專利名稱：拋射式篩分機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤炭、冶金、建材、化工等行業(yè)的篩分設(shè)備，用于煤炭、礦物、建筑材料等物料的篩分。具體地說本發(fā)明是根據(jù)顆粒大小不同進(jìn)行有效分離的篩分設(shè)備。
過去的大部分篩分設(shè)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=Aω2g]]>)在3～4.2之間。由本發(fā)明人設(shè)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(shè)備，都是采用大振幅、大振動強度、低頻率等工藝參數(shù)，用來處理各種不同的潮濕細(xì)粒級粘性物料。用于傾斜篩面全振幅均在20～30mm，而篩面采用立式布置的篩分設(shè)備全振幅在150～300mm，振動強度K值都大于7。在工業(yè)應(yīng)用中，以上設(shè)備都通過煤炭部技術(shù)鑒定。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(fā)明專利(專利號85107512.0)。以上所有篩分設(shè)備的篩面面積都在30m2以下，因為受到篩子結(jié)構(gòu)強度和剛度的限制，對于整機振動的篩分設(shè)備來說大型篩子的制造有很大難度，因為篩寬增加一倍，管梁的應(yīng)力要增加16倍。所以，管梁的直徑會迅速增大，這給機械制造業(yè)帶來極大的困難。篩分機械需要在低應(yīng)力狀態(tài)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(chǎn)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(shè)計正滿足了潮濕細(xì)粒級粘性物料的篩分規(guī)律。
本發(fā)明的目的在于采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(yīng)力狀態(tài)下工作等技術(shù)方案，最大限度的滿足物料在篩分過程中運動的規(guī)律性，獲得良好的篩分效果，提高篩分設(shè)備的處理能力。本發(fā)明的目的還在于改變篩分機的機械結(jié)構(gòu)，采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(shè)備的大型化問題。
本發(fā)明的篩分方法和機械結(jié)構(gòu)不同于普通的振動篩，本發(fā)明由動力系統(tǒng)、篩箱、分段式篩面、曲軸連桿系統(tǒng)、擺桿系統(tǒng)、減振系統(tǒng)和機架組合而成。電動機通過皮帶傳動帶動有足夠轉(zhuǎn)動慣量的大皮帶輪和曲軸連桿系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，通過擺桿連桿機構(gòu)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(diào)節(jié)。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(tǒng)在運動過程中動力學(xué)平衡，上下兩層分段式篩面各相鄰篩面均產(chǎn)生相對擺動，使分段式組合篩面在運動過程中產(chǎn)生的慣性力相互抵消，篩箱和機架都處于動力平衡狀態(tài)。篩面工作過程中篩箱和機架對地基不產(chǎn)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(jīng)過，小于上層篩孔尺寸的物料進(jìn)入下層篩面。下層篩面振動強度大，使潮濕細(xì)粒級粘性物料進(jìn)入下層篩面后得以充分篩分。由于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(jìn)入下層篩面沖擊篩網(wǎng)，保護(hù)下層篩面長期良好的運轉(zhuǎn)，降低下層篩面的磨損程度，減輕下層篩面的負(fù)荷，提高整個篩分機的處理能力。
本發(fā)明與過去所有篩分設(shè)備相比具有如下特點(1)本發(fā)明采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(fù)荷降到最低限度。
(2)本發(fā)明的分段組合式篩面不同于普通振動篩的篩面，上、下兩層篩面是由若干個分段式篩面組合而成。
(3)本發(fā)明篩面的振動方式不同于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(zhuǎn)動軸軸心為轉(zhuǎn)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(chǎn)生相對擺動，使篩分機處于動態(tài)平衡，篩面的運動方式有利于物料的松散透篩。在本發(fā)明的篩分過程中，已不同于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，拋起后的物料單顆粒的與篩面碰撞、比較，增大了潮濕細(xì)粒級粘性物料與篩面的接觸機會和透篩概率。
(4)本發(fā)明采用大振幅、變振幅、大振動強度和較低頻率的工藝參數(shù)，有利于料群的充分松散和透篩，物料在篩分過程中不堵篩孔。
(5)本發(fā)明由于采用單根篩絲組合而成的分段式篩面，便于拆卸，為現(xiàn)場的更換和維修提供了方便。
(6)本發(fā)明由于篩面下端相聯(lián)的轉(zhuǎn)動軸在工作過程中僅產(chǎn)生擺動運動而不是旋轉(zhuǎn)，篩箱和機架處于平衡狀態(tài)，使轉(zhuǎn)動軸、篩箱和機架都在低應(yīng)力狀態(tài)下工作。篩面產(chǎn)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(shè)備大型化問題。
根據(jù)


