JBT 9022-2012 振动筛设计规范

S 95 备案号： 36601 2012 中华人民共和国机械行业标准 90222012代替 9022 1999振动筛设计规范 of 012布 2012施中华人民共和国工业和信息化部发布 中 华 人 民 共 和 国 机械行业标准 振动筛设计规范 90222012 * 机械工业出版社出版发行 北京市百万庄大街 22 号 邮政编码： 100037 * 2102972 印张 66 千字 2012 年 12 月第 1 版第 1 次印刷 定价： * 书号： 15111 10698 网址： ：（ 010） 88379778 直销中心电话：（ 010） 88379693 封面无防伪标均为盗版 版权专有 侵权必究 90222012 I 目 次 前言 . 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 设计总则 . 3 5 设计依据 . 3 6 基本结构 . 4 振动器 . 4 筛面及其紧固装置 . 4 筛框 . 6 传动装置 . 7 支撑装置 . 8 7 技术参数的确定 . 9 工艺参数 . 9 运动学参数 . 16 动力学参数 . 17 电动机的计算选择 . 19 8 主要零部件的设计与计算 . 19 轴承 . 19 轴的强度验算 . 20 弹簧 . 21 筛框 . 23 参考文献 . 28 90222012 言 本标准按照 2009给出的规则起草。 本标准代替 9022 1999振动筛设计规范 ，与 9022 1999相比主要技术变化如下： 扩大了标准适用范围，由原适用于 145 1979规定的振动筛修订为适用于直线振动筛和圆振动筛； 补充了本标准涉及的术语和定义，删去了本标准未提及的术语和定义； 增加了宽度为 3.0 m、 3.6 .2 修订了筛分效率的计算方法； 修订了脱水率的计算方法； 完善了高强度螺栓和环槽铆钉的选用； 增加了参考文献； 取消了原产品分类。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国矿山机械标准化技术委员会（ 口。 本标准起草单位：鞍山重型矿山机器股份有限公司、河南太行振动机械股份有限公司、洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司、上海建设路桥机械设备有限公司、山东山矿机械有限公司。 本标准主要起草人：刘春玉、杨永柱、黄全印、郝兵、朱伟良、于春成、张媛、杜光辉、黄嘉琳。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： 252 1985； 9022 1999。 90222012 1 振动筛设计规范 1 范围 本标准规定了振动筛设计的术语和定义、设计总则、设计依据、基本结构、技术参数的确定以及主要零部件的设计与计算。 本标准适用于直线振动筛和圆振动筛（以下统称振动筛）的设计。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈 技术条件 3632 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 矿山机械术语 第 6 部分：矿用筛分设备 矿用座式振动筛 第 1 部分：系列型谱 3 术语和定义 定的以及下列术语和定义适用于本文件。 分效率 of 定筛分效果所用的指标，以粗粒物的正配效率（ 细粒物的正配效率（ 和减 100 计。 15716 2005，定义 粒物料 于参考粒度的物料。 15716 2005，定义 粒物料 于参考粒度的物料。 15716 2005，定义 品 筛分设备中排出，进一步处理或再循环之前的物料。 15716 2005，定义 粒产品 上物 分后得到的筛上产品，其中粗粒物料含量高于入料。 15716 2005，定义 粒产品 B/T 90222012 2 筛下物 分后得到的筛下产品，其中细粒物料含量高于入料。 15716 2005，定义 粒物料的正配效率 粒产品中的粗粒物料占计算入料中粗粒物料的百分率。 15716 2005，定义 粒物料的正配效率 粒产品中的细粒物料占计算入料中细粒物料的百分率。 15716 2005，定义 水率 of 定脱水效果所用指标，以脱除的水量占入料水量的百分率计。 定粒度 粒度分级作业中，使原料分离所遵循的粒度。 孔率 孔总面积与筛面面积的百分比。 分 示物料的湿度，即试样中所含水的重量占试样重量的百分比。 散密度 位体积内散状物料的质量。 大给料粒度 料中最大的粒度。 