低噪声高频振动筛结构设计【含CAD图纸、说明书】
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压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985摘 要现在中国在各种选煤厂运用的所有机器设备里,振动筛是出现麻烦次数比较多、维护工作量较大的机器之一。很多问题着重体现为筛箱出现断梁、开裂现象,采用稀油进行润滑的箱式振动器漏油、齿轮打齿、轴承温升过高、异常声响大等,还伴随传动带跳带断裂等问题。这类故障直接导致振动筛的工作寿命,极大影响了生产运作。而本次设计的振动筛为GPS1025型高频振动筛,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;对煤泥进行运动学上的研究,对振动筛的动力学参数进行考虑和计算,合理设计振动筛的构造大小;电动机的应用与检查;进行了主要构件的设计与计算。绘制了GPS1025高频振动筛的总装配图及主要零件图;然后对于机器维护、应用、润滑、密封还有噪声方面的降低等情况,进行了大概的介绍,最后对于振动筛环保性能还有实际应用的经济效益进行讲述。关键词:振动筛;激振器;高频振动筛;低噪声VABSTRACTNow, in all the machinery and equipment that China USES in various coal preparation plants, vibrating screen is one of the machines that have more trouble and maintain a larger workload. Appear many problems mainly embodied in screen box beam, cracking phenomenon, the thin oil lubrication for box type vibrator oil leakage, gear cutting, large bearing high temperature, abnormal sound, etc., also with jump problems such as fracture belt. This kind of fault leads directly to the working life of the vibrating screen, which greatly affects the production operation. The vibrating screen of this design is the GPS1025 high frequency vibrating screen, which is mainly used in the coal industry for material classification, dehydration, desilting, desiccation and so on. The work is reliable, the screening efficiency is high, but the equipment itself is heavier. The design analysis discusses the design scheme, including the classification and characteristics of the vibrating screen and the determination of the design scheme; The kinematics of coal slime is studied, the dynamic parameters of vibrating screen are considered and calculated, and the structure size of the vibrating screen is reasonably designed. Application and inspection