侧梁激振脱水筛设计【20张CAD图纸和说明书】

摘要
侧梁激振脱水筛是直线振动筛的一种，主要用于煤泥脱水，是选煤厂的重要设备之一。
传统的直线振动脱水筛，一般结构较复杂，机体较笨重，而且能耗高，为此研制了一种新型的脱水筛。侧梁激振脱水筛与其它振动筛相比具有如下结构优点：
（1）单位面积处理量是普通振动筛的2倍以上；
（2）抛射角度合适，抛射强度高，振幅大，单位处理能力的能耗较小，与同面积的筛子相比，成本可降低20%；
（3）电动机与箱式激振器激振轴采用橡胶联轴器（即挠性联接或软联接），可补偿电机轴线与偏心轴轴线不同心造成的误差。
（4）偏心块为轴偏心结构，轴承采用干油润滑，不存在漏油问题；
（5）依靠箱式激振器长短轴上键槽相互位置,使得两偏心块之间成60°，保证激振力始终与水平成60°夹角，使得物料以合适的速度向出料槽前进；
（6）可通过增减副偏心块质量调节筛子振幅，在物料水分和粘度的变化时，仍能保证激振力要求。
本设计论述了振动筛的基本理论，对侧梁激振脱水筛主要的零部件进行了选择、设计和校核计算。对其安装、调试和常见的故障也作了简要的介绍。

关键词  脱水筛；侧梁；激振器；偏心块

                         
Abstract
Lateral excitation beam dehydration screen is a straight line, mainly for dehydration slime, coal preparation plant is one of the key equipment.
The traditional linear vibration sieve dehydration, the general structure of the more complex, more cumbersome body, and high energy consumption, for which developed a new type of dehydration sieve. Lateral excitation beam dehydration sieve shaker compared with other structures have the following advantages:
(1) per unit area is the capacity of ordinary shaker of more than two times;
(2) projectile point of view appropriate, projectile high intensity, amplitude, and the unit energy consumption of smaller capacity, and compared with the size of the sieve, the cost can be reduced by 20%;
(3) the box-type motor shaft vibration excitation using rubber couplings (that is, flexible connectivity or soft link) that can compensate for the electrical axis and the eccentric shaft axis different heart of the error;
(4) eccentric block is the structure of Axis eccentric, by dry-lubricated bearings, and there is no oil spills;
(5) rely on me-length shaft keyway Exciter each other location, making the two blocks between the eccentric into 60 °, always exciting force and guarantee a level of 60 ° angle, making materials to the appropriate speed to the local materials Forward;
(6) can increase or decrease in the quality of eccentric block amplitude adjustment sieve, water and materials in the viscosity of the changes, can guarantee exciting force requirements.
The design of the shaker on the basic theory, dehydration screen opposite the main beam exciting parts for the selection, design verification and calculation. Its installation, commissioning and common failure also made a brief introduction.

Keywords  dehydration screen  side beam  vibrator  eccentric block

目       录

1 绪论 1
1.1 课题背景及前言 1
1.2 脱水筛分概述 2
1.2.1 筛分作业分类 2
1.2.2 筛分过程的基本概念 3
1.2.3 脱水目的 4
1.2.4 水在煤中的存在状态 4
1.2.5 物料性质与脱水难易的关系 4
1.2.6常用的脱水方法与脱水设备 5
1.3 筛分机械的类型及其主要特点 6
1.4 影响筛分效率的因素 8
1.5 筛分技术及筛分机械在国内外发展情况 9
1.5.1 我国筛分机械的现状 9
1.5.2 我国筛分设备的基本情况 9
1.5.3 筛分机械的发展方向 10
1.5.4结论 10
2 振动原理 12
2.1 直线振动筛 12
2.1.1 振动筛的分类 12
2.1.2 直线振动筛的工作原理 12
2.2 侧梁激振脱水筛原理方案设计 15
2.2.1 设计任务书 15
2.2.2 原理方案确定 16
2.3 侧梁减振脱水筛结构方案设计 16
2.3.1 筛框 16
2.3.2 激振器 17
2.3.3 筛面及其固定装置 19
2.3.4 支承装置 20
2.3.5 传动装置 20
3 物料的运动分析和工艺参数的选择 22
3.1 物料的运动分析 22
3.1.1 筛面的运动方程 22
3.1.2 筛面物料的运动分析 22
3.1.3 抛掷指数Kv和跳跃系数iD 24
3.2 工艺参数的选择计算 25
3.2.1 筛面的长和宽 25
3.2.2 筛面的倾角 25
3.2.3 振幅和频率 26
3.2.4 振动方向角β 26
3.2.5 抛掷指数Kv和振动强度K 26
3.2.6 物料运动速度 26
3.2.7 处理能力 27
4 动力学分析及参数的计算 28
4.1 动力学分析 28
4.1.1 力学模型的建立 28
4.1.2 振动方程的建立 29
4.2 振动频幅曲线和工作状态分析 30
4.3 动力学参数的计算 31
4.3.1 隔振弹簧的确定 31
4.3.2 隔振弹簧的选择与验算 33
4.3.3 隔振弹簧减轻能力的分析 35
4.3.4 参振质量的计算 36
4.3.5 电机功率的计算和选择 37
5 主要零部件的选择设计与校核 38
5.1 激振器主要零件的设计与校核 38
5.1.1 偏心块的设计 38
5.1.2 齿轮的设计与校核 41
5.1.3 激振器轴的设计 46
5.1.4 激振器长轴的校核 47
5.1.5 轴承的选择与校核 52
5.1.6 键的校核 54
5.2 侧梁激振脱水筛专业零部件的设计 55
5.2.1 筛面 55
5.2.2 筛框 57
6 侧梁激振脱水筛的安装、试运转和常见故障 61
6.1 侧梁激振脱水筛的安装、试运转 61
6.1.1 脱水筛的安装 61
6.1.2 脱水筛的试运转 61
6.2 侧梁激振脱水筛的异常振动及常见故障 62
6.2.1 脱水筛的异常振动 62
6.2.2 脱水筛的常见故障及消除措施 62
结论 64
致谢 65
参考文献 66
附录 67
附录1 67

