1、第一篇 筛分设备第一章 筛分机械原理第一节 筛分原理将颗粒大小不同的混合物料，通过单层或多层筛子而分成若干个不同粒度级别的过程称为筛分。松散物料的筛分过程，可以看做两个阶段组成：1）易于穿过筛孔的颗粒通过不能穿过筛孔的颗粒所组成的物料层到达筛面2）易于穿过筛孔的颗粒透过筛孔要使这两个阶段能够实现，物料在筛面上应具有适当的运动，一方面使筛面上的物料层处于松散状态，物料层将会产生析离（按粒度分层），大颗粒位于上层，小颗粒位于下层，易于到达筛面，并透过筛孔，有利于颗粒透过筛孔。另一方面，物料和筛子的运动都促使堵在筛孔上的颗粒脱离筛面，有利于颗粒透过筛孔。实践表明，物料粒度小于筛孔3/4的颗粒，很容易2、通过粗粒物料形成的间隙，到达筛面，到筛面后他就很快透过筛孔。这种颗粒称为“易筛粒”。物料粒度大于筛孔3/4的颗粒，通过粗粒组成的间隙比较困难，这种颗粒的直径愈接近筛孔尺寸，他透过筛孔的困难程度就愈大，因此，这种颗粒称为“难筛粒”。矿粒通过筛孔的可能性称为筛分概率，一般来说，矿粒通过筛孔的概率受下列因素影响：1）筛孔大小；2）矿粒与筛孔的相对大小：3）筛子的有效面积；4）矿粒运动方向与筛面所成的角度；5)矿料的含水量和含泥量。物料在筛分过程中通过筛孔的速度取决于颗粒直径与筛孔尺寸的比值。（由于许多复杂现象和因素，只从颗粒尺寸与筛孔尺寸的关系进行讨论。）见图1-1-1所示，若筛孔为正方形，每边长度3、为L，球形颗粒直径为d。如果矿粒投到筛面上的次数有n次，其中有m次透过筛孔，那么筛孔频率就是 频率=m/n，当n很大时，频率总是稳定在某一个常数p附近，这个稳定值p就叫筛分概率。客观地反映了矿粒透筛可能性的大小。那么p=m/n(0p1),那么，p=(1-d/L)2。那么不透过筛孔的概率之值等于（1-p）。当某事件发生的概率为p时，使该事件以概率p出现如需重复N次，那么N值与概率p成反比，即：p=1/N,取不同的d/L比值，计算出的p和N值，见表1-1-1。可画出图1-1-2的曲线。在筛分实践中把d<0.75L的颗粒叫“易筛粒”和d0.75L的颗粒叫“难筛粒”。第二节 筛分效率在使用筛子时4、，既要求它的处理量大，又要求尽可能多地将小于筛孔的细粒物料过筛到筛下产物中去。筛子有两个重要的工艺指标：一个是它的处理能力，即筛孔大小一定的筛子每平方米筛面面积每小时所处理的物料吨数（吨/米2·时），表明筛分工作的数量指标。另一个是筛分效率，它是表明筛分工作的质量指标。筛上产品中，未透过筛孔的细级别数量愈多，说明筛分的效果愈差，为了从数量上评定筛分的完全程度，要用筛分效率这个指标。所谓筛分效率，是指实际得到的筛下产物重量与入筛物料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料的重量之比。筛分效率用百分数或小数表示。E=C/Q*104% （E筛分效率，%；C筛下产品重量；Q入筛原物料重量；入筛原物料小于5、筛孔的级别的含量，%。）用图1-1-3，测定筛下产品中没有大于筛孔尺寸的颗粒。筛分效率的测定方法：在入筛的物料流中和在筛上物料流中每隔15-20分钟取一次样，应连续取样2-4小时，将取得的平均试样在检查筛里筛分，检查筛的筛孔与生产上用的筛子的筛孔相同。分别求出原料和筛上产品中小于筛孔尺寸的级别的百分含量和，带入公式E=(-)/ （100-）*104%（筛下产物中不含有大于筛孔尺寸的颗粒的条件下列出的物料平衡方程式）可求出筛分效率。E=(-)/ （-）100%(筛网常常被磨损，部分大于筛孔尺寸的颗粒总会或多或少的透过筛孔进入筛下产物；-筛下产物中所含小于筛孔级别的含量，%)。如果没有与所测定的筛6、子的尺寸相等的检查筛子时，可以用套筛作筛分分析，将其结果绘成筛析曲线，然后由筛析曲线图中求出该级别的百分含量和。总筛分效率：全部小于筛孔物料（包括易筛粒和难筛粒）计算筛分效率；部分筛分效率：只对其中的几个粒级作计算。第三节 影响筛分效率的因素一、第一类影响因素物料的性质1、物料的粒度特性小于3/4筛孔尺寸的颗粒叫“易筛粒”；小于筛孔尺寸但大于3/4筛孔尺寸的颗粒叫“难筛粒”；粒度为11.5倍筛孔尺寸的颗粒叫“阻碍粒”。当原料中细级别含量少，而筛上物本身又过于粗，其粒度大大超过筛孔尺寸的时候，可以采取增加辅助筛分的方法，用筛孔尺寸较大的辅助筛，预先排出产物过粗的级别，然后筛分含有大量细级别的较细7、物料。在这样两次筛分的条件下，可以提高筛分效率和延长筛网的使用期限。物颗粒最大容许尺寸与筛孔尺寸之间的一定比例关系没有明确的规定，一般认为最大粒度不应大于筛孔尺寸的2.54倍。2、 被筛物料的含水量和含泥量物料所含的水分有两种一种叫外在水分，处于颗粒的表面；另一种叫内在水分，处于物料的孔隙、裂缝中（对筛分过程没有影响）。物料中所含的表面水分在一定程度内增加，粘滞性也就曾大，物料的表面水分能使细粒互相粘结成团，并附着在大颗粒上，粘性物料也会把筛孔堵住。这些原因使筛分过程进行较难，筛分效率将大大降低。筛孔尺寸愈大，筛孔堵塞的可能性就愈小。水分在各粒级内的分布是不均匀的，粒度愈小的级别，水分含量愈高8、。