本發(fā)明的一個具體實施例附圖1為本發(fā)明的主視圖附圖2為本發(fā)明的左視圖附圖3為本發(fā)明的俯視圖附圖4為本發(fā)明的曲軸連桿機構(gòu)圖附圖5為本發(fā)明分段篩面的工作原理圖附圖6為本發(fā)明實驗室試驗用的手動模型機下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述在附圖1中(1)機架；機架用于支承整個篩箱和曲軸連桿機構(gòu)，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(jìn)行收集。(2)橡膠減振器；用于緩沖整個篩面和篩箱的不平衡力，減小由于入料不均勻等因素產(chǎn)生的不平衡力對地板的振動。(3)軸承支座；用于支承和安裝曲軸連桿系統(tǒng)，定位曲軸的軸承座。(4)長連桿；曲軸連桿系統(tǒng)中最外端的兩個長連桿。(5)短連桿；曲軸連桿系統(tǒng)中最里端的兩個短連桿。(6)大皮帶輪；用于轉(zhuǎn)遞電機動力的大皮帶輪，大皮帶輪設(shè)計有足夠大的轉(zhuǎn)動慣量，對于往復(fù)運動機構(gòu)具有儲存能量和失放能量的功能，使整個曲軸連桿系統(tǒng)和多個運轉(zhuǎn)機構(gòu)在工作過程中運轉(zhuǎn)穩(wěn)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，并將動力傳送給連桿、擺桿和篩面擺動機構(gòu)，該系統(tǒng)由曲軸連桿機構(gòu)來實現(xiàn)。(8)擋料板；由于篩面的振動強度大，振幅大，物料拋射的較高，篩面兩側(cè)和后端必須有擋料板擋住物料，使物料沿規(guī)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，軸承均采用調(diào)心式滾動軸承，為設(shè)備的安裝調(diào)式提供方便，使整機的裝配性得到改善，便于篩分機的拆卸和運輸。擺動軸的轉(zhuǎn)動中心也是分段篩面轉(zhuǎn)動的中心。(10)篩絲；本發(fā)明的上、下層篩面是由不同直徑的若干根篩絲按一定規(guī)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??；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(zhuǎn)動軸連接、緊固，為防止篩絲前后竄動，轉(zhuǎn)動軸上端的支承固定裝置設(shè)計有灌鉛槽與篩絲之間灌有鉛，使篩絲、支承固定裝置、轉(zhuǎn)動軸形成一個整體，轉(zhuǎn)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(yán)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(xiàn)場維修的方便，篩面是分段式的，支承固定裝置和轉(zhuǎn)動軸是可以拆裝的，為現(xiàn)場篩面使用和更換提供方便。(11)擺動軸承鉸鏈；擺動軸承鉸鏈與擺桿聯(lián)接部位設(shè)有滑動軸承，與內(nèi)連桿聯(lián)接部位設(shè)計有軸和鏈板，鉸鏈與擺桿之間可以轉(zhuǎn)動，鏈板與內(nèi)連桿之間不能轉(zhuǎn)動，是剛性連接，內(nèi)、外連桿均為剛性桿。連桿的長短距離可以調(diào)節(jié)，并設(shè)有鎖定裝置。工作時，內(nèi)、外連桿相對運動，即反方向同時運動，長擺桿帶動連桿運動，連桿帶動相連的短擺桿運動。內(nèi)、外連桿分別帶動交錯排列的短連桿同時向反方向運動，實現(xiàn)了分段組合式篩面的相對擺動運動。(12)內(nèi)連桿；內(nèi)連桿由縫鋼管加工而成，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(zhuǎn)動連桿可改變連桿的長短，即擺桿鉸鏈間的距離。內(nèi)、外連桿的結(jié)構(gòu)是相同的。(13)擺桿鉸鏈；結(jié)構(gòu)同擺動軸承鉸鏈，這是受力最大，在結(jié)構(gòu)尺寸的選擇上與其它鉸鏈相比強度更大。(14)擺桿；擺桿可帶動外連桿運動，將曲軸的動力傳遞給外連桿。曲軸連桿系統(tǒng)通過擺桿系統(tǒng)使分段篩面繞擺動軸承座產(chǎn)生大幅度擺動，上層篩面的擺桿長度與下層篩面的擺桿長度是不同的，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。改變擺桿長度尺寸和比例，可以調(diào)節(jié)上、下層篩面的振動強度和振幅大小。(15)外連桿。(16)篩箱；篩箱用于支承曲軸連桿系統(tǒng)、擺桿系統(tǒng)、轉(zhuǎn)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(jù)物料性質(zhì)和現(xiàn)場的安裝條件可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。考慮到大型設(shè)備的運輸問題，整個篩箱，曲軸連桿系統(tǒng)、擺桿系統(tǒng)、分段篩面下端的擺動軸、分段篩面和機架都是可以進(jìn)行拆裝的。(17)擺桿鉸鏈；此擺桿鉸鏈聯(lián)接兩端的外連桿，采用對稱結(jié)構(gòu)，中間部位設(shè)有滑動軸承，擺桿與連桿之間可以轉(zhuǎn)動。
在附圖2中(18)皮帶。(19)小皮帶輪。(20)電機。
在附圖4中(1)長連桿。(2)短連桿。(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(nèi)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(fā)明的曲軸連桿系統(tǒng)是裝配式的，由各零部件組裝而成。曲軸上的調(diào)心軸承需要更換時，可以將內(nèi)、外曲柄拆開進(jìn)行更換，方便曲軸系統(tǒng)日常的維修。長連桿和短連桿的長度是可以調(diào)節(jié)的，裝配時容易進(jìn)行調(diào)節(jié)并鎖緊。整個曲軸連桿系統(tǒng)的設(shè)計最大限度的滿足了裝配和日常維修的需要。
在附圖5中曲軸連桿機構(gòu)沿箭頭方向產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，連桿帶動擺桿，使分段篩面產(chǎn)生以O(shè)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(wǎng)；(4)轉(zhuǎn)動軸；(5)機架；(6)入料口；(7)手柄。