of motor; The design and calculation of main components are carried out. The general assembly drawing and main parts drawing of the GPS1025 high frequency vibrating screen are drawn. Then, the paper introduces the maintenance, application, lubrication and sealing of the machine, and finally explains the environmental performance of the vibrating screen and the economic benefits of practical application.Key words: shaker; Vibrator; high frequency vibrating screen目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1前言11.2背景11.3振动筛的分类31.4筛分机械发展方向42振动筛筛面物料运动理论62.1滑行运动所需条件和参数的选取63.工作原理和结构组成123.1圆振动筛的工作原理123.2振动筛基本结构134.振动筛动力学基本理论155.振动筛参数计算205.1运动学参数的确定205.2振动筛工艺参数的确定215.3动力学参数235.4电动机的选择236.主要零件的设计与计算276.1轴承的选择与计算276.2激振器的设计287振动筛的安装维护及润滑307.1振动筛的安装及调试317.2维护与检修337.3振动筛的轴承润滑的改进338振动筛的降噪处理358.1振动筛降噪措施35结 束 语37参 考 文 献38致谢40附录1:外文翻译41附录2:外文原文50低噪声高频振动筛设计1 绪论1.1前言在选矿厂、选煤厂等等的工业设施里,煤泥进行使用和进一步加工之前,通常得分为粒度近似的几个等级。煤泥经由筛子表面的过孔分级称为筛分。进行该工作的设备称为筛分机械。在工业设施中选择的筛分机械形式有很多种结构,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。当前,因为惯性振动筛的结构不繁杂、工作效率高,生产力大等优点,所以在选矿厂、选煤厂及其它工业设施里被广泛用于分级,脱水,脱介和脱泥工作。还有共振筛在工作应用中也有非常不错的表现,只是因为冲击裁荷比较大,所以它的构件(如横梁与侧板)很容易受损坏。需要更深入的分析和改善。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机器在国外已经有了三百多年的发展历史,振动筛出现前,筛分煤泥主要依靠人工来进行筛分。惯性筛出现在大概在一百年前,最早的惯性筛是依靠柴油机来提供动力的,职责用于对煤泥的分级工作。在19世纪初,功能比较初具雏形的振动筛已经出现,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。圆振动筛(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。当前的振动筛轴承大都使用振动设备的专用轴承,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。使得结构渐渐的比较合理,筛框受作用力设计上也是渐渐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,大家都不去研究结构特别新奇,而是着重于把机器的安全性能,稳定工作放在首要位置,正因如此才使得筛分机工作寿命大量增加,正常工作的机器寿命基本处于五年以上。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。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。