当物料含水量较高，严重影响筛分过程是可以考虑采用适当加大筛孔的方法来提高筛分效率。筛分效率与物料湿度的关系如图1-1-6所示，图中曲线说明，物料所含水分如达到某一范围，筛分效率急剧降低。这个范围取决于物料的性质和筛孔尺寸。物料所含水分超过这个范围后，颗粒的活动性又重新提高，物料的粘滞性反而消失了，此时，水分有促进物料通过筛孔的作用，并逐渐达到湿法筛分的条件。如果物料中含有易于结团的粘性物质（如粘土等），即使在水分很少时，也会粘结成团，使细泥混入筛上产物，也会很快堵塞筛孔。筛分性质矿石时，必须采取有效措施来强化筛分过程，如用湿法筛分，或者在筛分前进行预先洗矿，将泥质排除。3、物料的颗粒形状物料9、颗粒如果是圆形，则透过方孔和圆孔叫容易。破碎产物大多是多角形，透过方孔和圆孔不如透过长方孔容易，条状、板状、片状物料难以够过方孔和圆孔，但较易透过长方形孔。二、第二类影响因素筛面的种类及工作参数1、筛面的种类筛子的工作面通常有三种，钢棒制造的、钢丝制造的和钢板冲孔的。它们对筛分效率的影响，主要和它们的有效面积有关。筛面种类棒条筛钢板冲孔筛钢丝编织筛有效面积最少次少较大使用寿命最长次长最短价格最低次低最贵有效面积愈大的筛面，筛孔占的面积与多，矿粒较易透过筛孔，筛分效率就较高，但寿命较短。选用什么样的筛面，应结合实际情况考虑。当磨损严重，成为主要矛盾时，就应当用耐磨的棒条筛或钢板冲孔筛；当需要精细10、筛分的场合下，就要用钢丝编织筛。2、筛孔形状筛孔形状的选择，取决于对筛分产物粒度和对筛子生产能力的要求。一般认为，实际上透过圆形筛孔的颗粒的最大粒度，平均只是透过同样尺寸的正方形筛孔的颗粒的80%-85%。长方形筛孔的筛面，其有效面积较大，生产能力较高；处理含水较多的物料时，能减少筛面的堵塞现象。它的缺点是容易使条状及片状粒通过筛孔，使得筛下产物不均匀，因此，当要求筛上物中不含细粉，筛下产物中允许有条状和片状粒，物料湿而粘引起的堵塞，以及希望筛下产物较多等情况，采用长方形筛孔比较有利。在选择筛孔的型式时。最好与物料的形状相适应，如处理块状物料应采用正方形筛孔，处理板状物料应采用长方形筛孔。不同11、的形状筛孔尺寸与筛下产品最大粒度的关系，按下式计算：d最大=K*a（d最大筛下产品最大粒度，mm；a筛孔尺寸，mm；K系数。）表1-1-4 K值表孔型圆形方形长方形K值0.70.91.21.7*板条状矿物取大值。3、筛孔尺寸筛孔愈大单位筛网面积的生产率愈高，筛分效率也较好，但筛孔的大小取决于采用筛分的目的和要求。倘若希望筛上产物中含小于筛孔的细粒尽量少，就应该用较大的筛孔；反之，若要求筛下产物中尽可能不含大于规定粒度的粒子，筛孔不宜过大，以规定粒度作为筛孔宽的限度。碎矿流程中用的筛子的筛扎宽，应当联系碎矿机的工作来选择。在破矿机的产物中，总有数量不等的比排矿口约大13倍的未达到破碎要求的残余粒12、。预先筛分的作用，就是先将给入碎矿机的物料中接近残余粒大小以下的矿粒筛除去，不必把它们送去破碎。因此，预先筛分用的筛子的筛孔大小，可在碎矿机的排矿口宽和它的产物中的最大粒范围内选择。如果碎矿机的负荷较轻，筛孔尺寸可以等于或稍大于碎矿机的排矿口宽度，以便碎矿机多得些给矿。如果碎矿机过负荷时，它的给矿宜少，筛孔尺寸应大些，可以等于或稍小于破碎产品中的最大块粒度。与细碎机构成闭路的检查筛，其作用在于控制碎矿机最终产物的粒度适合磨矿机的要求，因而它的筛孔宽有两种方法来选取。第一种方法，选取筛孔尺寸约等于排矿口宽。这种方法的好处是筛下产物都是合格的细粒，但筛子负荷就比较大。第二种方法，选取筛孔尺寸比排矿13、口宽度大。这种方法的缺点是筛下产物中含有一些不合格的粗粒，筛分效率也就低了一些，但合格细粒也必然更多地进入筛下，筛子的生产能力将得到提高。所取得筛孔尺寸究竟比排矿口大多少才合适，与被破碎的物料性能有关。4、筛子的运动状况筛分质量首先决定于被筛物料的性质，但同一种物料用不同类型的筛子筛分，可以得到不同的效果。各种筛子的筛分效率大致如下：筛子类型固定条筛转筒筛摇动筛振动筛筛分效率（%）506060708090以上即使同一种运动性质的筛子，它的筛分效率又随运动强度不同而有差别。筛体的运动可以使物料在筛面上散开，有利于细粒经过料层透过筛孔，筛分效率因此提高。但物料沿筛面的运动速度，又和筛体的运动强度有14、关，筛面的运动强度过大，其上的物料运动较快，矿粒透过筛孔的机会少，效果就较差。如果筛面的运动强度过小，其上的物料不能散开，也不利于细粒透过筛孔。5、筛子的长度和宽度对一定的物料，生产率主要取决于筛面的宽度，筛分效率主要取决于筛面长度。筛面愈长，物料在筛上被筛分的时间愈久，筛分效率也愈高。筛分时间（或筛面长度）和筛分效率的关系如图1-1-4所表明的情况。筛分时间与筛子长度都必须要适当。只有在高负荷工作的筛子，为了保证较高的筛分效率，如果配置条件许可，适当增加筛子长度，有时是有利的。筛面的宽度也必须适当，而且必须与筛面长度保持一定比例关系。在筛子负荷相等时，筛子宽度小而长度很大，筛面上物料层厚，细15、粒难于接近筛面和透过筛孔。