摘要
目前我国各种选煤厂使用的设备中,振动筛是问题较多、维修量较大的设备之一。这些问题突出表现在筛箱断梁、裂帮,稀油润滑的箱式振动器漏油、齿轮打齿、轴承温升过高、噪声大等问题,同时伴有传动带跳带断带等故障。这类问题直接影响了振动筛的使用寿命,严重影响了生产。2YAH1548型圆振动筛可以很好的解决此类问题，因此本次设计的振动筛为2YAH1548型圆振动筛，该系列振动筛主要用于煤炭行业中物料分级、脱水、脱泥、脱介等作业。其工作可靠，筛分效率高，但设备自身较重。设计分析论述了设计方案，包括振动筛的分类与特点和设计方案的确定；对物料的运动分析，对振动筛的动力学分析及动力学参数的计算，合理设计振动筛的结构尺寸；进行了激振器的偏心块等设计与计算，包括原始的设计参数，电动机的设计与校核；进行了主要零部件的设计与计算，皮带的设计计算与校核，弹簧的设计计算，轴的强度计算，轴承的选择与计算，然后进行了设备维修、安装、润滑及密封的设计，最后进行了振动筛的环保以及经济分析。
关键词：振动筛；激振器；圆振动筛
Abstract
At present, China's coal preparation plant all the equipment used in the shaker is more problems, maintenance of one of the larger equipment. These issues in sieve outstanding performance me off beam, crack help, lubrication oil dilute the box-type vibrator oil spills, fighting tooth gear, bearing temperature rise too high, major issues such as noise, accompanied by dancing with broken belts, such as fault zone. Such issues directly affecting the life of the shaker, which has seriously affected the production. 2YAH1548-round good shaker can solve such problems, so this shaker designed for round 2 YAH1548-shaker, the series of major shaker in the materials used in the coal industry classification, dehydration, desliming, such as referrals from
Operations. Its reliable, efficient screening, but their heavy equipment. Design analysis on the design options, including the classification and shaker features and design programmes to be confirmed; materials on the movement of the shaker and the dynamics of the parameters, to design the structure of vibrating screen size; conduct The eccentric block of the exciter, such as design and calculation, including the original design parameters, motor design and verification; were the main components of the design and calculation, belts and check the design and calculation, the design of spring, the axis of Strength, the choice of bearings and calculation and then proceed to the maintenance of equipment, installation, lubrication and seal the design, a shaker final environmental and economic analysis.
Key words: shaker; Vibrator; round shaker
目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1前言 1
1.2背景 1
1.2.1振动筛的发展概况 1
1.2.2我国振动筛的发展概况 2
