏心塊激振器的傳動軸一端通過聯(lián)軸器與安裝在支架上的電機相連；

所述的浮動篩框包括側(cè)梁、浮動橫梁和彈簧支座，浮動橫梁的兩端通過法蘭與側(cè)梁連接，構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)；浮動橫梁與篩體下部的固定橫梁相互交替布置；

所述的彈性篩面包括多塊矩形篩板和卡槽帶，所述矩形篩板的兩側(cè)設(shè)有卡扣邊，所述的卡槽帶兩側(cè)設(shè)有與矩形篩板卡扣邊相扣合的卡槽，中部間隔設(shè)有多個固定孔，通過卡槽帶將矩形篩板扣合連為一體，各卡槽帶經(jīng)墊板、壓條、螺栓和防銹螺母分別安裝在固定橫梁和浮動橫梁上。

所述的浮動篩框的側(cè)梁前后兩端安裝有振幅限位彈簧。

所述的橡膠鉸鏈連接長度可通過單獨或同時改變各橡膠鉸鏈連接長度、調(diào)節(jié)振幅限位彈簧剛度、或改變浮動篩框的工作振幅，適應(yīng)不同工況進行調(diào)整。

所述的彈性篩面為聚氨酯彈性篩面。

所述的浮動橫梁和固定橫梁的高度在同一平面上，或不在同一水平面上；

所述的超靜定激振主梁為用于安裝單組偏心塊激振器的圓形結(jié)構(gòu)超靜定激振主梁，或用于安裝雙組偏心塊激振器的正多邊形結(jié)構(gòu)超靜定激振主梁。

所述的圓形結(jié)構(gòu)超靜定激振主梁由多塊圓形固定板和多根A管梁構(gòu)成，多塊圓形固定板的中部分別開有一個同心圓孔，多根A管梁成環(huán)形均勻分布固定在圓形固定板上，構(gòu)成圓形網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)。

所述的正多邊形結(jié)構(gòu)超靜定激振主梁包括多塊正多邊形固定板和多根B管梁構(gòu)成，多塊正多邊形固定板上分別開有兩個同心圓孔，多根B管梁成正多邊形對稱分布固定在正多邊形固定板上，構(gòu)成正多邊形網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)。

有益效果：本發(fā)明通過改變浮動篩框前后金屬彈簧的剛度以及調(diào)節(jié)橡膠鉸鏈的連接長度，可以改變振動弛張篩的動力學(xué)參數(shù)，從而無級調(diào)節(jié)浮動篩框相對篩體的工作振幅。由于這種調(diào)節(jié)不改變浮動篩框與篩體的連接關(guān)系，因此不會降低浮動篩框的承載能力。調(diào)節(jié)橡膠鉸鏈的連接長度會使浮動篩框的浮動橫梁與篩體的固定橫梁處于不同水平面上，而聚氨酯篩板分別固定在固定橫梁和浮頂橫梁上，因而會改變聚氨酯篩板的彎曲形狀，不同的彎曲形狀會對物料運動狀態(tài)造成影響，有利于適應(yīng)不同物料或工況要求。本發(fā)明在篩體左右側(cè)板上部采用超靜定激振主梁連接，激振器分散安裝在左右側(cè)板和激振主梁的內(nèi)部固定板上，超靜定激振主梁同時起到連接左右側(cè)板和提供激振力的作用，降低了結(jié)構(gòu)死重。在同等激振力下，采用激振器采分散安裝的方式，可以避免集中載荷，充分利用結(jié)構(gòu)剛度，防止局部應(yīng)力集中。同時可以降低單個激振器體積，結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)振動篩大型化要求。超靜定結(jié)構(gòu)激振主梁可以適應(yīng)較寬的篩面寬度，有利于振動弛張篩的大型化。可根據(jù)工藝要求不同，保留管梁，僅通過更換不同結(jié)構(gòu)的固定板，組裝成不同形式的激振主梁，實現(xiàn)圓振動激振或直線振動激振，靈活性強，節(jié)約成本。