相反，当筛面宽度很大而长度小时，物料层厚度固然减小，细粒易于接近筛面，但由于颗粒在筛面上停留时间短，物料通过筛孔的机会就少了，筛分效率必然会降低。一般认为筛子的宽度与长度之比为1:2.51:3。6、筛面的倾角在一般情况下，筛子都是倾斜安装的，便于排出筛上物料，但倾角要适合。当筛面倾斜放着时，可以让颗粒顺利通过的筛孔的面积只相当于筛孔的水平投影，如图1-1-7所示。能够无阻碍地透过筛孔的颗粒直径等于d=Lcos-hsin。由此可见，筛面的倾角愈大，使矿粒通过时受到的阻碍愈大。因此，筛面的倾角要适当。表1-1-5所示，为筛面倾角一般在0o25o。固定棒条筛的倾角一般为4016、o45o。表1-1-5 筛面水平及倾斜放置时筛下物最大粒度与筛孔宽的关系（使用于5mm以上的筛孔）筛下物最大粒直径保证筛去此最大粒必须的筛孔大小圆孔方孔水平40o45o倾斜水平40o45o倾斜d1.4d(1.852)d*1.16d1.52d*矿粒在530毫米时用2d,在40100毫米时用1.85d。三、第三类影响因素操作条件1、给料要均匀和连续均匀、连续地将物料给入筛子上，让物料沿整个筛子的宽度布满成一薄层，既充分利用筛面，又便于细粒透过筛孔，因此可以保证获得较高的生产率和筛分效率。2、给料量给料量增加，生产能力增大，但筛分效率就会逐渐降低，原因是筛子生产过负荷。筛子产生过负荷时，就成为一个溜17、槽，实际上只起到运输物料的作用。因此，对筛分作业，既要求筛分效率高，又要求处理量大，不能片面追求一方面，而使另一方面大大降低。第二章 固定筛性能结构、运行管理与操作控制第一节 概述我国国产筛分机械系列及技术规格见表1-2-1。根据我国选厂中常见的筛子以及它们的某些特点和使用情况作介绍。1）格筛（包括固定棒条筛、滚轴筛） 固定棒条筛结构简单，不需要动力是选矿厂中最常见的一种筛子。滚轴筛主要用在焦化厂和炼铁厂筛分焦炭。2）摇动筛 在非金属矿山、建筑材料、选煤工业中广泛应用。金属选矿厂应用很少。3）筒形筛 一般应用在建筑工业筛分和清洗碎石、砂子，也有的选矿厂用于洗矿。4）直线振动筛 这种筛子时由振动18、器产生的定向振动作用拖动水平安装的筛框，筛框的运动轨迹为定向直线振动，以保证物料在筛面上产生强烈抖动，它用于煤的脱水分级、脱介、脱泥，也可用于磁铁矿的冲洗、脱泥和分级等。5）圆运动振动筛 这种筛子是由不平衡振动器的回转质量产生的激振力使筛体产生强烈的振动作用，筛子运动轨迹为圆或近似于圆。由于它的筛分效率比较高，目前在金属选矿厂广为采用。6）共振筛 又叫弹性连杆式振动筛，是用连杆上装有弹簧的曲柄连杆机构驱动，使筛子在接近共振状态下工作，达到筛分的目的。它也可归入直线振动筛那一类。共振筛用于煤炭工业和选矿厂的筛分、脱水和脱泥作业。目前我国的选煤厂已广泛应用，此外有少数选矿厂也开始应用。7）细筛 其19、特点是可以筛分细粒物料（分离粒度可以达到200网目），用于磨矿回路的细粒分级。有筛面呈曲面形状的弧形筛；带有机械敲击装置的细筛，以及国外近年来新出现的超声波细筛和微孔筛（带有消除筛孔堵塞的高频振动器）等。第二节 固定筛固定筛是由平行排列的钢条或钢棒组成，钢条和钢棒称为格条，格条借横杆联接在一起。固定筛有两种：即格筛和条筛。格筛装在粗矿仓上部，以保证粗碎机的入料块度合适，格筛的筛上大块需要用手锤或其他方法破碎，使其过筛。固定筛一般是水平安装的。条筛主要用于粗碎和中碎前作预先筛分，一般为倾斜安装，倾角为沿筛面自动地下滑，就是说倾角应大于物料对筛面的摩擦角。一般筛分矿石时，倾角为40o50o，对于大20、块矿石，倾角可稍减小，而对于粘性矿石，倾角应稍增加。条形筛孔尺寸约为要求筛下粒度的1.11.2倍，一般筛孔尺寸不小于50毫米。条筛的宽度决定于给矿机、运输机以及破矿机给矿口的宽度；并应大于给矿中最大块粒度的2.5倍。条筛的长度L应根据宽度B选择，一般L2B。（见图1-2-1）条筛的生产率计算：Q=q*S,吨/时（S筛面面积，米2；q单位面积生产率。吨/米2*时，可查表1-2-2。表1-2-2单位筛分面积的生产率q值筛孔尺寸（毫米）202530405075100150200q（吨/米*时）242730343840404040条筛的优点是结构简单、无运动件，也不需要动力，但缺点是易堵塞，所需高差大21、，筛分效率低，一般筛分效率仅为50%60%。第三章 振动筛安装调试与运行维护第一节 振动筛及其工作原理按振动频率是否接近或远离共振频率分为共振筛、低频振动筛和高频振动筛。按激振器产生激振力的原理不同，又可分为偏心振动筛（也叫半振动筛）、惯性振动筛和电磁振动筛。目前，偏心振动筛已很少用，电磁振动筛主要应用于粉末状细粒物料的分级。共振筛在生产实践中，暴露出结果复杂、调整困难、故障较多等缺点。在筛分作业中，大量使用的是惯性振动筛，一般简称为振动筛。目前，将振动筛按筛面工作时的运动轨迹的特点，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）。根据激振器不用，圆振动筛分为块偏心圆振动筛22、和轴偏心圆振动筛。圆振动筛按工作时激振器轴上胶带轮的几何中心在空间的位置变与不变可分为:限定中心圆振动筛、不定中心圆振动筛和自定中心圆振动筛。