圆振动筛因为一根轴就是激振器,所以又称为单轴振动筛,直线振动筛的则是由两根轴组成激振器,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。现代工业的飞速发展会让公司规模扩张 ,生产工作极大提升。(2)向重型超重型筛发展。大的工业项目需要处理外形很大的煤泥等 ,国外一家公司生产的产品可处理直径达一米以上外形大的煤泥等。(3)向理想工作轨迹振动筛发展。以提高各区段的工作能力和整个设备生产率为目标 ,寻找一种以理想状态工作方式为基础的新型筛分机成为筛分设备生产进步的一个目标。(4)向反共振振动筛发展。以减轻整体设备重量、减少生产成本、提高使用寿命和稳定为方向 ,提出全新的反共振振动筛机。(5)向严格化、系列化、普遍化发展。这是便于设计、生产和减少生产成本的根本方法 ,德国公司生产的USL 和USK筛机的侧板、筛板、横梁、传动轴均已实现严格化、普遍化 ,振动器也只有三种 ,同属德国的一家公司生产的结矿筛和等厚筛也只达到了其中两种标准,可见三化程度要求有多高。(6)应用自同步技术。采用两台电机自同步技术以代替齿轮强迫同步 ,可使结构变的简单 ,减少异响 ,从而简化了机器润滑、维修和检查等时效性的工作 ,减少机器出现问题。(7)振动强度增大。设备的工作过程逐渐强化 ,以取得较大的速度和加速度 ,从而使工作效率得到提升。(8)向空间发展。对于小型的煤泥等 ,不断出现了旋流振动筛、锥型振动筛、蝶型振动筛、旋转概率筛等 ,既缩小设备的体形 ,又使得工作效率得到大幅度的提升。(9)向难筛分物料筛机发展。(10)共振筛系列进步逐渐消失,惯性振动筛系列飞速发展。2 振动筛筛面物料运动理论2.1滑行运动所需条件和参数的选取设备上颗粒的运动分析,如图2-1所示:图2-1 设备上的动力学各个参数比如倾斜角度方向角度等等基本依靠所选取的煤泥等运动时候的状态选取。设备上颗粒沿着工作轨迹运行时候的情况就作用到设备上的工作效率,因此为了有用的选择设备筛的动力学依据,就一定要分析设备上的煤泥等的参数。需要煤泥等在设备的槽体中不会出现被跑出去的情况,关键的地方应该让物流和设备基座处于相互触碰的状态,这样的原理就是能让那些细小的颗粒垂直于基座的重力方向的力比因为设备摇晃而触发的细小颗粒惯性力在垂直于基座方向的力大或者一样。又有上图里可以看出,想要达到以上的要求的标准情况就是: (2-1) 式中: G物料的重量; m物料的质量; 振动筛槽体安装倾角; 槽体振动的圆频率; 设备振动幅度; 振动方向角。 把式子G=mg带到(2-1)式里,简化后得: (2-2) 设 D= (2-3)式中: D抛掷指数,即垂直于槽底方向的振动加速度分量与重力加速度分量之比; g重力加速度,g=9.8m/ 。 当D比一小或者等于一时,式(2-2)成立,煤泥一定不会被抛出,这个时候煤泥与槽底之间不再保持相互接触的状态。 2.2正向滑动与反向滑行从上图得到,能够让物料的细小颗粒往X方向做出滑行运动的作用力是物料平行于槽底方向的惯性力分力与重力分力的和,以P表示,即: (2-4)式中:振动相位角。而极限摩擦力 是正压力N与静摩擦力系数的乘积,即 (2-5)上面公式里:细小颗粒和设备之间的静摩擦力系数; N正压力,按下式计算 (2-6)式(2-5)中的“”就是摩擦力的方向。当计算争相滑行运动时就是负号,计算反向滑行运动时就是正号。正方向滑行运动就是指颗粒向出料端方向进行运动,反方向滑行运动就是于正方向相反的方向进行运动。若需要让煤泥等物质做出正方向的运动,就得让惯性力分力与重力分力的和比最大F0还要大,也就是 P (2-7)从(2-4)式子可以得到,当=1时,惯性力分力与重力分力的和达最大,而F0又是最小,这个时候(2-7)式就能简化: (2-8)式中:物料对槽底的静摩擦力。设 (2-9) (2-10)上式里: 振动强度;(或称机械指数),系振动加速度幅值与重力加速度之比; n设备每60s振动的次数;正方向运动指数。由上式看出,当正向滑行指数大于1时,物料可以出现正向滑行。再由式(2-4)看出,当=1时,力P达到最小值,使物料出现反向滑行的条件是 P1时,物料可以出现反向滑行。