利用橡膠鉸鏈將浮動篩框懸掛在篩體下部，橡膠鉸鏈賦予浮動篩框的往復(fù)擺動，承載能力大，避免了一般振動弛張篩使用剪切橡膠彈簧將浮動篩框鑲嵌在篩體時帶來的橡膠疲勞撕裂、發(fā)熱硬脆現(xiàn)象。浮動篩框前后安裝的振幅限位彈簧能夠有效抑制浮動篩框的其他方向上的運動，防止橡膠鉸鏈中的橡膠元件產(chǎn)生大變形，增強了弛張篩的運行平穩(wěn)性和彈性部件壽命。

實際生產(chǎn)中可以通過調(diào)整橡膠鉸鏈連接部分的長度以及改變浮動篩框前后的振幅限位彈簧的剛度，從而靈活調(diào)節(jié)浮動篩框的振幅，適應(yīng)不同工藝需求?？梢詫崿F(xiàn)浮動篩框工作振幅的無級調(diào)節(jié)，同時不改變其承載能力。

此外，改變橡膠鉸鏈連接部分的長度可以使浮動篩框的浮動橫梁與篩體的固定橫梁處于不同水平面上，進而改變聚氨酯篩面的彎曲形狀，有利于物料在聚氨酯篩面翻滾、碰撞、解體，提高篩分效率。所述的聚氨酯篩板為非等厚結(jié)構(gòu)，包括連接區(qū)、過渡區(qū)、工作區(qū)，不同區(qū)域采用不同的厚度以及橫截面形狀，能夠消除弛張篩篩面的工作區(qū)域與連接區(qū)域之間的應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高篩面的強度，延長壽命；兩端采用卡扣式結(jié)構(gòu)安裝在固定橫梁和浮動橫梁上，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，拆裝方便，易于維護修理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的實施例二結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的主要結(jié)構(gòu)軸測結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2的主要結(jié)構(gòu)軸測結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1的主要結(jié)構(gòu)側(cè)視示結(jié)構(gòu)意圖；

圖6是圖2的主要結(jié)構(gòu)側(cè)視示結(jié)構(gòu)意圖；

圖7是本發(fā)明的浮動篩框軸測示結(jié)構(gòu)意圖；

圖8是圖1中的超靜定模塊式激振主梁結(jié)構(gòu)軸測示意圖；

圖9是圖2中的超靜定模塊式激振主梁結(jié)構(gòu)軸測示意圖；

圖10是本發(fā)明的篩面卡扣固定方式示意圖；

圖11是本發(fā)明的篩面與橫梁固定方式示意圖；

圖12是本發(fā)明的卡槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13是本發(fā)明的篩面示意圖；

圖14是本發(fā)明的篩面?zhèn)纫晥D；

圖15是本發(fā)明的浮動橫梁與固定橫梁處于同一水平面時示意圖；

圖16是本發(fā)明的浮動橫梁與固定橫梁處于不同水平面時示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖中的實施實例對本發(fā)明作進一步描述：

實施例1、如圖1所示，本發(fā)明的超靜定模塊化主梁振幅可調(diào)低頻振動弛張篩，主要由篩體1、彈性篩面2、浮動篩框3、橡膠鉸鏈4、振幅限位彈簧5、彈簧支撐座6、減震彈簧7、聯(lián)軸器8、電機9、支架10和超靜定激振主梁組成。所述的篩體1通過彈簧支撐座6安裝在減震彈簧7上，所述的篩體1上設(shè)有浮動篩框3，篩體1和浮動篩框3上設(shè)有彈性篩面2，浮動篩框3通過橡膠鉸鏈4懸掛安裝于篩體1的下部，浮動篩框3在物料的作用下可使聚氨酯彈性篩面2上下擺動，加快物料運行速度，避免載荷集中；所述的浮動篩框3的側(cè)梁3-1前后兩端安裝有振幅限位彈簧5，可根據(jù)需要更換不同剛度彈簧；所述的橡膠鉸鏈4連接長度可通過單獨或同時改變各橡膠鉸鏈4連接長度、調(diào)節(jié)振幅調(diào)節(jié)彈簧5剛度、改變浮動篩框的工作振幅，適應(yīng)不同工況進行調(diào)整。所述的超靜定激振主梁為用于安裝雙組偏心塊激振器11的正多邊形結(jié)構(gòu)超靜定激振主梁。篩體1左右側(cè)板以及浮動篩框側(cè)梁對應(yīng)位置上分別布置有橡膠鉸鏈的安裝座12、13，浮動篩框3利用安裝座13通過橡膠鉸鏈4懸掛于篩體1上。橡膠鉸鏈4連接部分的長度可調(diào)。