惯性振动筛的分类见图1-3-1。一、圆振动筛圆振动筛按其激振器原理的不同，又可分为简单惯性振动筛和自定中心振动筛。1、简单惯性振动筛简单惯性振动筛有吊挂式和座式两种。图1-3-2为我国20世纪50年代从波兰引进的WK型简单惯性振动筛工作原理图。国产的简单惯性振动筛有SXG1型（仿WK型）和SZ型（仿苏BT）两种，其结构主要由筛箱、激振器、弹簧和吊挂装置等组成。激振器是筛分机的主要部件，由主轴、轴承、不平衡轮和配重块等组成。当电机通过三角胶带轮带动主轴告诉23、回转时，不平衡轮产生离心惯性力(即激振力)P=MA2，通过轴承传给筛箱，迫使筛箱运动，其运动轨迹为圆形或椭圆形。简单惯性振动筛的主轴中心与胶带轮中心位于同一直线上。当筛子工作时，胶带轮就随筛箱一起振动，这样就引起三角胶带的反复伸缩，因而使胶带很容易损坏。为此，简单惯性振动筛的振幅一般设计得较小。目前这种结构形式应用较少。2、自定中心振动筛自定中心振动筛根据激振器结构的不同，又可以分为轴承偏心式和胶带轮偏心式两种。图1-3-3（a）为轴承偏心式自定中心振动筛的工作原理。筛箱通过弹簧吊挂（或支承）在固定基础上，主轴的轴颈部分由偏心，筛箱通过轴承与主轴的偏心部分相连。主轴两端安装有不平衡轮（其中一个24、同时又有胶带轮），轮上备有偏心配重块。安装时，偏心配重块的质心和主轴轴颈的偏心分别布置在轮子几何中心的两侧，并保持三点在同一直线下。当点击通过三角胶带带动飞轮回转时，不平衡重量产生的离心力激起筛箱的振动，主轴绕轴线转动;筛箱和不平衡块各自产生的离心力方向相反。适当调节不平衡块的质量，使筛箱的振幅等于主轴的偏心距，则系统振动时，振动中心与主轴轴线重合，主轴中心线在空间位置几乎不变即胶带轮不参振，从而消除了胶带时松时紧现象。这样，自定义中心振动筛的振幅就可以设计得大一些，筛分效果也可提高。图1-3-3（b）是胶带轮偏心式自定中心振动筛的工作原理。这种筛子的主轴中心与轴承中心在同一直线上，胶带轮与不25、平衡轮上的轴孔有偏心，轴孔中心与偏心块质心分别布置在胶带轮轮缘几何中心两侧，并且三者布置在一条直线上。筛分机工作时，胶带轮几乎不参振，同样也可以克服三角胶带时松时紧的缺点。胶带轮偏心式激振器的结构与轴承偏心式比较，前者的主轴结构简单，易于加工制造，所以在20世纪60年代我国圆振动筛定型设计时，采用了胶带偏心式，有DD和ZD两个系列，D表示吊式支撑，Z表示座式安装，型号中第二个D表示单轴惯性激振器。这连个系列均可用于煤炭的预先分级和最终筛分，针对矿山的重型分级筛，也可采用胶带轮偏心式，但大都采用座式安装。二、直线振动筛直线振动筛是利用同步反向旋转的双不平衡重激振器使筛箱振动的筛分机。图1-3-426、是这种筛子的结构示意图。筛箱支持在四组弹簧上。筛箱上有激振器，激振器为两根带不平衡重的轴，两轴用齿轮连接，使之做同步反向回转，筛箱一般水平安置。当电动机带动胶带轮及一根轴回转时，通过齿轮使另一根也回转。这两根轴做同步反向回转，其不平衡重所产生的离心惯性力及合力方向由图1-3-5可知。在各瞬时位置时 ，每根轴上不平衡重量所产生的离心惯性力，沿x-x方向的分力总是相互抵消，而沿y-y方向的分力总是互相叠加，因此形成了单一的沿y-y方向的合力。这个力就是激振力，它使筛箱做沿y-y方向的往复直线运动。在图1-3-5所示的（a）和（c）的位置上，离心力完全叠加，激振力最大；在（b）和（d）的位置上，离心27、力完全抵消，激振力为零。振动方向与筛面成一定角度（一般为45o），因此使物料在筛面上斜向抛起并落下，以进行筛分。直线振动筛具有结构简单、使用可靠、制造容易、处理能力和筛分效率都较高的优点，但是使两个激振轴同步反向回转的齿轮转动转动存在不少问题。由于筛子的振动次数较高、振幅也较大，就要求齿轮的材质要好，制造精度要高。另外，由于要用稀油润滑，密封装置要求较也高，给生产和维修带来不少麻烦。同时齿轮运转中产生很大噪音并发热。为了克服这些缺点，出现了双电机拖动的直线振动筛。双电机拖动的直线振动筛，其激振器的两根带不平衡重的轴不是由齿轮联系强迫同步反向回转，而是分别由两个异步电动机直接带动回转，两根轴间没28、有联系。这种传动方式可使两轴上的不平衡重能相互自动追随，很快就可达到反向同步回转。这种筛子虽然对电机和轴承要求较高，而且从结构上看多了一台电动机，耗电量也较单电动机拖动的大，但却省掉了一对加工要求较高的齿轮，简化了激振器结构，从根本上解决了发热和漏油现象，并且大大减少了噪音及筛子的维护和检修，因而是目前国内外选煤厂使用较广泛的一种筛分设备。直线振动筛除了适用于煤的脱水、脱泥和脱介外，也可用于中、细粒煤的筛分。第二节 振动筛的结构和特点20世纪60年代设计：DD系列、ZD系列圆振动筛和ZS系列、DS系列直线振动筛；70年代以来研制的产品：YK型和YA型圆振动筛、ZK型和ZKX型直线振动筛、ZKZ29、型直线振动筛、YKP型圆振动筛等。一、DD系列和ZD系列圆振动筛图1-3-6（a）为DD系列圆振动筛外形图，它是由筛箱、激振器、钢丝绳吊挂装置和隔振弹簧等主要部件组成。