综上所述,根据抛掷指数D,正向滑行指数以及反向滑行指数的大小,可以得到以下两种滑行运动状态:(1)当D1、1时,只出现正向滑行的运动状态;(2)当D1、1时,在振动筛槽体的一个振动周期内,将会出现正向滑行和反向滑行两种运动状态。2.3物料颗粒滑行平均运动速度正向滑行的相对速度对时间进行定积分,就可以得到每一次运动时间内移动的距离,然后再除以其振动周期,就是物料正向滑动的平均速度,即 = (2-14) 又有 =设 =,=,=,带到上式里面,就能得出: (2-15) =若 = (2-16)式中: 正向滑行的速度系数。 这时上面的公式就可以进行改写为: (2-17) 当=时,速度系数为 = (2-18) 再运用类似的方法就能得到颗粒反方向运动的平速:=- (2-19) 式中之=,=,=,若设 = (2-20) 与此同时,该运动的速度就可以这样表达式中: 反向滑行的速度系数。 (2-21) 当=时,速度系数为 = (2-22) 颗粒的两个方向运动的总平均速度,就和两个方向平均速度一样,也就是 = (2-23)得到理论上颗粒的平均速度之后,就能够带入(2-23)式子里算出颗粒运动的实际上的平均速度: (2-24)式中: 料层厚度对物料平均速度的影响系数,其值一般为0.71。3.工作原理和结构组成3.1圆振动筛的工作原理机器设备筛子的表面开机启动后的工作通道是圆形,那么该振动筛就称为圆振动筛。圆振动筛主要由筛箱、激振器、筛网、振动器、减振弹簧等组成。这个筛分机器设备采用自同步工作原理以便于之后使用其它机械队物料颗粒等做一系列的加工处理。该振动筛和另外一种振动筛也就是直线型的相比其优势体现在:(1)筛子表面的运动轨迹是圆形,煤泥在筛子的表面上工作轨迹比较不错,所以有较高的工作效率;(2)筛子的表面能够在同一平面上安装,所以减少了设备的高度;(3)因为设备箱体晃动的加速度比较大,且常安装成水平,因此经常拿来用于物料的水泥介质等脱离,也可用于煤泥的分级。图3-1激振器(圆振动筛)工作原理该机器设备工作时候的原理如上图所示。在各刹时位置中,两个偏心块离心力顺着K方向的分力一直会出现叠加,而离心力于K方向相互垂直方向,分离一直会互相抵消。由上图看出,第一个和第三个的离心力因为叠加,使得激振力最大,第二个和第四个离心力则相互消除,所以激振力就没有。因为设备与筛子的表面为四十五度,因此筛子的表面振动角也是45度。煤泥被抛起后,在与筛面碰到相撞时小于筛孔的煤泥颗粒及水分筛透,从而可以完成水泥介质的脱离分散与分级等各种工作。本次设计的振动筛设备就与大部分圆振动筛结构很接近。振动器的润滑剂用的吸油,使的是轴承之间的距离间隙很大。设备晃动上的振动器为往返迂回运动,之后再由电动机被很多带轮带动,然后又经过V带传送回去。3.2振动筛基本结构 图3-2 GPS1025型圆振动筛本次设计GPS1025振动筛(图3-2)是高频圆振动筛。该振动筛有两种形式,分别为单双层式的振动筛。设备箱体被下面的装置支撑着,而支撑箱体的支承装置又划分为四组,就有压板,座耳,弹簧和弹簧座。座耳为铰链式,便于调整筛箱的角度。更换弹簧座可以把筛箱倾角调整成20, 25的位置。3.2.1筛箱筛箱是筛机的承载部件,由筛框、筛面及链接零件等组成。(1)筛面:为适应大块大密度的物料的筛分需要,振动筛的筛面需要有较大的承载能力,耐磨和耐冲击性能。为减少噪声,提高耐磨性设计中采用成型橡胶条,用螺栓固定在筛面拖架上。上层筛面采用带筐架的不锈钢筛面,下层筛面采用编织筛网。其紧固方式是沿筛箱两侧板处采用压木、木契压紧。中间各块筛板之间则用螺栓经压板压紧。(2)筛框:筛框由侧板、横梁等部分组成。侧板采用厚度为616mm的A5或20号钢板制成。衡量常用圆形钢管、槽钢、方形钢管或工字钢制造。筛框必须要由足够的刚性。筛框各部件的联接方式有铆接、焊接和高强度螺栓联接三种、3.2.2支承装置和隔振装置支承装置是一种弹性元件为了支撑设备的箱体,有吊、座两种形式。支承式是该机器设备所运用的方式,设备被弹簧固定在相应的一个底座上。使用这种方式的优势就在于其底座并不高,仅仅只用在设备箱体两边弄出可以放上弹簧的底座就可以了,这一整个过程也非常的容易,这样也使得晒机紧密。 隔振装置中的弹簧采用合金材质螺旋式的弹簧,这样的好处就是生产很快而且简单,并且还能有效减少碰撞降低噪声;能用的时间较长。