第三章筛分机械

1、2020/8/7,1,第三章筛分机械 screeners（2-3学时）,3.1筛分机械的分类 Classification of screeners 3.2振动筛 Vibratory screeners 3.3非金属矿常用的筛分机械-平面摇动筛、旋回筛等 3.1筛分机械的分类 3.1.1 筛分机械的分类方法 筛分机械的种类很多，一般可据下列两方面分类： 一 据筛面运动特性分为 固定筛格筛 筛面运动摇动、振动、旋转 二 据筛面形状分为 平面筛平面摇动筛 曲面筛圆筒筛、弧形筛,2020/8/7,2,3.1.2 工业生产中筛子分类,工业生产中常将筛子分为下列几类： 一 格筛（棒条筛）固定、可动。 二

2、 摇动筛 平面摇动筛 平面旋回筛 高房筛 三 振动筛通用（重点讲） 四 筒形筛 圆筒形 圆锥形 角锥形 五 其它 弧形 超声波筛等。,2020/8/7,3,3.2振动筛 Vibratory screeners,3.2.1振动筛分类 classification of Vibratory screener 按振动特性可将其分为： /自定中心振动筛 /单轴振动筛 纯惯性振动筛 振动筛 /惯性振动筛双轴振动筛 共振筛 /电磁共振筛 其它 按筛框运动特性可将其分为下列两类： 作圆或椭圆运动单轴振动筛 、旋回筛等 做直线运动 双轴振动筛、共振筛等,2020/8/7,4,3.2.2 惯性振动筛,一 惯性振

3、动筛结构（见图3-1）,2020/8/7,5,二 振动原理 主轴带动偏心轮上的偏心块作圆运动产生惯性离心力，使轴承沿某一中心线 作椭圆运动。 (1)惯性离心力Fm激振力 Fm=mR2 （31） m-偏心块质量 R-偏心距 -偏心轴角速度 三点说明： A 离心力方向总是背离转动中心。 B 作用在主轴上，使主轴产生位移。 C Fm可分解为x、y两个方向分力，x方向分力使主轴水平运动，y方向分力使主轴上下运动。因弹簧。,2020/8/7,6,在惯性离心力作用下，使筛面随主轴周期性的向上、向下、向前、向后运动即筛框产生了振动，故Fm也叫激振力。 （2）惯性离心力FM 整个筛子包括筛框、负荷等重量M作用

4、在主轴上，由于主轴作椭圆运动，这些重量也会产生惯性力 FM=MA2 （32） FM 惯性离心力 A筛子振幅 M 筛框、负荷等重量 据振动平衡理论激振力超前惯性离心力一相位角。当筛子处于平衡时有： Fm=FMmR=MA。 （33）,2020/8/7,7,三惯性振动筛振幅影响因素及调节,(1)影响因素 由（33）式得：A=mR/M （34） 主要是物料影响： Q增加，M增大，则A减小，会导致分层不好，E降低。 Q减少，M减小，则A增加，会使颗粒跳出筛面，E降低。 由（33）式知，A与M成反比。为适应某种物料粒度处理能 力，保持筛分效率E不变，可做如下调节： (2)振幅A调节 d影响的调节： 在d增

5、大时，需更大的A，可增大m或R 在d减小时，需更小的A，可减小m或R Q影响的调节： 在Q增大时，需更大的A，可增大m或R 在Q减小时，需更小的A，可减小m或R （思考题3应如何调节？） 一般首先改变配重块大小，若不能满足时，再改变偏心距。,2020/8/7,8,四 应用及存在问题,（思考题4： 能否从原理图上找出该钟筛子存在的机械上的问题及应用？） 1 问题： 2 应用：因振幅不能过大（A3mm），只有给料均匀才能满足，所以适用于细粒物料的筛分。 为了克服皮带轮中心随筛框一起作椭圆运动现象，研制出了自定中心振动筛。这种筛子工作时，皮带轮中心线在空间的位置几乎保持不便，故可增大A。,2020/

6、8/7,9,3.2.3 自定中心振动筛,一 自定中心振动筛结构（见图3-2） 结构特点： （1）传动轴或主轴是偏心的，偏心距为A。 （2）不平衡块与轴偏心方向成相位角。,2020/8/7,10,二 回转体和动力平衡 （1）回转体：筛框（包括负荷Q）为M随主轴旋转，作用在主轴上。 不平衡块（质量为m）：作用在m中心线k点上，随主轴旋转。 这两部分质量之和，是整个系统的质量，系统的质心在c点上。 (2) 动力平衡 筛子在运转过程中，两回转体均绕系统的质心旋转，分别作半径不同的圆运动。在远离共振区，筛子处于平衡运动状态时，两回转体旋转所产生的惯性离心力大小相等而方向相反。设M的运动半径为A，m的运动