电动机带动激振器工作时，产生激振力使筛箱在垂直平面内作圆振动，入筛的物料在筛面上跳跃前进，到排料端成筛上产物，筛下物从集料箱排出。DD系列圆振动筛属于胶带轮偏心式自定中心振动筛，采用单轴激振器，其结构如图1-3-6（b）所示。主轴的两端分别装有偏心胶带轮和偏心配重轮，偏心配重分别布置在两偏心轮和主轴上。主轴由一对向心球面滚子轴承安装在轴承座上。为了便于装卸，轴承内圈通过锥形紧定衬套口与轴相连，两轴承座之间用套管封闭安装。单轴惯性30、激振器的结构特点：(1) 胶带轮和不平衡轮上轴孔上的轴孔中心与轮缘几何中心不同心，轮子有偏心，轴颈无偏心，容易加工制造。（2）配重质量分别布置在主轴和偏心轮上，可以使主轴弯矩最小，从而减少主轴的断面尺寸。（3）偏心质量可调。增减偏心块数量即可改变激振力，以改变筛箱振幅。（4）采用自动调心的向心球面滚子轴承，有利于安装与设备运行；使用紧定衬套与轴结合，便于轴承装卸。（5）激振器轴承座与筛箱用锥形套连接，便于激振器整体装卸，用锥形套定心，精度高。（6）轴承密封。内侧用一般的毛毡（zhan）圈密封，外侧采用双迷宫式密封，工作可靠。胶带轮偏心式单轴惯性激振器在国际上应用较多。ZD系列圆振动筛为座式安装31、，同样也采用胶带轮偏心式单轴惯性激振器。出支承方式不同外，其他结构与DD系列基本一致。二、DS系列和ZS系列直线振动筛图1-3-7为D系列直线振动筛的结构图，由筛箱、箱式激振器、钢丝绳吊挂装置和隔振弹簧等组成。DS系列直线振动筛采用的是箱式激振器，安装在筛箱的横梁上，产生的激振器与筛面成45o夹角。箱式激振器结构如图1-3-8所示。箱体是由35号铸铁制作，箱内安装有主动轴和从动轴，两轴上各有一对质量相等的不平衡重块，主动轴的一端装有胶带轮，两轴都有由带圆锥孔的向心球面滚子轴承支承，轴承由稀油润滑，用迷宫和毛毡双重密封。胶带轮带动主动轴回转，通过人字形齿轮使从动轴做同步反向回转，两轴上的不平衡重32、产生定向的激振力。整体箱式激振器的结构特点：偏心轮成对布置在箱体外，便于调整偏心轮上的配重，从而调节筛箱振幅，还可避免偏心轮回转时撞击箱内润滑油，引起发热。箱体做成整体式，没有 分面，承受较大的激振力时比较合理，制造简单，但拆装比较困难。ZS系列直线振动筛为座式安装，激振器采用如图1-3-9所示的筒式双轴激振器。筒式双轴激振器是由横贯筛箱的长轴构成，偏心质量分布在两轴上。主动轴的一端装有胶带轮，另一端与齿轮相连，两轴均安装在可以自动调心的双列向心球面滚子轴承的轴承座上，轴承内孔为锥形，轴承与轴采用弹性锥形紧定套连接，便于拆卸。齿轮外侧装有金属罩，内装稀油润滑，两端的轴承均采用迷宫及胶圈密封。整33、个激振器安装在筒形外壳中，两端通过轴承座与筛箱侧壁用螺栓连接。筒式激振器特点是：与箱式激振器相比，筒式激振器安装在筛箱侧帮上，安装高度低，不需要大型工字梁支承；激振力沿筛箱宽度均布载荷，安装精度 易于保证；胶带轮伸出筛箱之外，便于座式安装。缺点是：加工长轴需要大型设备，不便于与其他设备通用；胶带轮和齿轮都在筛箱外侧，致使筛箱宽度大，筛箱一侧需留较大的检修空间。三、USK型和USL型振动筛USK型和USL型振动筛的结构特点如下：（1）USK型圆振动筛和USL型直线振动筛结构见图1-3-10、图1-3-11，它们都采用了块偏心激振器。激振器直接安装在筛箱两侧筛框上，改善了筛箱受力状况。（2）采用直34、接传动方式，即电机通过万向联轴节，直接与激振器连接，两激振器之间也用万向联轴器连接，可以克服三角胶带传动掉带、打滑等不足。（3）采用无缝钢管作横梁，两端焊接圆法兰，焊后经退火处理，消除内应力，提高了筛分机寿命。（4）横梁、入料端受料筛板、排料嘴及加强板等与筛箱侧帮连接处均采用环槽铆钉，克服了因焊接应力造成的横梁、帮裂等问题。块偏心激振器的结构如图1-3-12所示。两个主偏心块分别安装在筛箱短轴的两端，中间成对地安装两套大游隙轴承，通过轴承座和轴承盖，使激振器组成一整体。轴承座和压圈通过螺栓与筛箱侧帮连接。主偏心块通过键固定在短轴上，副偏心块用螺栓固定在主偏心块上，改变主、副偏心块的相对位置即可35、调节激振器产生的激振力。因此，块偏心振动器不仅通用性好，而且调节激振力及维护检修均比较方便。圆振动筛使用两套块偏心激振器，分别安装在筛箱的两侧帮上，由一根传动轴带动。直线振动筛上也采用块偏心激振器，只是比圆振动筛多安装两套。图1-3-11为USL型直线振动筛，采用四套块偏心激振器，安装在筛箱两侧筛框上，分别由两台电机通过轮胎联轴器驱动激振器。ZKZ型直线振动筛的最大规格已达到3.6m*6m。四、TABOR振动筛TABOR振动筛是美国产品，有TI型自定中心圆振动筛和TH型直线振动筛两个系列。1、筛箱筛箱是一个组合的框架，由两个侧板、横梁、筛网托架、排料嘴和后挡板或给料箱等部件组成，各部件之间均采36、用环槽铆(mao)钉连接。侧板采用厚度为10mm的20号钢板制作，并焊有加强筋。筛网托架为钢槽、扁钢焊接而成的整体框型构件，加工工艺比较精细，焊后进行校正处理。TI型筛面有编织筛网和冲孔筛板两种。TH型有编织筛网和条缝筛板两种筛面。编织筛网在中间用压板螺栓固定，两侧用章紧板张紧。