1 绪论
1.1 课题背景及前言
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭是我国最重要的一次能源。目前，煤炭约占我国一次能源消费的 70% ，随着国际石油储量的不断减少和价格的不断上涨，还有我国对能源不断增长的需求，预计在相当长的时间里煤炭仍然是我国主要能源与化工原料。2005年我国的煤炭生产和消费超过了创纪录的 21 亿吨。大量燃用不清洁煤炭已经形成严重的环境污染和巨大的能源浪费，商品煤质量的低劣也严重影响着煤炭的化工利用与出口创汇。
选煤是洁净煤技术的源头和基础，也是适合我国当前经济状况的一项最有效的洁净煤技术，所以目前大部分国家对煤炭分选非常重视，尤其是发达国家，煤炭入选率均在 80% 以上。欧洲一些国家尽管关闭了几乎所有的煤矿，但选煤厂还存在，用来处理进口煤炭。相比之下，我国原煤入选率要低很多，只有 30% 左右。原因之一是现有选煤厂设备落后，生产效率低，达不到应有的生产能力；原因之二是我国选煤工业整体落后，选煤厂数量少。近年来，随着机械化采煤程度的不断提高和煤炭储量的减少，原煤质量又有下降的趋势，已远不能满足客户对优质煤炭的需求。因此，迫切需要研究开发适应我国煤炭特点的煤炭加工技术装备，进行选煤厂的建设和改造。
与此同时，随着采煤机械化程度的提高和选煤厂煤炭分选过程机械化程度的提高，原生煤泥和次生煤泥量都有所增加，加大了选煤厂产品组成里中、细粒级煤的含量。尤其是煤造成的环境污染已成为制约经济发展的重要因素，搞好煤炭洗选加工是控制燃煤污染物排放最经济、最有效的途径。在洗选前将煤炭破碎使煤和矸石、黄铁矿先行解离是使煤炭得到有效分选的前提，这就更增加了细粒煤的总量。但在现有的选煤厂中，绝大部分都是采用湿法选煤技术进行煤炭的分选，中、细粒煤中水分的高低是影响商品煤质量高低的重要因素。而对于炼焦用煤，精煤水分高，会增加热能消耗，延长焦化时间，降低焦炉产率，缩短炼焦炉使用寿命。在运输时，精煤会随着水分渗出而流失，既浪费了宝贵的能源资源，又污染环境，尤其在冬季寒冷的地区，会发生冻车皮事故，严重影响车皮的周转率，给铁路运输造成不必要的经济损失，因此，降低当前选煤厂出厂商品煤的最终水分是煤炭行业急待解决的主要问题之一，是关系到节能、节运、保护环境和充分利用国家资源的重大问题，同时为适应市场经济的发展，在现有技术与设备的基础上，必须加强对中、细粒煤脱水技术和设备的开发完善，以满足市场的需求。
煤炭脱水虽然是选煤厂的辅助作业，但在整个选煤过程中占据十分重要的地位，在整个选煤工艺环节，脱水设备的种类与数量、固定资产的成本及选煤厂的运行费用、占地面积和空间等，脱水大约占一半以上。因此，它成为选煤厂降低成本、提高效率、增加效益的一个重要方面。目前，在我国末煤和细粒级煤泥的脱水是降低选煤厂产品水分的关键。由于选煤厂细粒级物料的脱水难度大，甚至有些技术难题还亟待解决，这部分作业也成为选煤技术研究的热点与难点之一，高效耐用离心脱水设备就是其中的一个方向。
国外已经有煤泥脱水用卧式螺旋卸料离心机，如澳大利亚的HSG1000离心机，已在山西屯留选煤厂等地运用，主要用在粒度1.5mm以下细煤泥脱水。但是该机型结构复杂、价格昂贵(每台售价约180万人民币)，且使用效果并不尽如人意。
国内在这方面的进展相对缓慢得多，我国生产的立式螺旋刮刀卸料离心机主要有原洛阳矿山设备制造厂的 LL-9 型和 LL3-9 型，煤炭科学研究总院唐山分院的 LLL 系列等，这些设备尽管有占地面积小，处理量大，脱水效果好等优点，但是其使用和推广情况却并不尽如人意，存在的最大弊端就是漏油问题严重，故障率高，维修困难，维护费用高，在实习过程中我们发现，不少国产离心机设备都处于闲置状态。至今没有机型成功问世。在这方面，我们急需拿出自己的产品来，而且不能再走以前一味仿制的老路，要有所创新，有所突破，有自己的核心技术。
进口设备依靠国外先进的设计和制造工艺在整体性能上远优于国产设备，正因为如此，很多选煤厂宁愿花费数倍的费用去购买国外产品，如澳大利亚FC1200已在多家选煤厂使用。但是，除了购买费用高昂外，更昂贵的是后期维护费用，如更换筛篮和刮刀，而且进口立式离心机由于结构原因同样不可避免维修困难的弊端。
国产和进口离心机在细粒级煤含量上升时都会出现水分上升甚至无法正常工作的现象，在这种情况下，我所研究的侧梁激振脱水筛就特别具有实际意义。它具有较大的筛面面积和筛分强度。由于脱水时物料层较薄，并且激振力与水平成60°，使得物料有个向出料端前进的合适速度，所以可在较短时间内获得含湿量较低的滤渣。它还具有产量大、脱水效率高、安装和维护方便等优点。