分 不同粒度的固体物料通过筛面按粒度分成不同粒级的作业。 2003，定义 法筛分 借助水的筛分。 法筛分 助水的冲洗作用的筛分。 备筛分 下道工序要求将原料分成不同粒级的筛分。 查筛分 破碎物中分离出粒度不合格物料的筛分。 90222012 3 终筛分 产出粒级商品的筛分。 水 脱去水分为目的的筛分。 泥 脱去泥质为目的的筛分。 介 脱去重介质（多为磁铁矿粉）为目的的筛分。 级 指：将物料分成若干粒级的作业。 专指：在介质（水或空气）中物料按其沉降速度的差别分成若干粒级的作业。 振圆频率 动器每秒钟的振动弧度值。 4 设计总则 振动筛的设计应符合机械制图、公差与配合及几何公差等基础标准的规定。 振动筛的设计应按其用途、要求和物料特性等实际条件进行。其参数与结构应满足先进、可靠以及经济合理的要求。 振动筛各构件的选择应合理，尽量减少制造和安装工作量，注意抗蚀、抗磨要求。重要构件拼接时，应在图样中注明部位、接法和要求。 易损件、备用件、通用件和外购件等，在同一品种规格中应能互换，并符合相应标准和图样的规定。 振动筛设计应当考虑其在生命周期中对人类健康和环境的影响，优先选择无毒、无害、易于降解或者便于回收利用的材料。 振动筛设计除符合本标准规定外，还应符合现行的有关专业技术规范和规程的要求。 5 设计依据 振动筛的设计依据如下： a）用途。 b）物料特性，包括： 1）名称； 2）松散密度； 3）硬度； 4）水分； 5）颗粒形状； 6）粒度组合（筛析结果） ； 7）最大给料粒度； 90222012 4 8）物料粘度。 c）工作制度。 d）处理量。 e）规定粒度及相应的筛分（脱水）效率。 f）安装方式。 g）筛面种类。 h）振动筛种类。 i）工作条件，如尺寸限制、环境温度和防尘装置等。 6 基本结构 振动器 振动筛采用两种振动器，即块偏心振动器和激振电动机。块偏心振动器如图 1 所示，它由两对主、副偏心块，一根轴，两套大游隙（ 3G）轴承及轴承座等构件组成。激振力由主、副偏心块产生，激振力大小可由主、副偏心块的夹角调整。 1主偏心块； 2副偏心块； 3轴承盖； 4轴承座； 5筛箱侧板； 6压圈； 7挡圈； 8轴承； 9轴； 10轴端压盖。 图 1 圆振动筛使用两套块偏心振动器，分别安装在筛箱两侧板上。小规格圆振动筛可使用一台或多台激振电动机串联安装于筛箱上部的支撑梁上。 直线振动筛使用四套块偏心振动器，筛箱两侧板各安装两套振动器。小规格直线振动筛亦可使用两台激振电动机，其激振力的大小可通过调整其偏心块的夹角实现。 筛面及其紧固装置 为适应大块、大密度物料的筛分与煤矸石脱介的需要，重型振动筛的筛面应有较大的承载能力、耐磨和抗冲击性能。设计中宜采用梯形断面的钢棒作为筛条。为减少噪声，提高耐磨性，亦可使用成型橡胶条，用螺栓固定在筛面托架上，如图 2 所示。 圆振动筛可采用编织筛网、不锈钢焊接筛板、冲孔筛板、聚氨酯筛板和橡胶筛板等。其紧固方式为中间用螺栓固定在梁上，如图 3 所示。当筛面宽度小于 900 ，中间可不用螺栓固定；筛面宽度超过 2 100 ，中间应用两排螺栓固定，筛面两侧用张紧板压紧，如图 4 所示。 直线振动筛单层筛和双层筛的下层筛面，采用带框架的不锈钢筛面；双层筛的上层筛面，当筛面宽度不超过 1.5 m 时，采用中间不需压板紧固的自承重筛板；超过 1.5 m 时，采用冲孔筛板或编织筛网等。其紧固方式是沿筛面两侧板处采用压木、木楔压紧，如图 5 所示。中间各块筛板之间则用螺栓经压板压紧，如图 6 所示。 90222012 5 1侧板； 2橡胶条筛面； 3筛面托架； 4 U 形螺栓； 5横梁。 图 2 1螺母； 2 U 形螺栓； 3橡胶支撑条； 4振动筛支撑梁。 图 3 1张紧板； 2筛网； 3张紧螺栓； 4螺母； 5振动筛侧板。 图 4 1侧板阻挡角钢； 2木楔； 3压木； 4筛面； 5振动筛托架。 图 5 90222012 6 1螺母； 2筛板； 3压板； 4螺栓； 5振动筛横梁； 6底部压板。 图 6 筛框 筛框由侧板、后挡板、横梁和排料嘴等组成。直线振动筛的筛框结构如图 7 所示。圆振动筛的筛框结构如图 8 所示。 1振动器支撑孔； 2侧板； 3上支承梁； 4横梁； 5螺栓夹座； 6排料嘴； 7支座； 8后挡板； 9抗磨板。 图 7 1振动器支撑孔； 2侧板； 3上支承梁； 4横梁； 5排料嘴； 6外侧加强板； 7支座； 8后挡板。 图 8 90222012 7 筛框所用横梁一般用两端带法兰的封闭型材构成，目前多为圆形或矩形。当无适合的规格选用时，矩形梁亦可压制对焊，其成形方式冷热均可，但在长度方向同一形态只能一次成形。