条缝及冲孔筛板在横向和纵向都用压板螺栓固定，两侧用木条、木楔压紧。安装或更换筛面时，用螺栓直接从筛面上拧入筛框的螺栓孔中即可，拆装方便。在筛板或筛网与筛框用螺栓连接的部位均有橡胶垫进行缓冲。2、激振器T1型振动筛采用单轴激振器，即由一根长轴横贯筛箱，与国产自定中心单轴激振器相似，只是采用了大游隙的调心轮子轴承。为了便于37、装卸胶带轮，其配合处的轴颈带有锥度，采用轴端压盖固定。TH型振动筛水平安装，振动方向角为45o,采用垂直剖（pou）分箱式激振器，大游隙轴承，合金钢硬齿面齿轮传动。偏心块上开有若干个孔，用铅锑合金浇灌不同数量的孔来改变激振力的大小。大型筛分机可同时使用两个激振器，用螺栓固定在筛箱上部的大型工字钢梁上，由一台电机通过三角胶带驱动(见图1-3-13)。TI型TH型激振器均采用稀油润滑齿轮及轴承。3、隔振装置该系列振动筛隔振装置中的弹性元件有金属螺旋弹簧、充气弹簧和橡胶弹簧三种。隔振装置侧面设有阻尼器和水平拉簧，以弥补水平刚度的不足。TABOR筛比较突出的优点是筛分机型号分别为YA系列圆振动筛有和Z38、KX系列直线振动筛。YA系列圆振动筛主要用于对煤炭、矿石、焦炭等散状物料的分级作业。ZKX型直线振动筛主要用作对煤、矸（gan）石的脱水、脱介、脱泥，也可用作中、细粒级的干、湿式分级。五、ZKP直线振动筛ZKP型直线振动筛是国产新型大规格系列振动筛，由北京华宇工程公司研制开发，目的是解决国产大型振动筛可靠性差的问题。目前，该系列筛机最大宽度3.6m，最小宽度3.0m，分单层和双层面。最大规格2ZKP3660型为国家“九五”科技攻关项目大型直线振动筛可靠性的研究样机，实际运行可靠性已达到过外同类产品水平。适用于煤炭的脱水、脱介、脱泥、分级作业。ZKP型直线振动筛主要由筛箱、激振器、传动装置、万向39、传动轴、支撑装置、电机及电机架等部件组成，见图1-3-14。其结构特点如下：（1）筛框所有连接件采用扭剪型高强度螺栓，连接可靠。（2）上层筛面为聚氨酯网状，两端为张紧结构，下层筛面采用不锈钢焊接筛板，上下横梁均为无缝钢管，筛框侧板为平板结构。（3）激振器为偏心块外置式整体箱式结构，见图1-3-15。采用高精确斜齿轮传动，载荷平稳，噪音低。振动器通过螺栓与主梁连接，拆卸方便。（4）激振器之间采用万向轴传递连接动力。六、ZD型直线等厚筛ZD型等厚筛是单机实现等厚筛分的新型直线振动筛，亦称作香蕉筛，适用于煤炭或类似密度的矿物干式、湿式筛分（煤炭脱泥、脱介、脱水）等作业。在等厚筛同一个筛框上安装多段具40、有不同倾角的筛面，筛面的倾角从入料端到排料端依次递减排列。在同一振动强度下，物料在各段筛面上可获得不同的抛掷强度和运动速度。物料的抛掷强度和运动速度从入料端到排料端依次递减，使筛面上物料层厚度从入料端到排料端保持不变或递减，从而实现等厚筛分（国外称薄层筛分），使分层透筛或者脱水效果最佳。因此，在相同入料条件和相同筛分效率（或脱水效率）下，等厚筛的处理能力是其他筛分机的2倍左右。它甚至能应用于其他筛分机不能解决的难筛分物料的深度筛分。ZD型等厚筛有单层和双层两种，工作面积5-25m2，共20余种规格型号。图1-3-16为ZD3061型直线等厚筛结构图。其特点如下：(1) 应用等厚筛分原理，针对不41、同的物料特性，采用不同的振动参数、分段数量及筛面倾角。筛面倾角过度平缓，筛面分段数量3-7段，能够保证最佳的筛分工艺效果。同时，平缓的倾角过度和较多的分段数量有利于提高筛面寿命。（2）物料流速快、料层薄、处理能力大，可基本解决潮湿粉煤粘附筛面及堵孔问题。若用于煤炭干式筛分，分级下线可达6mm以下。（3）采用筛式振动器，轴承为振动设备专用轴承，寿命35年，轴承与轴和外圈的配合为特别配合。振动器运行平稳，噪声低于85 dB，达到世界先进水平。（4）关键部件连接均采用扭剪型高强螺栓，连接可靠，维修方便。（5）支撑筛面的下横梁与筛面间用高强螺栓连接，提高横梁寿命。此外，很方便的对筛面系统的维护。（6）42、带有足够强度、刚度和长度的给料箱，以防大块物料冲击或因入料溜槽设计不当致使大块物料直接落入筛面，造成筛面过早损坏。（7）模块化部件设计，通用化程度高，便于用户安装、维护；筛面可根据不同用户需要采用网状或板状筛面、不锈钢或聚氨酯筛面。（8）采用钢制螺旋弹簧减振，最大限度的降低筛分机对基础的动负荷。（9）主要焊接结构件均采用去应力处理。全部构件表面喷丸处理。ZD型等厚筛的激振器与ZKP型直线振动筛激振器通用。第三节 振动筛筛箱和筛面一、筛箱筛箱是筛子的承载部件和参振部件，由筛框及固定在它上面的筛面组成。图1-3-17是典型的振动筛筛框结构。它是由侧板、后挡板、下横梁和上横梁组合而成。侧板是用钢板制43、成，利用横梁将两块侧板连接起来，使筛框成整体结构。为了加强侧板的刚度，在适当部位铆接角钢以补强。下横梁采用无缝钢管或槽钢，上横梁采用无缝钢管。由于筛子是在高频振动下工作，筛框不仅承受筛分物料的重量，而且还要承受很大的振动力。因此，筛框的结构要牢固，不但要有足够的强度，还要有足够的整体刚度，使筛框不致使因发生而损坏。