缺点是体积较大;容易出现噪声;调节刚度不方便;水平方向的刚度小,容易使机体产生水平方向的晃动。3.2.3 传动装置该设备所使用的传动装置为三角式皮带,三角式皮带的优势在于其不复杂的机构还有振动器工作时候的速度也能通过它来调节。4.振动筛运动学分析图4-1 圆振动系统力学模型图在圆振动筛中,因为选用柔性材料的弹簧,而设备筛分机器又处于超共振动的情况下进行运转,所以弹簧的刚度对振动幅度带来的消耗是可以无视的。而实际上还有许许多多圆振动筛进行运转的时候晃动也是可以无视的,大约估算时能够不予考虑。这个时候,在设备筛箱上的作用力只是设备工作时的力和偏心块进行往复运动时的惯性力2,两者之间需要彼此平衡(图4-1)即 (4-1)式中: 筛箱(包括偏心块)的计算质量; 筛箱沿振动方向的振幅 r偏心块质心至回转轴线的距离。当上式的几个参数能够得知的时候,振动幅度的大概范围就有: (4-2)若所需的单振幅及及振动质体质量已知时,则所需的偏心块质量矩可按下式计算: 但是由于存在一些部件会对设备运转带来一定的消耗,就要按照上图建立相应的方程进行分析: = = (4-4)、式中: 合成惯性力作用线与水平面的夹角; m筛箱的计算质量, k隔振弹簧在垂直方向的合成刚度, (4-5) (4-6)方程(4-4)有以下形式的特解: 而 = = = = ,因为y、x这俩方向上的弹簧的刚度皆不相同,所以振动的方向和激振力的方向合成出来后也皆不相同,其合成后的振幅和实际振动角就使用下式进行得出: = (4-7)其中弹簧在y方向有着一定的弹簧刚度,可是在另一个方向上却等于没有,因此设备在x方向上的质量比在y方向上的稍微少一点,不过实际振动角比激振力的振动角稍大。不过如果出现的情况,那么两个方向上设备的质量大约一样,因此以上需要大约的计算数据: (4-8)经由上式得出的情况就和之前的分析结论完全符合。 设想激振力的作用力不经由筛箱重心,筛箱将出现来回晃动。参照图4-2,可创建筛箱重心沿x方向的振动方程及筛箱对其重心摇摆振动的运动微分方程,为了减少不必要的计算量,就忽略不计对设备工作运转没什么影响的摩擦力。 (4-9)而,式中:两激振偏心块对筛箱重心的转动惯量之和; 弹簧1和弹簧2的中心线与筛箱重心之矩; 激振力作用线与x轴交点之坐标。上述方程的特解: (4-10) 振幅和摆动幅角分别为 (4-11)而 (4-12) 式中: 该振动系统的两个固有频率。 当工作频率远大于以上两个固有频率时,即,及,时,振幅的近似值为 (4-13) 为了使设备达到所需要的工作要求,那么就得=0,从上方式子得到,需要达到这些要求: (1)=0,换算过来后就是l0为零,工作上的作用力应通过质体重心。 (2)=0,也就是=0,而=的情况下,就得使=。 如果这些要求无法达到的时候,就需要校准振动幅角对筛箱各部位振幅的影响,振动幅角对于设备的影响处于百分之六到十一之间,那就是没有任何关系的。 但是,有那么一小部分的设备,在振幅这一块就得入料口要比出料口的大,所以这就需要设备上的激振力只有经过设备箱体焦点的上方。所以在这个时候,进料端物料颗粒的速度就要提升,而排料端物料颗粒的速度就要下降。5.振动筛参数计算5.1动力学参数的选择振动方面的设备日常生产力需要进行这些运动工作:简、非简谐直线振动、圆周振动和椭圆振动等。有了上述的运动为基础,才能让颗粒按照工作轨迹运动。而振动设备选择了不一样的动力参数时,就能够让颗粒在工作轨迹里出现各种不一样的运动状况。5.1.1.抛掷指数通常情况都是根据设备工作时候的需求范围来进行筛选,圆振动筛的数值适合在=2.54;不容易筛分的颗粒数值就选大的,反之亦然。筛分通过的孔是比较细时数值选大的,反之亦然。由设计条件,选取。5.1.2.振动强度K 对此数值进行选取。就是根据材料的材质还有零部件的刚度来选择,而目前的技术参数考虑K值所选取的值在三到八之间,振动筛则是三到六之间。考虑本次的要求,振动强度的值选4。5.1.3.筛面倾角本次设计采用的圆振动筛取,再根据振动幅度的值进行考虑后。筛面倾角选择为。5.1.4.筛箱的振幅筛箱振幅;生产筛子的主要依据,因此选择筛选振幅的时候一定要符合实际,这样颗粒之间才能够筛分,降低物料的拥挤,为了更方便的进行分离。筛箱振幅的范围在3到6毫米之间,实际选择的时候就要由筛孔来进行参考。