權(quán)利要求
1.一種篩分設(shè)備，該設(shè)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(shè)備。其特征為本發(fā)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(yīng)的轉(zhuǎn)動軸上。篩面工作時，分段篩面分別產(chǎn)生繞下端轉(zhuǎn)動軸為轉(zhuǎn)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(shù)可以是4、6、8、10段。篩面根據(jù)入料性質(zhì)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(zhuǎn)是通過動力系統(tǒng)、曲軸連桿系統(tǒng)、擺桿連桿機構(gòu)、分段組合式篩面與轉(zhuǎn)動軸系統(tǒng)來實現(xiàn)的。機架支承篩箱，將篩箱重量和一部分動負(fù)荷傳給地基，篩箱將各系統(tǒng)、機構(gòu)組合成一個有機的整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所描述的篩分機，其特征在于篩面結(jié)構(gòu)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(guī)則排列，并固定在篩絲緊固裝置上，緊固裝置中部設(shè)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于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(zhuǎn)動軸成為一個組合而成的整體，篩面組合結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。在工作過程中各懸臂篩絲可產(chǎn)生相對振動，有利于物料的迅速透篩。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(xì)10～20mm，下層篩面篩絲直徑尺寸最細(xì)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沖擊，對篩面強度和耐磨性能的要求。篩絲的材質(zhì)可以選用60Si2CrVA、60Si2Mn、50CrVA等彈簧鋼。也可以選用工具鋼或根據(jù)耐磨要求而處理過的合金鋼，以提高篩面的韌性、抗沖擊性和耐磨性。也可采用整體金屬材料或非金屬材料，如在冶金行業(yè)上應(yīng)用時可采用鑄鋼篩面，在其它行業(yè)也可采用聚胺脂橡膠篩面等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所描述的篩分機，其特征在于本發(fā)明的上、下層篩面所實現(xiàn)的運動形式均是由曲軸、連桿、擺桿機構(gòu)來完成的。曲軸采用組合裝配方式，可以方便的對所有曲軸上的調(diào)心滾動軸承進(jìn)行更換。曲軸上的軸承也可以采用滑動軸承來實現(xiàn)上述機構(gòu)的運轉(zhuǎn)。擺桿系統(tǒng)的擺桿離上、下兩層篩面的距離位置可以調(diào)節(jié)，上、下層篩面距擺桿擺動中心的距離比例調(diào)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(jìn)行調(diào)整，根據(jù)現(xiàn)場用戶的要求，可以改變篩分效率和處理能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所描述的篩分機，其特征在于本發(fā)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(jìn)行安裝和拆卸，滿足大型設(shè)備長距離的運輸要求。小型拋射篩的篩箱和機架可以制作成整體式的，進(jìn)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涂有金屬膠。也可由板材或型鋼焊接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所描述的篩分機，其特征在于單層篩面尺寸從12～100m2，系列產(chǎn)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(jù)權(quán)利要求1所描述的篩分機，其特征在于轉(zhuǎn)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(shè)有兩個短軸與無縫鋼管組成一整體轉(zhuǎn)動軸，以減輕篩分機的重量，在冶金行業(yè)應(yīng)用也可制造成實心軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所描述的篩分機，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1所描述的篩分機，其特征在于篩面尺寸寬度超過5米以后，可將篩分機制造成雙通道結(jié)構(gòu)，避免擺動軸直徑過大，影響有效篩分面積。大型雙通道結(jié)構(gòu)的篩分機，可由兩個電機拖動。帶有足夠轉(zhuǎn)動慣量的大皮帶輪，可設(shè)有兩個或四個，使曲軸系統(tǒng)受力均勻，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
全文摘要
本發(fā)明采用曲軸連桿機構(gòu)、擺桿機構(gòu)實現(xiàn)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(zhuǎn)動軸上,由篩面緊固裝置將篩面和轉(zhuǎn)動軸聯(lián)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(yōu)先權(quán)日1996年12月3日
發(fā)明者孫剛 申請人:孫剛