对于大面积的振动筛，这个问题尤其重要。侧板和横梁是筛框主要受力构件。由于筛箱是借助侧板支承或吊挂在机架上，所以侧板承受物料和筛箱的重量，并将激振力传递到筛框的各个部位。侧板一般用6-16mm的钢板和角钢组合而成。横梁承受筛板和物料的重量及它在工作中的惯性力。横梁可以采用槽钢、工字钢、44、无缝钢管、箱形梁和压型梁等几种。筛箱的刚度是指它抵抗变形的能力。在筛子工作时，筛框受振动产生的高频惯性力可使局部构件发生动力变形，这种变形往往是横梁或侧板断裂的一个重要原因。所以，加强筛框结构的刚度、特别是连接部位的刚度是一个重要部位。在横梁间设置纵向小梁、横梁上铺设筛板、横梁与侧板相接处采用较大的弯钢以代替角钢等都是提高筛箱整体刚度的有效措施。筛框结构常用的连接方式有铆接和焊接两种。铆接结构的尺寸准确而且无内应力，对振动负荷有较好的适应能力，但制造工艺繁杂；焊接结构施工简便，但由于焊缝复杂、内应力大，在强烈的振动负荷下往往发生焊缝开裂甚至造成构件的断裂。实践证明，铆接结构的筛框，其损坏一般比45、焊接结构要少一些。更具两种连接方法的特点，对于振动强度较小的小型筛箱（长度小于4m），可以考虑焊接。大型筛箱最好采用铆接，或者采用铆（mao）焊联合连接，即重要的地方（如横梁与侧板的连接）用铆接，次要的地方用焊接。二、筛面筛面的张紧程度对筛面的使用寿命影响极大。不同种类的筛面，固定方法也不相同，归纳起来可分为4类：木楔（xie）压紧、拉钩张紧、螺栓固定和斜板压紧。1、木楔压紧冲孔筛板和条缝筛面可以将其固定在筛框上（图1-3-18）。在筛箱两侧壁上，对称地焊接两段长角钢，在其上方间隔一定距离焊有一段短角钢，并与长角钢各呈倾斜。筛面支承在两角钢之间，用木楔和木条压紧。木楔遇水后膨胀，可以把筛面压得46、更紧，此法简单可靠，且更换筛面方便。2、拉钩张紧对编织网或厚度小于6mm的筛板，可以将筛网或筛板末端弯成钩形，然后用拉钩及螺栓固定（图1-3-19（a）。3、螺栓固定直接用螺栓将筛面固定在筛框上的连接方式适用于筛丝较粗大的编织筛网以及厚度大于8mm的筛板、棒条筛面、橡胶筛面和其他筛面的中部固定。螺栓的形式以前常用U型（图1-3-19（c）,这种结构简单、可靠，但拆装麻烦。近年来改用J形螺栓（图1-3-19（b）,较U形螺栓使用方便。4、斜板压紧该方法是通过筛框两侧帮上的螺栓、斜板等将筛面周围边固定在筛框上（图1-3-19（b）.通常用于中等粒级筛分的薄钢板冲孔筛面、橡胶和聚氨酯筛板的固定。筛面47、还有许多好的固定方式。实践证明，筛面的固定方式好坏，不但影响筛面的使用寿命，而且影响到筛面支承梁的可靠性以及维护的难易程度。第四节 振动筛安装与维护一、安装及调试1、安装前的准备新设备在安装前，应该进行认真检查。由于制造的成品库存堆放时间较长，如轴承生锈、密封件老化或者搬运过程中损坏等，遇到这些问题需要更换新零件。还有，如激振器，出厂前为防锈油，正式运行前应更换成润滑油。安装前认真阅读说明书，做好充分准备。2、安装（1）安装支承或吊挂装置。安装时，要将基础找平，然后按照支承或吊挂装置的部件图和筛子的安装图，顺序装设各部件。弹簧装入前，应按端面标记的实际刚度值进行选配。（2）将筛箱连接在支承或吊48、挂装置上。装好后，应按规定倾角进行调整。对于吊挂式的筛子，应当同时调整筛箱倾角和筛箱主轴的水平。一般先进行横向水平度的调整，以消除筛箱的偏斜。水平校正后，在调整筛箱纵向倾角。隔振弹簧的受力应该均匀，其受力情况可通过测量弹簧的压缩量进行判断。一般，给料端两组弹簧的压缩量必须一样，排料端两组弹簧也是如此。排料端和给料端的弹簧压缩量可以有所差别。（3）安装电动机及三角胶带。安装时，电动机的基础应该找平，电动机的水平需要校正，两胶带轮对应槽沟的中心线应当重合，三角胶带的拉力要求合适。（4）按筛子各连接部件（如筛板、激振器等）的固定情况，筛网应均匀张紧，以防止产生局部振动。检查传动部分的润滑情况，电动机49、及控制箱的接线是否正确，并用手转动传动部分，查看运转是否正常。（5）检查筛子的入料、出料溜槽及筛下漏斗在工作时有无碰撞现象。3、试运转筛分机安装完毕，应该进行空车试运转，初步检查安装质量，并进行必要的调整。（1）筛子空车试运转时间不得小于8h。在此期间内，观察筛子是否启动平稳迅速，振动和运行是否稳定，无特殊噪音，通过振幅牌观察其振幅是否符合要求。（2）筛子运转时，筛箱振动不应产生横摆。如出现横摆，其原因可能是两侧弹簧高差过大、吊挂钢丝绳的拉力不均、转动轴不水平或三角胶带过紧，应进行相应调整。（3）开车4h内，轴承温度渐增，然后保持稳定。最高温度不超过75，温升不能超过40。（4）如果开车后有异50、常噪音或轴承温度急剧升高，应立即停机，检查轴是否转动灵活及润滑是否良好等，待排除故障后在启用。（5）开车24h后停机检查各连接部件是否松动，如果有松动，待紧固后再开车。（6）试车8h后如无故障，才可对安装工程验收。二、操作要点（1）操作人员在工作前应阅读值班记录，并进行设备的总检查。检查三角带的张紧程度、振动器中的油位情况，检查筛面张紧情况、各部螺栓紧固情况和筛面破损情况。（2）筛子启动应遵循工艺系统顺序。