筛箱的振幅选择为A=5mm。5.1.5.筛子的振动频率:经由还有选择出的筛箱振幅就能算出筛子的振动频率。 (5-1) 5.1.6.振动强度校核筛子的振动强度由式(5-2)得: (5-2)又有要求,因此该数据可以达到标准。算出后K的值:=3.97 ;就得出了筛子的振幅为5,振动频率为845和振动强度为4。 5.1.7.物料的运动速度 机器开机启动之后进行筛分的煤泥的速度由下式: (5-3)选取0.1。V =7.92m/s 5.2振动筛工艺参数的确定由文献2选取设计振动筛工艺参数:5.2.1振动筛的工艺参数筛面的长度和宽度计算的式子: Fq式中:Q处理量,Q=450t/h F筛面的工作面积 q单位时间处理量,q=50就计算得出工作面积为9,长度为8.4米,因此B=F/L=9/4.8=1.07m。5.2.2.筛分效率振动筛进行对颗粒的进程里,体现工作整个过程的指标就是生产的能力。也就是泛指的筛分效率。可以由下面的式子进行算出: (5-4)把颗粒还有设备上其他杂物完美的进行筛分,再由该过程的结果就能得出上面的两个参数。所用筛分设备筛子表面的物理性质,必须要与测试所使用的筛分设备一致。筛分设备的生产能力与很多很多因素有着密不可分的联系。根据所使用的具体效果不一样对设备的标准也是不一样的。5.3动力学参数振动器偏心质量及偏心距的确定:由文献3设备开机工作进行运转后,弹簧上的刚度会变小,因此下面式子里的K的数值能够不计。双轴振动筛: (5-5)式中:筛箱(包括偏心块)算出后的质量,M=1080kg;每根轴上的偏心块质量;筛箱沿振动方向的振幅,=5mm;r 偏心距,r=30mm。由式(3-13)得 =87.5kg大约得90KG5.4设备电机的选择5.4.1设备电机功率计算机器设备进行工作运转的时候因为受到阻尼力的影响会损失一定的功率。因此计算的公式为: (5-6) 式中:M总质量; ;,。 由轴承的类型选取其值微0.002.=14.3KW 所有有N=14.3KW。5.4.2 选择电机由文献17,选择传动电机型号为,其额定功率为,n5.4.3电机的启动条件的校核惯性振动筛启动之后,电动机就要对摩擦力和偏心质量带来的作用力进行抵抗,开始运行又存在着惯性带来的影响,这样失去的功率就不多,所以就要选择工作后转矩很高的电机,所以,一定要按照标准进行检验: (5-7)式中:电机的其动转矩; 电机的额定转矩; 振动筛偏心重量的静力矩与=9550=9550=98.1 Nm (5-8) = (5-9) 上式中的的值取2.1. =1.73 (5-10) 所以 =1.732.1=3.63 = (5-11)得到 = + (5-12)总质量为 =2M (5-13)=0.002900.06=2.27Nm (5-14)其中 将摩擦力矩的大小带进式子(5.13)就有 =22.27=4.54 Nm 为静力矩 =900.069.8=52.92 Nm (5-15)将与值带入公式(5.12)得=4.54+52.92=57.5 Nm将值带入公式(5.11)得=35Nm=0.357得到=3.63,因此达到 ,所以这一次的检查是达标的。表5.2 电动机性能型 号转速 功率 6.重要构件的分析6.1轴承的分析6.1.1轴承的选择根据振动筛的工作特点,应选用大游隙调心滚子轴承。按照基本额定动载荷来选取轴承 (6-1)式中:基本额定动载荷; 当量动载荷; =900.06()=42.2KN (6-2)寿命系数,=2.32.8 本次设计选取=2.5 转速系数,=()=0.32 把计算得出的数据带进式子中得 =329.69KN查阅资料有,选择使用GB29784,轴承型号3G3624,内径120mm,外径260mm。6.1.2使用寿命的计算轴承的寿命公式为: =() (6-3)式中:的单位为10r 为指数。对于球轴承,=3;对于滚子轴承,=10/3。运算的时候,寿命单位用h表示比较便利。就可以把式子4.1用另外方式表达。表达的公式为: =() (6-4)式中:基本额定动载荷=329.69KN ; 轴承转数; 当量动负荷;选取额定寿命为6000h。将已知数据代入公式(4.2)得: =168898000 到达标准,为合格。因此设计中选用轴承的使用寿命为17426小时。