焊缝必须焊透，并进行消除应力处理。直线振动筛焊缝位置宜布置在振动方向的垂线上。 筛框侧板和后挡板、排料嘴及横梁宜采用高强度螺栓或环槽铆钉联接，受力较小部位也可采用普通螺栓加锁紧螺母联接。 传动装置 振动筛采用两种传动方式，直接传动和非直接传动。 直接传动是由电动机通过联轴器直接驱动振动器，如图 9 所示。其中联轴器有三种形式，设计中视需要选用： a）万向联轴器是汽车的通用件，如图 10 所示。该联轴器也可用于两振动器的联接。 b）轮胎联轴器由法兰和数片胶带组成，如图 11 所示。由于其周向刚度较大，可以传递很大扭矩，但径向刚度很小，因而可承受较大的径向圆跳动变形，可用于电动机与振动器的连接。它的轴向尺寸较小，可以减少振动筛的宽度。 1电动机； 2万向联轴器； 3振动器； 4筛面。 图 9 图 10 1胶带； 2压板； 3螺栓； 4联轴器法兰； 5联轴器法兰。 图 11 5 90222012 8 c）橡胶联轴器（三爪挠性联轴器）由三爪法兰、圆形橡胶平带、压板和螺栓等组成，如图 12 所示。这种联轴器轴向尺寸较大，可用于两振动器的联接。 1三爪法兰； 2圆形橡胶平带； 3螺栓； 4压板。 图 12 非直接传动是由电动机经一级 V 带减速，再通过联轴器与振动器联接，如图 13 所示。可根据需要选择用 所述的三种联轴器之一。 1电动机； 2 V 带； 3轮胎联轴器； 4振动器； 5万向联轴器； 6筛面。 图 13 支撑装置 根据 动筛安装方式为座式。每台振动筛由四组弹簧支撑，每组弹簧视振动筛的规格不同，可由一个至多个弹簧组成。 支撑弹簧可用橡胶弹簧或螺旋弹簧，亦可用复合弹簧。一般在支撑装置中还设计有摩擦阻尼器，其结构如图 14 所示。鉴于橡胶弹簧和复合弹簧的橡胶内阻较大，对过共振区时的振幅有一定限制作用，亦可不设计阻尼器和其他的限制装置。 1调整螺栓； 2法兰； 3弹簧座； 4螺旋弹簧； 5橡胶座； 6橡胶体； 7筛箱侧板； 8套筒。 图 14 90222012 9 7 技术参数的确定 工艺参数 筛面的宽度和长度应符合 规定。 处理量的校核，本标准推荐下列计算方法： a）煤炭筛分的处理量按公式（ 1）计算： Q （ 1） 式中： Q处理量，单位为吨每小时（ t/h） ； F筛面有效面积，单位为平方米（ ； q单位面积处理量，见表 1，单位为吨每小时平方米 t/（ h 。 表 1 单位面积处理量 q t/（ h 筛孔尺寸 动筛 种类 筛分种类 筛分效率 % 振动筛 准备筛分 70 110 130 55 65 干法 80 35 40 20 25 8 10 准备 筛分 湿法 85 10 12 8 10 干法 35 40 18 22 最终 筛分 湿法85 10 12 8 10 末煤 7 脱水 煤泥 2 2 块煤 10 10 末煤 3 直 线 振 动 筛 脱介 末矸 2 b）冶金及建筑材料的筛分，处理量按公式（ 2）计算： Q （ 2） 式中： Q处理量，单位为吨每小时（ t/h） ； F筛面有效面积，单位为平方米（ ； q单位面积的平均容积处理量，见表 2，单位为立方米每小时平方米 h ； 物料的松散密度，单位为吨每立方米（ t/； 修正系数，见表 3。 表 2 筛孔尺寸 q h 孔尺寸 h B/T 90222012 10 表 3 修正系数 影响因素 筛分条件及系数值 给料中粒度小于筛孔 尺寸之半的颗粒含量 0 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%细粒 取 值 尺寸的物料含量 10% 20% 25% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%粗粒 取 值 40% 50% 60% 70% 80% 90% 92% 94% 96% 98%筛分效率 取 值 各种破碎后的物料（除煤外） 圆形颗粒 （例如海砾石） 煤 颗粒形状 取 值 孔尺寸小于 25 孔尺寸大于 25 料的湿度 干料 湿料 成团 视湿度而定 湿度 取 值 孔尺寸小于 25 孔尺寸大于 25 分方法 干料 湿料（附有喷水） 任何物料 筛分方法 取 值 处理量的校核还可参照下述公式进行。 用于筛分时（包括煤炭、冶金及建材行业） a）修正平均法，按公式（ 3）计算： Q （ 3） 式中： Q处理量，单位为吨每小时（ t/h） ； F筛面有效面积，单位为平方米（ ； q单位面积处理量，见表 4，单位为吨每小时平方米 t/（ h ； 筛面开孔率的影响系数，按公式（ 4）计算： （ 4） A实际使用的筛面开孔率； B设计选用的筛面开孔率； 筛面层数影响系数，上层 层 层 筛孔形状影响系数，短长孔（ L/B 3 4）为 孔（ L/B 4）为 单位时间内给料中大于筛孔尺寸的物料含量，单位为吨每小时（ t/h） ； 修正系数，见表 5表 9。 