（3）在筛子工作运转时，要用视、听觉检查激振器和筛箱工作情况。停车后应用手触摸轴承盖附近，检查轴承温升。（4）筛子停车应符合工艺系统顺序。除特殊要求外，严禁带料停车后继续向筛子给料。（5）交51、接班时应把当班筛子技术状况和发现的故障记入值班记录。记录中应注明零部件的损伤类别及激振器加、换油日期。（6）筛子是高速运动的设备，筛子运转时操作巡视人员要保持一定的安全距离，以防发生人身事故。三、维护与检修筛子维护和检修的目的是了解筛子的全面状况，并以修理和更换损坏、磨损的零部件的方法恢复筛子的工作能力。其内容包括日常维护、定期检查和修理。1、日常维护日常维护内容包括筛子表面，特别是筛面紧固情况，松动时应及时紧固。定期清洗筛子表面，对于漆皮脱落部位应及时修理、除锈并涂漆，对于裸露的加工表面应涂以工业凡士林以防生锈。2、定期检查定期检查包括周检和月检。(1)周检：检查激振器、筛面、支承装置等各部52、螺栓紧固情况，当有松动时应加以紧固。检查传动装置的使用状况和连接螺栓的锁紧情况，检查三角带张紧程度，必要时适当张紧。检查筛子时，须特别注意查看在飞轮上的不平衡重块固定得是否可靠，如固定不牢，筛子运转时，不平衡重块就可能脱离飞轮，导致安全事故。（2）月检：检查筛面磨损情况，如发现明显的局部磨损应采取必要的措施（如调换位置等），并重新紧固筛面。检查整个筛框，主要检查主梁和全部横梁焊缝情况，并仔细检查是否有局部裂纹。检查筛箱侧板全部螺栓情况，当发现螺栓与侧板有间隙或松动时，应更换新的螺栓。3、修理对筛子进行定期检查时所发现的问题，应进行修理。修理内容包括及时调整三角带拉力，更换新带，更换磨损筛面以及53、纵向垫条，更换减振，更换滚动轴承、传动齿轮和密封，更换损坏的螺栓，修理筛框构件的破损等。筛框侧板及梁应避免发生应力集中，因此不允许在这些构件上施以焊接。对于下平衡梁开裂应及时更换，侧板发现裂纹损伤时，应在裂纹尽头及时钻5mm孔，然后在开裂部位加补强板。激振器的拆卸、修理和装配应由专职人员在清洁场所进行。拆卸后检查滚动轴承磨损情况，检查齿轮齿面，检查各部件连接情况，清洗箱体中的润滑回路使之畅通，清楚各结合面上的附着物，更换全部密封件及其他损坏零件。维修时应特别注意：（1）激振器及传动装置拆卸应由有经验的技术工人进行，严禁野蛮操作，防止损坏设备。装备前应保持零件洁净。（2）更换后的新筛网应每隔4-54、8h重新张紧一次，直到完全张紧为止。四、常见故障处理筛分机在工作中常见的故障、原因及消除措施见表1-3-1。表1-3-1 筛分机的常见故障及消除措施常见故障原因消除措施筛分质量不好（1）筛孔堵塞（1）停机清除筛网（2）原料的水分高（2）对振动筛可以调节倾角（3）筛子给料不均匀（3）调节给料量（4）筛上物料过后(4)减少给料量（5）筛网不紧（5）拉紧筛网筛子的转速不够传动胶带过松张紧传动胶带轴承发热（1）轴承缺油（1）注油（2）轴承弄脏（2）洗净轴承，并更换密封环，检查密封装置（3）轴承注油过多或油的质量不符合要求（3）检查注油状况（4）轴承磨损（4）更换轴承筛子的振动力弱飞轮上的重块装得不正确55、，或过轻调节飞轮上的重块筛箱的振动过大偏心量不同找好筛子的平衡筛子轴转不起来轴承密封被塞住清扫轴承密封筛子在运转时声音不正常（1）轴承磨损（1）换轴承（2）筛网未拉紧（2）拉紧筛网（3）固定轴承的螺栓松动（3）拧紧螺栓(4)弹簧损坏（4）换弹簧第四章 弧形筛及细筛性能结构、运行管理与操作控制第一节 弧形筛弧形筛是一种湿式细粒筛分设备，结构简单，整个筛子没有运动部件，筛面为一个圆弧形的格筛，由等距离、相互平行的固定筛条组成，筛条的排列不象平面筛那样与物料运动同向，而且可以避免避免筛孔堵塞。筛条多为梯形或矩形断面，用不锈钢制成。近年来采用尼龙材料制造，耐磨性能良好。弧形筛的给矿方式有两种，一种为无56、压力给矿，称自流弧形筛，另一种为压力给矿，称压力弧形筛。自流弧形筛如图1-4-1所示，需筛分的物料自流给入料箱1，受料箱里面装有一块倾斜的溢流板2，形成一个上宽下窄逐渐收缩的隔槽，矿浆由隔槽的出口均匀地沿切线方向均匀分布在弧形筛面3上，物料被筛分为筛上和筛下产品。压力弧形筛的给矿（矿浆）时用泵送入给矿箱，给矿箱的出口处装有喷嘴，物料经过喷嘴以切线方向给入弧形筛面上。喷嘴应使物料成扁平状喷入筛面上，形成一种均匀薄层的稳流；喷嘴的截面尺寸主要是控制物料喷入筛子的速度，截面尺寸大，速度就小，筛分效率低。弧形筛的规格是以筛面的曲率半径（R）、筛面宽度（B）和弧度（）表示，即R*B*,例如R500*700*180o。自流给矿弧形筛的弧度有45o、60o、90o等，一般用于金属选矿厂的给矿分级以及煤炭的脱水，其中最常用的是60o和45o弧形筛。压力给矿弧形筛的弧度有180 o和270o等，其中270o筛主要用于水泥工业。弧形筛的工作原理如图1-4-1所示，物料以一定的速度呈切线方向喷入筛内表面，垂直地流到另一根筛条的过程中，由于每根筛条的边棱对物料层产生切割作用，被切的这一部分物料，在离心力作用下，经过筛缝排出，即为筛下产品；未被切割的那一个部分，越过筛面，成为筛上产品。弧形}