7、半径为R，则有： FM=MA2 =Fm=mR2 MA=mR 三 自定中心 指在运转过程中，自己实现皮带轮中心线在空间位置几乎保持不变。 实现的措施有：轴偏心，偏心距为R. 偏心块m偏心，方向与轴偏心相反。符合MA=mR。 实际制作时，先定M（Q）和A，然后考虑R大小，再配重m，同时考虑弹簧刚度等。,2020/8/7,11,四 调节及应用 调节：在实际生产中，筛子的振幅A还是要受Q的影响，可能使平衡关系遭到破坏，这时需对其进行调节。 增大或减小偏心块重量m 增大或减小偏心距R 应用：由于A受Q大小的影响，要求给料均匀，故适宜处理中细粒物料。比前者Q要大，适用于大中型选厂。 因自定中心振动筛远离共

8、振区工作，而开停机时要经过共振区，开机共振区工作共振区停机，为克服此缺点，设计了重型振动筛。 设置了自动平衡振动器，从而自动调节振幅A。适用于筛粗粒物料。振动器见下图 。,2020/8/7,12,2020/8/7,13,在低速到共振转速时，重锤对回转中心不发生偏转，因此产生激振力很小，只有大于共振转速时，平衡振动器重锤发生偏转-这时他相当于一个偏心轮（这之前它是一个不偏心平衡块），产生一个激振力来平衡（消弱）不平衡块引起的激振力。使筛子平稳度过共振区。 3.2.4 共振筛接近共振状态下工作 一 分类 弹性连杆式、惯性式、电磁共振式等。 二 电磁共振筛（见图3-3） 原理：通入交流电时，电磁铁产

9、生交变磁场，从而对衔铁交替的吸引、排斥，使筛框振动。由于设计筛子的工作频率与系统的共振频率接近，故筛子在.。 这里弹簧是个重要部件，它的作用有二：一是平衡机体的惯性力；二是将振动器产生的较弱的机械脉冲变成较强的振动作用于筛框上。,2020/8/7,14,2020/8/7,15,特点： 优点生产能力Q大，筛分效率E高，振幅A较大，电耗少，结构紧凑等。 缺点制造工艺复杂、橡胶弹簧易老化。 应用：适用范围广，金属、煤等。 具体各种筛子应用： 单轴、纯惯性用于中细粒d100mm 作园或椭圆运动的惯性筛 重型、自定中心振动筛d100mm 作直线运动 中、细粒筛分及脱水 总之，振动筛以低振幅，高振次作强烈

10、振动，E和Q都较高，而获得了广泛应用。 （思考题5：据单轴纯惯性振动筛振动原理说明其工作性能及应用）,2020/8/7,16,3.3非金属矿常用筛分机械,一、平面摇动筛 构造见下图：,2020/8/7,17,工作原理：电机带动偏心轴回转，并经连杆使筛框往复运动，由于倾斜筛面的往复运动，促使筛上的物料由给料端向排料端移动，并在运动中实现物料的分层和筛分。 优点：构造简单，容易制作，操作维护方便。 缺点：生产能力小，筛网易堵塞，运动不平衡，振动较大。 平面摇动筛可制成单层，亦可制成双层筛框。,2020/8/7,18,二、平面旋回筛 构造见下图：,2020/8/7,19,工作原理：当主轴旋转时，筛箱

11、的给料端作水平圆运动，筛箱的排料端由于水平放置的弹簧抵消了筛箱的横向运动，而作纵向直线运动。筛上物料的运动轨迹由给料端的水平圆运动逐渐过渡到排料端的水平往复运动，物料随着筛子的运动向排料端移动，在移动过程中实现分层和筛分。 特点：筛面运动轨迹是圆运动与往复运动的结合，有利于物料的分层。 优点：筛子运动比较平稳，设备生产能力大。 缺点：消耗钢材多，构造复杂。制作要求高，维护检修较困难。,2020/8/7,20,三、反流筛 构造：,2020/8/7,21,工作原理：筛箱沿筛面方向做近似平动（实际是椭圆运动），由于筛面的变方向和变速运动，使得石棉和脉石在筛面上发生相反的运动，即石棉纤维沿筛面作正向运

12、动，从返流筛上端排除；而脉石则沿筛面作反向运动，从返流筛下端排除；细粒粉尘透过筛网作为中矿排除。在返流筛的运动加速度作用下，石棉纤维与脉石颗粒之所以能发生反反向运动，是因为它们的摩擦系数和弹性系数不同所致（石棉的摩擦角52-540，脉石的摩擦角为30-450。脉石与筛面的碰撞为不完全弹性碰撞，石棉与筛面间近似为非弹性碰撞）。 研究表明：石棉纤维和脉石颗粒在返流筛网上均有弹跳行为。,2020/8/7,22,四、高房筛 构造见下图：,2020/8/7,23,五、弧形筛 构造及工作原理见下图：,2020/8/7,24,六、圆筒筛 构造及工作原 理见右图：,2020/8/7,25,3.5其它筛分机械 3.5.1摩根森筛（概率筛）,2020/8/7,26,3.5.2等厚筛,2020/8/7,27,3.5.3胡基筛,2020/8/7,28,3.5.4沃利斯超声筛分机 3.5.5得瑞克筛,2020/8/7,29,复习思考题 3-1选矿厂常用筛分机械有那些，各适用于什么粒度范围的筛分？ 3-2固定格筛及棒条筛各适用于什么场合？ 3-3惯性振动筛的性能如何，