6.2激振器的设计激振器就是当偏心块进行运转工作的时候为其提供所需要的动力。开机工作的时候只需把激振器加固在需求部件上,需求部件就可以得到相应的动力。 如图所示:图6.1 结构图7振动筛的使用7.1振动筛的安装及调试7.1.1使用前的措施该设备在工作运转之前,一定要严格把控质量。因为制造出来之后存在存放时间过久就会出现很多问题,比如零部件出现锈迹、使用寿命有消耗或移动的时候磕绊到出现损失等,出现了以上的情况必须立马进行维护。还有激振器,刚生产出来时不容易生锈,为其添加了防锈油,完全使用前要把防锈油换成润滑油。使用前一定要仔细阅读产品说明书,才能得心应手使用。7.1.2 安装1.筛机最好一整台的从支撑点处将其吊起。2把筛机吊到之前已经用金属制造并安置好的机架上,用一定的设备对其进行辅正水平对齐,前后的高度也要对齐。3.固定筛机的弹簧在拆卸前要对齐进行刚度上的检查,就是拿刚度与其相仿的柔性材质弹簧放于设备箱体两侧。4.进行安装的时候要把箱体其中一边的弹簧用螺栓加固在机架上,然后才把另一边的弹簧按照同样的方式进行加固,结束之后,两边同时整理螺钉螺母紧固在一起。如果发现出现很大的差错,就换上柔性材料的弹簧。5.设备安装时候其筛子表面上的倾斜角度,可以依据物料颗粒在筛子里散落的大概样子,整改角度在20或是25。6.筛机万一需要帮忙的真空装置。则在进料端连上可以使气水漏斗分开的装置,把真空弄到差不多的值。如果发现气会跑、真空的值无法提高,要赶快找问题并处理。7.筛机每个零部件之间一定要紧固,每一个螺钉螺母不能有松动现象,整个机器里不能出现任何不正常的撞击和声音。筛机运动部分和周围固定物之间最小间隙不得小于50毫米。7.1.3 试运转筛分设备安装全部完成之后,必须要进行一遍无物料的工作运转,这样才能看出这次安装的效果是否合格,再对机器进行调节。空车试工作的时长不应该低于九个小时。工作时间内,观察筛子发动时候有没有异常声响,工作起来设备性能等方面是不是平稳,经由其他设施观察设备的振幅是否达到标准。设备工作时,设备振动不会出现摇晃现象。如果出现了该现象,问题应该是两边弹簧高度相距比较大、悬挂绳的拉力不平衡、转动轴不水平或三角带过紧,必须要对其调整恢复。工作之后的四小时里,轴承上的温度会急剧提升,之后不会发生太大变化。如果工作后有不正常声响或温度提升非常快,必须立马停止工作,检查轴是不是工作灵敏还有润滑是不是有效果等,必须处理完问题后才能继续工作。工作一天后停止工作然后检查各连接零件是不是紧固,如果不紧固,加固后才能工作。试工作八小时后没问题,再进行对机器安装工作的验收。7.2维护与检修对设备进行检查等一系列保养工作目的是为了清楚筛子的一切状况,而且要及时维护和更换破坏、生锈的构件来使得筛子的作用效果体现不受破坏。7.2.1 维护(1)日常维护日常维护就是包含筛面,特别是筛面是否有松动情况,出现该情况就要赶快加固。按时对表面进行清洁工作,发现漆皮掉落的位置要赶快维护、把生的锈去除并喷漆,而露出的加工表面要喷上防锈剂来遏制住起锈。(2)按时检查周检:对筛面、支撑装置等等各重要的零部件螺钉螺母是否松动情况进行检查,如果出现该情况要及时加固。检查筛子时,应该尤其观察作用在飞轮上的不平衡重块加固的是不是安全,如果不牢靠有松动,筛子工作时,不平衡重块就会飞出飞轮,就有极大可能出现相当危险的情况。月检:检查筛子表面上工作消耗的情况,如果在某一部分发现出现破损要立马进行必须的处理(如更换地方并另外加固筛子的表面。观察筛箱侧板所有螺钉螺母状态,如果出现与侧扳加固的并不牢固时,立马进行更换并加固。修理对筛子进行按时检查时出现的状况,要及时处理。维护内容就有立马调节三角带张力,换上新的带,激振器从出厂到安装工作应用必须有专人在干净卫生的地方进行。完全拆除后要仔细检查其各个零部件磨损消耗的状态,结晶箱体中的润滑流过的通道使其没有障碍干扰,洗干净每个连接部位的干扰物,要对全部密封件进行更换还有其他不能用的零件。维护设备时一定要着重考虑:(1)激振器从出厂到安装应用必须得让专职人员进行,禁止不正规操作,有极大可能使得设备遭受在一定程度上的破坏。重新开机工作前要对其进行清洁。(2)更换后的新设备要每过四到八小时还有继续进行一次加固,一直到设备完全不会出现松动的情况。