1.3振动筛的分类 3
1.4筛分机械发展方向 4
2振动筛筛面物料运动理论 5
2.1筛上物料的运动分析 5
2.2正向滑动 6
2.3反向滑动 7
2.4跳动条件的确定 7
2.5物料颗粒跳动平均运动速度 8
3.振动筛的工作原理及结构组成 10
3.1圆振动筛的工作原理 10
3.2振动筛基本结构 10
3.2.1筛箱 10
3.2.2激振器 10
3.2.3支承装置和隔振装置 10
3.2.4 传动装置 10
4.振动筛动力学基本理论 11
5.振动筛参数计算 15
5.1运动学参数的确定 15
5.2振动筛工艺参数的确定 16
5.3动力学参数 17
5.4电动机的选择 17
5.4.1电动机功率计算 17
5.4.2选择电机 18
5.4.3电机的启动条件的校核 18
6主要零件的设计与计算 20
6.1轴承的选择与计算 20
6.1.1轴承的选择 20
6.1.2轴承的寿命计算 20
6.2皮带的设计 21
6.2.1选取皮带的型号 21
6.2.2传动比 21
6.2.3带轮的基准直径 21
6.2.4带速 21
6.2.5确定轴间距和带的基准长度 21
6.3轴的设计 23
6.3.1轴的设计特点 23
6.3.2轴的常用材料 23
6.3.3轴的强度验算 23
6.4支承弹簧设计验算 26
7振动筛的安装维护及润滑 28
7.1振动筛的安装及调试 30
7.1.1安装前的准备 30
7.1.2安装 30
7.1.3试运转 30
7.2操作要点 31
7.3维护与检修 31
7.3.1维护 31
7.3.2常见故障处理 32
7.4振动筛的轴承润滑的改进 32
7.4.1措施 32
7.4.2效果 33
8 设备的环保、可靠性和经济评价 34
8.1 设备的环保 34
8.2 设备的可靠性 32
8.2.1可靠度的计算 32
8.2.2可靠度的计算 33
8.3设备的经济评价 35
8.3.1投资回收期 35
8.3.2设备合理的更新期 36
结束语 37
致谢 38
参考文献 39
附录……………………………………………………………………..40
1 绪论
1.1前言
从井下或露天采矿开采出来的或经过破碎的物料，是以各种大小不同的颗粒混合在一起的。在选矿厂、选煤厂和其它的工业部门中，物料在使用或进一步处理前，常常需要分成粒度相近的几种级别。物料通过筛面的过孔分级称为筛分。筛分所用的机械称为筛分机械。
在选矿厂和选煤厂中应用的筛分机械有很多种结构型式，如固定格筛、弧形筛、旋流筛，滚轴筛，简筛、摇动筛，惯性振动筛和共振筛等。目前，由于惯性振动筛具有构造简单、生产能力大，筛分效率高等优点，因而在选矿厂、选煤厂及其它工业部门中已被广泛用于分级，脱水，脱介和脱泥作业。共振筛在生产实践中也取得较好的效果，但因具有较大的冲击裁荷，故其机件(如横梁与侧板)容易损坏。须进一步研究和改进。随着煤矿开采能力和入洗原煤量的提高,作为物料分级筛选的主要设备——振动筛也不断向大型化发展。
1.2背景
1.2.1振动筛的发展概况
筛分设备在国外的发展已有300多年的历史，在此之前，物料的筛分主要采用人力筛分，动力筛分最早也是摇动筛。大约100多年前就出现了惯性筛，最早的惯性筛是采用柴油机带动的，主要用于物料的分级作业。
比较完善的振动惯性筛出现在19世纪初，主要是用于分级的圆振动筛（单轴振动筛），随着选煤、选矿业的发展用于脱水的直线振动筛（双轴振动筛）逐渐发展起来。
单轴振动筛的发展经历了简单惯性式向自定中心式的发展过程。直线振动筛经历了箱式振动器到双电机拖动的筒式振动器（自同步技术），目前为箱式振动器与侧邦式块偏心单元体振动器（自同步技术）的并存时代。
现在振动筛轴承普遍采用了振动设备专用轴承，筛框的主要联接件采用了虎克铆钉或高强螺栓，筛面采用了不锈钢筛面、聚鞍脂筛面等。筛框结构逐渐趋于合理，筛框受力设计上逐步由静态动力设计向以模态分析为基础的现代动态设计阶段发展。
在振动筛的制造方面，主要焊接结构件均采用了去应力和喷丸处理，对筛框的形状误差、主要构件的形位公差、粗糙度控制等方面的要求越来越严。
虽然筛分机的结构形式在发展过程中出现了许多种新型结构及筛分方法，但通过实践证明，许多看似理想的结构型式被无情淘汰。因此，国际上一些筛分机制造厂家生产的振动筛结构型式逐渐趋于近似，机型趋于稳定，人们已不在追求新、奇结构型式，而把追求筛分机的可靠性指标放在首位，因此筛分机寿命普遍提高，正常使用寿命普遍达到5年以上。
振动筛噪声指标是影响工人身体健康的一个主要指标。过去箱式振动器由于采用齿轮传动，噪声通常达到90分贝以上，后来逐渐采用了自同步技术，噪声由原来的90多分贝下降到85分贝左右。但自同步技术存在抛射角不稳定，工作频率不能有效调整等因素，使得箱式振动器的振动筛不但没有被淘汰，甚至通过不断改进结构形式，提高齿轮加工精度，改善齿面啮合状态等方法，而重新发展起来，噪声也从过去的90多分贝下降至85分贝左右。
1.2.2我国振动筛的发展概况
国内振动筛的发展经历了五个阶段：
1.引进设备阶段：20世纪50年代左右，国内振动筛主要靠引进原苏联、波兰等国的设备，面积一般在10平方米以下，如BHN、TYN-IIL、SXG-1（WK型）等。