表 4 筛孔尺寸 孔率 75% 77% 74% 73% 72% 71% 68% 69% 66% 64% q t/（ h B/T 90222012 11 表 4（续） 筛孔尺寸 孔率 63% 61% 59% 54% 51% 46% 45% 40% 45% 37% 41%q t/（ h 5 大于筛孔尺寸的物料含量 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 系数 于筛孔尺寸的物料含量 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95%系数 6 小于筛孔尺寸之半的物料含量 0 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 系数 于筛孔尺寸之半的物料含量 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90%系数 7 物料松散密度 t/数 8 筛孔尺寸 法筛分时 系 数 法筛分时 9 筛分效率 95% 90% 85% 80% 75% 70% 系数 b）流量法按公式（ 5）计算： Q 3 600（ 5） 式中： Q处理量，单位为吨每小时（ t/h） ； B筛面宽度，单位为米（ m） ； h筛面上物料层的厚度，见表 10，单位为米（ m） ； v物料运动的平均速度，单位为米每秒（ m/s） ； 物料的松散密度，单位为吨每立方米（ t/。 对于圆振动筛，物料运动的平均速度 v 可按公式（ 6）计算： 90222012 12 ( )21228 （ 6） 式中： v物料运动平均速度，单位为米每秒（ m/s） ； 修正系数，其数值按表 11 选取； 常数，取 m/s； n每分钟振动次数，单位为转每分（ r/； A振幅，单位为米（ m） ； g重力加速度，取 m/ 筛面倾角，单位为度（） 。 表 10 作业名称 振动筛种类 给料端料层最大厚度 级 圆振动筛 4a 块煤 100 脱介 末煤 50 末煤 50 脱水 煤泥 直线振动筛 20 注： a 为筛孔尺寸。 表 11 单位筛宽的容积处理量 m h） 25 30 35 40 45 50 55 60 70 80 100 120 180修正系数 料运动的平均速度 v 可按公式（ 7）计算： v （ 7） 式中： v物料运动平均速度，单位为米每秒（ m/s） ； 角速度，单位为弧度每秒（ s） ； A振幅，单位为米（ m） ； 倾角对平均速度的影响系数，见表 12； 物料层厚度影响系数，见表 13； 物料形状影响系数。块状物料取 粒物料取 状物料取 滑行运动影响系数，见表 14； 振动方向角，单位为度（） 。 表 12 筛面倾角 （） 15 10 5 0 5 10 15 90222012 13 表 13 薄料层 中厚料层 厚料层 物料层厚度 （ 1 2） a （ 3 5） a （ 10 20） a ： a 为筛孔尺寸。 表 14 抛射强度 w 用于块煤脱介时 处理量按公式（ 8）计算： Q （ 8） 式中： Q处理量，单位为吨每小时（ t/h） ； 单位筛面宽度的处理量，见表 15，单位为吨每小时米 t/（ h m） ； B筛面宽度，单位为米（ m） 。 表 15 粒度范围 76.0 ： 本表适用于最大给料粒度为 76.0 的单层筛；若最大给料粒度大于 76.0 ，则此值为上层筛面负担给料量的 35%时下层筛的处理量。 用于块矸石脱介时 处理量按公式（ 9）计算： Q （ 9） 用于脱水时 筛孔尺寸为 6.3 级脱水时处理量可参照表 16 快速选取。 表 16 处理量 t/h 煤的粒度 面 宽度 m 给料最大 水量 m3/h 70 54 59 68 73 82 86 91 40 76 83 95 102 114 121 127 10 98 106 122 134 147 155 163 70 120 130 150 163 180 190 200 40 142 154 177 195 212 224 236 10 163 177 204 225 145 259 272 60 212 225 262 294 186 331 348 90 261 276 322 358 228 406 428 40 308 328 380 429 269 479 505 90222012 14 筛孔尺寸为 0.5 级脱水时处理量可参照表 17 快速选取。 