7.2.2易见问题和处理设备在工作时候遇到一些易见问题,产生的原因和处理的方法如表7-1:。表7.1易见问题原因处理方法工作效果不佳出现拥挤停止工作并清洗煤泥的含水量多采取改变倾斜角度的方法设备出料不平衡入料口进行改善筛子上煤泥太都降低投入的物料筛选的网有松动进行加固7.3振动筛的轴承润滑的改进机器设备运行时间长了之后就会发生很多异常现象,极大威胁了设备的工作性能。追溯其原因,还是因为周围工作时粉尘太多使密封板出现损坏现象。所以由测试再结合图纸规范另外生产出新的密封板。7.3.1措施有大部分计算得出使用犹豫润滑是效果拔群的因为其性能不错,只是在投入实际运用之后,因为工作环境不利,还有设备生产和安装时候的技术不高,密封性差还有不容易修缮就成了非常严重的缺点。所以,设备上轴承就必须得研发出新的润滑方法。7.3.2结果经过一系列严格的对比分析,通过上述各个方面对设备进行改善后设备的性能等等出现明显的提升。在日常正常运行生产的前提之下,还防止了备用部件出现浪费的情况。8振动筛的降噪处理8.1振动筛降噪措施通常在机器设备工作的过程由于各种因素的影响,会出现许多噪声虽然无可避免但是不进行减低处理的话会对操作人员带来威胁,而对本次设计的振动筛降低噪声的措施如下:(1)按时查看振动筛各个部件是否加紧牢靠 一开始应该先检查是不是设备里有部件不牢靠,所以要立马把设备里的所有部件加固不能出现松动的情况,尤其常常需要更换的一些重要部件,防止局部的松动而影响了整体的工作晃动从而出现太大的噪声。(2)使用新型材料代替老材料筛板 由于新型材料聚氨酯其各方面性能不仅能满足老材料金属筛板的工作所需求性能还能对降低噪声出现相当不错的成果,所以使用新材料代替老材料也能有效降低噪声。(3)筛箱侧板加约束阻尼层 因为设备箱体采用铆接等工艺生产制造而成,这样设备箱体的侧板体积就很大,工作时候在各种作用力下就会出现很大的噪声,又因为侧板工作时候晃动的速度越小出现的噪声也是越小,而在侧板上加上约束阻尼层能有效的降低侧板的晃动所以也能有效的降低噪声。(4)降低轴承内外套之间的摩擦力 工作时候轴承内外套之间摩擦力过大产生剧烈摩擦也会发出巨大的噪声,降低措施就是其滚动体可以使用轻巧的材料或者内部没有材料使得重量大幅降低从而降低摩擦的强度减少噪声。 (5)采取柔性辐板齿轮 设备进行工作的时候,因为内部齿轮不停的相互啮合,从中产生的噪声也是要尤其重视的。很多机器设备采取的是常用的齿轮,自身就带着大幅度的晃动效果,还有齿轮之间相互啮合的程度更加的强烈,所发出的噪声也是很强烈。 而使用柔性幅板齿轮,其特性以及各方面参数都能有效的使齿轮之间相互啮合的时候降低碰撞程度,还能对其产生的能量进行消除,有效的降低产生的噪声。(6)更换柔性材料的弹簧 设备工作的时候,因为弹簧会和设备基座之间出现滑行运动。而该运动就会出现干摩擦,这样使得产生的声响相当强烈,会让这个部位的噪声变得很大很大,不过更换了柔性材料的弹簧后就能很有效的降低了摩擦从而降低了噪声。(7)溜槽加橡胶衬板 设备上的直线筛进料的口和排料的口,其中的溜槽的材料用的是钢材,煤泥在溜槽里运动的时候相互之间会发生碰撞就会产生强烈的噪声,所以就可以在入料口和排料口的溜槽外表面弄上一层橡胶衬板,降低物料与溜槽之间的碰撞强度从而降低噪声。结 束 语这一次设计的GPS1025型高频振动筛是依据世界在筛分机器设备上先进的技术之上,再通过实践等而设计的振动筛。主要内容也是对该筛分设备许多重要的零部件参数,型号等方面进行了设计;通过一次次查阅资料,从网络上,书籍里,各种报刊杂志中获取选取依据。之后也通过知道老师的悉心指导才突破一个又一个难点而设计出该振动筛。从内部轴承、激振器、电机等校核计算再到安装维护性能分析等等。经过这一段时间的不断学习,自己对之前闻所未闻的筛分设备有了一定的认知,知道了不能只专注于理论上的知识,更主要的是为了生活实践上的,要合理的把两者结合起来,这对于以后自己各方面都有显著的提高。与此同时自己也了解到了,我国最近一直在筛分机器这一方面大力发展、进步,也不断出现了惊人的成果为生产制造解决了很多很多问题,不过距离世界上的顶尖水平仍然
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