2.初步开发阶段：从20世纪60年代，我国技术人员在引进国外振动筛的基础上，研究开发了类似50年代进口的产品，如SZZ、SSZ圆、直线振动筛（单、双轴振动筛）系列。
3.研究设计阶段：20世纪70年代，我国技术人员对选煤厂仍在使用的进口设备进行了系统的调查研究，分析论证，并独立研制出了单轴，双轴系列振动筛，如DD、ZD、DS、ZS系列圆、直线振动筛（单、双轴振动筛），并在选煤厂广泛使用，最大规格12。
4.新产品开发与引进技术阶段：20世纪80年代，我国振动筛发展进入了一个全新时期，相继开发的新型振动筛有ZD型等厚筛、旋转概率筛和概率筛等新品种。同时，原鞍山矿山机械厂引进了美国RS公司的圆振动与直线振动筛系列产品，最大面积14.4m2,基本满足了中小型选煤厂的生产需要，并在国内大量推广应用，唐山煤科院参考德国KHD公司技术，研制开发了ZK、YK系列振动筛。85年左右，洛阳矿山机械厂也引进了日本神户制钢的技术开始生产大型筛。
5.大型振动筛开发研制阶段：20世纪90年代，随着大型选煤厂生产需要，原来的中小规格振动筛已满足不了生产需要，虽然洛矿引进了日本神户制钢大型筛技术，但并没有成功推广应用，许多研究单位与制造单位也相继开发超过3米宽的大型振动筛，但事故率高，不能被用户认可。说明大型筛的研制存在一定难度。为此，原煤炭部把“大型直线振动筛的可靠性研究”列入国家“九五”科研攻关项目。原平顶山选煤设计院承担了该项目，并首次研究成功2ZKP3660型大型直线振动筛，并于2000年投入使用，可靠性指标达到了引进产品的水平。目前该系列产品已在国内大量推广，将逐步替代进口产品。
2000年，平顶山选煤设计院研制出的自同步型2ZKZ3660大型直线振动筛也成功应用于兖矿集团东滩煤矿选煤厂；2002年，山西赛德筛选技术设备有限公司研制开发了JR3072香蕉筛，并形成了系列，投入实际运用，为取代大量进口的香蕉筛产品奠定了技术基础。
我国的振动筛技术从无到有，从小到大。目前品种型号繁多，绝大部分中小型产品基本能满足了用户要求，大型产品技术已趋于成熟，尚需在振动筛制造方面更进一步提高。相信在不远的将来，振动筛大量进口的局面将结束。
目前我国各种选煤厂使用的设备中,振动筛是问题较多、维修量较大的设备之一。这些问题突出表现在筛箱断梁、裂帮,稀油润滑的箱式振动器漏油、齿轮打齿、轴承温升过高、噪声大等问题,同时伴有传动带跳带断带等故障。这类问题直接影响了振动筛的使用寿命,严重影响了生产。
1.3振动筛的分类
1.按振动筛振动频率是否接近或远离共振频率分为共振筛和惯性振动筛。共振筛曾一度崛起，受到各国普遍重视，发展很快；但在生产实践中，暴露出结构复杂、调整困难、故障较多等缺点。而惯性振动筛由于激振器的结构简单，工作可靠，便于维修，从而得到了广泛的使用。惯性振动筛是靠固定在其中部的带偏心块的惯性振动器驱动而使筛箱产生振动。惯性振动筛按振动器的形式可分为单轴振动筛和双轴振动筛。
2.按振动筛按筛面工作时运动轨迹的特点，分为圆运动振动筛（简称圆振动筛）和直线运动振动筛（简称直线振动筛）两大类。圆振动筛由于振动器安装的位置偏差，实际筛箱运动轨迹一般为椭圆。即使直线振动筛，由于制造与设计偏差，通常筛箱的运动轨迹也不完全是直线，只是接近直线振动。圆振动筛由于激振器是一根轴，所以又叫单轴振动筛，直线振动筛激振器由两根轴组成，所以也称双轴振动筛。
3.当然振动筛还有其它许多分类方法，例如，按照支撑弹簧的结构不同，又有线形弹簧振动筛和非线形弹簧振动筛。按支承装置安装位置不同，可分为座式振动筛和吊式振动筛，按筛箱与水平面是否成一定角度安装，可分为水平筛和倾斜筛。按工作频率的高低，可分为高频振动筛和低频振动筛等等。
1.4筛分机械发展方向
综合国内外筛分机械发展现状 ,筛分机械将向以下几个方向发展。
1.向大型化发展。工业的现代化进程促使企业规模增大 ,生产能力大大提高
2.向重型超重型筛发展。大的矿业工程需要处理大块物料 ,法国素梅斯塔公司生产的振动棒可处理直径达1m以上的大块物料。
3.向理想运动轨迹振动筛发展。以提高各区段的筛分效率和整个筛机生产率为目标以减轻整机重量、降低成本、提高使用寿命和可靠性为目标 德国 KHD公司生产的USL 和USK筛机的侧板、筛板、横梁、传动轴均已实现标准化、通用化 ,振动器也只有三种 ,同属德国的申克公司生产的冷、热烧结矿筛和等厚筛只有两种标准，可见三化程度之高。
6.应用自同步技术。采用双电机自同步技术以代替齿轮强迫同步 ,可简化结构 ,降低噪音 ,从而简化了机器润滑、维护和检修等经常性的工作 ,减少设备故障。
7.振动强度增大。筛机的振动过程逐渐强化 ,以取得较大的速度和加速度 ,从而提高生产能力和筛分效率。
8.向空间发展。针对细物料 ,先后出现了旋流振动筛、锥型振动筛、蝶型振动筛、旋转概率筛等 ,既减少占地面积 ,又提高生产能力和筛分效率。
9.向难筛分物料筛机发展。
10.共振筛系列发展停滞 ,惯性振动筛系列日益壮大。
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