圖3所示，所述的篩體1包括左側(cè)板1-1、右側(cè)板1-5、后擋板1-4、連接左右兩側(cè)板的多根固定橫梁1-3和加強梁1-6，多根固定橫梁1-3位于篩體1的下部，加強梁1-6位于篩體1的上部，所述左右側(cè)板之間的中部設(shè)有用于雙組偏心塊激振器11的超靜定激振主梁，雙組偏心塊激振器反向旋轉(zhuǎn)可實現(xiàn)直線振動激勵。

圖3圖5所示，所述的偏心塊激振器11包括兩根傳動軸和設(shè)在兩根傳動軸上的多個偏心塊，多個偏心塊分為兩類包括安裝在左側(cè)板1-1和右側(cè)板1-5上的側(cè)板偏心塊11-1和分散安裝在超靜定激振主梁內(nèi)部的固定板上的內(nèi)部偏心塊11-2，偏心塊激振器11的傳動軸一端通過聯(lián)軸器8與安裝在支架10上的電機9相連；

圖7所示，所述的浮動篩框3包括側(cè)梁3-1、浮動橫梁3-2和彈簧支座3-3，浮動橫梁3-2的兩端通過法蘭與側(cè)梁3-1連接，構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)；篩體1左、右側(cè)板1-1、1-5下部對應(yīng)位置布置有缺口，浮動篩框的浮動橫梁3-2穿過缺口與位于篩體1下部的固定橫梁1-3相互交替布置。根據(jù)橡膠鉸鏈4連接長度的變化，浮動橫梁3-2和固定橫梁1-3在高度上可以位于不同水平面上。浮動篩框側(cè)梁前后兩端安裝有彈簧支座3-3，彈簧支座安裝有起調(diào)節(jié)振幅作用的彈簧5，彈簧另一端固定在篩體的彈簧支座1-7上，根據(jù)浮動篩框振幅要求不同，彈簧5可拆卸或更換不同剛度的彈簧。根據(jù)實際需要，除浮動篩框側(cè)梁的前后兩端外，彈簧5也可以安裝在浮動篩框側(cè)梁的中部與主篩體側(cè)板之間。弛張篩的固定橫梁與浮動橫梁交錯布置，為便于入料及排料，使位于篩體1的入料端和出料端的橫梁均為固定橫梁。

圖8所示，所述的正多邊形結(jié)構(gòu)超靜定激振主梁包括多塊正多邊形固定板1-2a-2和多根B管梁1-2 a-1構(gòu)成，多塊正多邊形固定板1-2a-2為2-6塊，根據(jù)篩體1的寬度要求設(shè)定，圖中實例的固定板為4塊。多塊正多邊形固定板1-2a-2上分別開有兩個貫穿的同心圓孔，多根B管梁1-2 a-1成正多邊形對稱分布固定在多塊正多邊形固定板1-2a-2上，構(gòu)成正多邊形網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)。所有管梁圍繞偏心塊激振器11布置，形成包覆結(jié)構(gòu)，同時起到連接左右側(cè)板和傳遞激振力的作用。