表 17 处理量 t/h 煤的粒度 面 宽度 m 给料最大 水量 m3/h 0 41 45 50 54 59 64 68 73 10 57 64 70 76 83 89 95 102 40 73 82 90 100 106 114 122 134 70 90 100 110 120 130 140 150 163 10 106 118 130 142 154 165 177 195 40 122 136 150 163 177 191 204 225 00 156 174 192 214 225 243 261 294 70 192 212 235 256 276 299 321 358 50 226 250 278 303 328 353 378 429 筛孔尺寸为 粒煤脱水时处理量可参照表 18 快速选取。 表 18 处理量 t/h 煤的粒度 面 宽度 m 给料最大 水量 m3/h 0 0 32 27 24 23 20 18 14 11 0 44 38 34 32 29 25 19 15 0 57 49 45 41 36 33 24 20 0 70 60 54 50 44 40 30 24 0 83 71 64 59 53 47 35 29 10 95 82 74 68 61 54 41 34 50 122 105 97 87 75 71 51 45 70 150 129 117 106 92 86 64 54 90 178 152 138 125 111 101 75 65 筛孔尺寸为 0.5 粒煤脱水时处理量可参照表 19 快速选取。 表 19 处理量 t/h 煤的粒度 面 宽度 m 给料最大 水量 m3/h 0 0 42 38 34 32 27 24 20 15 0 59 54 47 44 38 34 29 22 10 75 69 61 57 49 45 36 28 40 93 84 75 70 60 54 44 34 90222012 15 表 19（续） 处理量 t/h 煤的粒度 面 宽度 m 给料最大 水量 m3/h 0 60 109 100 88 83 71 64 53 41 90 126 115 103 95 82 74 61 47 30 159 146 133 122 105 97 75 59 90 198 178 164 150 129 117 92 72 30 232 212 192 178 152 138 111 87 筛孔尺寸为 1 粒煤脱水时处理量可参照表 20 快速选取。 表 20 处理量 t/h 煤的粒度 面 宽度 m 给料最大 水量 m3/h 0 20 44 41 36 34 28 27 23 18 70 62 57 51 47 41 38 32 25 20 80 73 65 61 53 49 41 33 70 97 90 78 75 65 60 50 40 20 115 106 94 88 77 71 59 47 70 132 122 109 103 88 82 68 54 70 169 156 138 133 113 105 87 71 80 205 192 166 164 139 129 106 86 90 243 226 200 192 164 152 125 101 筛分效率分为煤炭筛分效率和冶金行业筛分效率进行计算。 参照参考文献 1 ，煤炭筛分效率按公式（ 10）公式（ 12）计算： s 100（ 10） （ 11） （ 12） 式中： s筛分效率，有效数字取到小数点后一位， %。 粗粒物料的正配效率， %。 细粒物料的正配效率， %。 粗粒（筛上）产品中的错配物含量，即粗粒（筛上）产品中的细粒物占入料的百分数， %。 细粒（筛下）产品中的错配物含量，即细粒（筛下）产品中的粗粒物占入料的百分数， %。 c粗粒（筛上）产品的实际产率， %。 f细粒（筛下）产品的实际产率， %。 90222012 16 c,t粗粒（筛上）产品的理论产率， %；可按 c,t c f,t细粒（筛下）产品的理论产率， %；可按 f,t 100c, c、 小数点后两位。 冶金行业筛分效率按公式（ 13）计算： ( )()=-（ 13） 式中： s筛分效率，有效数字取到小数点后一位， %； 入料中小于规定粒度的细粒物料含量， %； 粗粒产品中小于规定粒度的细粒物料含量， %； 细粒产品中小于规定粒度的细粒物料含量， %。 参照参考文献 2 ，煤炭的脱水率按公式（ 14）计算： ( )( )()( )=（ 14） 式中： t脱水率，有效数字取到小数点后一位， %； a入料中