圖10至圖14所示，所述的聚氨酯篩面2由多個聚氨酯矩形篩板拼接組成，每塊篩板兩端分別安裝在篩體1下部的固定橫梁1-3和浮動篩框上的浮動橫梁3-2上。彈性篩面2包括多塊矩形篩板2-1和卡槽帶2-2，矩形篩板2-1的兩側(cè)設(shè)有卡扣邊，卡槽帶2-2兩側(cè)設(shè)有與矩形篩板2-1卡扣邊相扣合的卡槽，中部間隔設(shè)有多個固定孔，通過卡槽帶2-2將矩形篩板2-1扣合連為一體，各卡槽帶2-2經(jīng)墊板2-4、壓條2-3、螺栓2-6和防銹螺母2-5分別安裝在固定橫梁1-3和浮動橫梁3-2上。所述的彈性篩面2為聚氨酯彈性篩面，聚氨酯矩形篩板為一整體對稱結(jié)構(gòu)，包括連接區(qū)、過渡區(qū)、工作區(qū)，不同區(qū)域采用不同橫截面形狀，連接區(qū)位于篩板兩端，負責將篩面與橫梁相連，工作區(qū)為篩板上開有篩孔的部分，實現(xiàn)篩分功能，連接區(qū)厚度大于工作區(qū)厚度，兩者之間采用過渡區(qū)連接。篩板兩端通過卡扣結(jié)構(gòu)安裝在固定橫梁1-3和浮動橫梁3-2上。

圖15、圖16所示，所述的浮動橫梁3-2和固定橫梁1-3的高度位置可以在同一平面上，也可以不在同一平面上。

實施例二、圖2所示，與實施例1其本相同，相同之處略。不同之處：所述的超靜定激振主梁為用于安裝單組偏心塊激振器11的圓形結(jié)構(gòu)超靜定激振主梁，單組偏心塊激振器可實現(xiàn)圓振動激勵。

圖4圖6所示，所述的偏心塊激振器11包括一根傳動軸和設(shè)在該傳動軸上的多個偏心塊，多個偏心塊包括安裝在左側(cè)板1-1和右側(cè)板1-5上的側(cè)板偏心塊11-1和分散安裝在超靜定激振主梁內(nèi)部的固定板上的內(nèi)部偏心塊11-2，偏心塊激振器11的傳動軸一端通過聯(lián)軸器8與安裝在支架10上的電機9相連；圖9所示，所述的圓形結(jié)構(gòu)超靜定激振主梁由多塊圓形固定板1-2b-2和多根A管梁1-2b-1構(gòu)成，多塊圓形固定板1-2b-2為2-6塊，根據(jù)箱體1的寬度要求設(shè)有，圖中實例為，4塊。多塊圓形固定板1-2b-2的中部分別開有一個同心圓孔，多根A管梁1-2b-1成環(huán)形均勻分布固定在圓形固定板1-2b-2上，構(gòu)成圓形網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)。所有管梁圍繞偏心塊激振器11布置，形成包覆結(jié)構(gòu)。

工作原理：以安裝雙組偏心塊激振器時為例，電機9通過彈性聯(lián)軸器帶動分別位于篩體1側(cè)板及超靜定激振主梁內(nèi)部固定板上的偏心塊激振器旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生直線往復(fù)激振力。使振動弛張篩的篩體相對底面作近似直線的往復(fù)運動。由于浮動篩框與篩體通過橡膠鉸鏈及振幅調(diào)節(jié)彈簧彈性連接，根據(jù)動力學(xué)原理，在慣性力和彈性力、力矩作用下，浮動篩框3隨橡膠鉸鏈的往復(fù)擺動與主篩體作周期性相對運動，從而使安裝在浮動篩框上的浮動橫梁與篩體1的固定橫梁周期性“靠近”—“遠離”—“靠近”。由于聚氨酯的彈性篩板2兩端分別固定在固定橫梁1-3和浮動橫梁3-2上，因此整個篩面在橫梁的帶動下各區(qū)域周期性松弛—張緊—松弛，從而實現(xiàn)弛張運動，產(chǎn)生較高的拋擲加速度和較大的篩孔變形量，防止潮濕細粒物料堆積、粘附。