一种大型水平等厚筛的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大型水平等厚筛，包括筛箱，所述筛箱内部设有第一网梁式激振器和第二网梁式激振器，第一网梁式激振器的主传动轴系统和副传动轴系统上的偏心块质径积相同，第一网梁式激振器的主传动轴系统和副传动轴系统的轴心连线垂直于轴心连线中心与筛箱质心的连线,连线与水平面形成夹角δ，第二网梁式激振器的主传动轴系统和副传动轴系统上的偏心块质径积相同，第二网梁式激振器的主传动轴系统和副传动轴系统的轴心连线垂直于轴心连线中心与偏移质心的连线,连线与水平面形成夹角β，偏移质心与质心的水平距离为L。本实用新型结构紧凑、受力分布合理、刚度大、可靠性高且能实现同步激振、可实现在水平筛面条件下物料等厚筛分。
【专利说明】一种大型水平等厚筛
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及振动机械【技术领域】，尤其涉及一种用于矿山、煤炭、冶炼、建材、耐火材料、医疗、食品等行业物料分级、脱水、脱介的水平等厚筛。
【背景技术】
[0002]振动筛分设备是选煤行业中最为关普键的机械设备之一，利用多孔工作面的振动将不同大小的颗粒进行分离以完成筛分作业。近年来，随着煤炭企业的整合，大型的选煤厂逐步取代了以往的小型企业，振动筛的需求也趋于大型化。迄今为止，我国在振动筛大型化的研发上还没有大的突破，国内厂家生产的大型振动筛，在大激振力、大惯性力和大物料冲击力的联合作用下，筛体的动载荷增大，出现筛体结构强度和刚度不足，造成筛体变形、横梁断裂和侧板开裂，从而难以满足现代选矿生产要求。基本上我国的大型振动筛还是依赖于进口。所以近年来解决振动筛大型化的关普通平键技术，研制高可靠性大型振动筛，一直是我国选煤工艺水平的发展和大规模工业化生产的迫切问题。
[0003]等厚筛分技术是指在筛分过程中，使得物料在筛面上呈等厚形式分布的一种筛分方法。通过调整入料端抛射强度或抛射角，使得物料快速进行分层透筛，与普通直线筛相t匕，大大提高了单个筛机的处理量和筛分效率。但是传统的等厚筛大都采用以下两种形式:在普通单个直线筛的基础上通过改变筛面倾角从而改变抛射角实现等厚筛分；通过多个不同安装倾角的直线筛进行串联组成等厚筛机。以上都是利用分段筛面实现等厚筛分的，会受到筛面分段数目有限，存在筛面抛射能力突变，不连续以及振动筛体积大、作业空间大、制造成本闻、能耗过闻等弊病，有必要研究闻效、低成本、简单可罪、节能降耗的水平等厚筛。
[0004]专利号201010530840.0，名为一种四轴强制同步变直线等厚振动筛及其筛分方法。提出了一种通过调整激振力布置实现振动筛变直线轨迹运动，从而实现振动强度和振动方向角在筛面上沿物料运动方向上依次递减，实现水平筛面对物料的等厚筛分。该振动筛入料端物料运动速度快，料层迅速变薄并分层，出料端物料输送速度减慢、分层加强、物料透筛机会增大。但是采用四电机带动，能耗过大且不易实现同步激振，影响筛分效率。
【发明内容】
[0005]发明目的:本实用新型的目的是克服已有技术的不足之处，提供一种结构紧凑、受力分布合理、刚度大、可靠性高且能实现同步激振、在水平筛面条件下物料等厚筛分的大型水平等厚筛。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案:一种大型水平等厚筛，包括筛箱，所述筛箱通过支撑弹簧组安装在机架上，所述筛箱内部设有第一网梁式激振器和第二网梁式激振器，第一网梁式激振器和第二网梁式激振器均位于筛箱质心的上方，第一网梁式激振器靠近筛箱出料端，第二网梁式激振器靠近筛箱进料端，第一网梁式激振器的主传动轴系统和副传动轴系统上的偏心块质径积相同，第一网梁式激振器的主传动轴系统和副传动轴系统的轴心连线垂直于轴心连线中心与筛箱质心的连线，连线与水平面形成夹角δ，第二网梁式激振器的主传动轴系统和副传动轴系统上的偏心块质径积相同，第二网梁式激振器的主传动轴系统和副传动轴系统的轴心连线垂直于轴心连线中心与偏移质心的连线，连线与水平面形成夹角β，偏移质心与质心的水平距离为L。
[0007]本实用新型中，优选的，所述夹角δ为5°?45°，夹角β为45°?85°，水平距离L为0.1m?0.6mο
[0008]本实用新型中，优选的，所述第一网梁式激振器和第二网梁式激振器均包括第一自同步激振器组、强制同步激振器组和第二自同步激振器组，第一自同步激振器组和第二自同步激振器组对称设置在筛箱两侧，强制同步激振器组设置在第一自同步激振器组和第二自同步激振器组之间；
[0009]所述第一自同步激振器组包括第一静定板，第一静定板上设有第一传动轴和第四传动轴，所述强制同步激振器组包括超静定壳体，超静定壳体上设有第二传动轴和第五传动轴，所述第二自同步激振器组包括第二静定板，第二静定板上设有第三传动轴和第六传动轴；
[0010]第一传动轴一端与电机驱动轴连接，第一传动轴另一端依次连接第二传动轴和第三传动轴，第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴组成主传动轴系统，第四传动轴依次连接第五传动轴和第六传动轴，第四传动轴、连接第五传动轴和第六传动轴组成副传动轴系统，第二传动轴与第五传动轴之间通过同步斜齿轮连接；
[0011]第一传动轴和第四传动轴上的偏心块质径积相同，第二传动轴和第五传动轴上的偏心块质径积相同,第三传动轴和第六传动轴上的偏心块质径积相同。
[0012]本实用新型中，优选的，所述第一自同步激振器组、强制同步激振器组和第二自同步激振器组的外部设有传动轴保护罩。
[0013]本实用新型中，优选的，所述第一静定板和第二静定板之间设有若干管梁，所述超静定壳体与管梁固定。
[0014]本实用新型中，优选的，所述超静定壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体通过高强度螺栓连接，第一壳体和第二壳体的法兰结合面设有迷宫式密封和密封胶，在第一壳体或第二壳体上设有注油孔和排油孔，注油孔设有磁性油尺。
[0015]有益效果:本实用新型提出的一种大型水平等厚筛采用网梁式激振器，该结构在工程力学中属于超静定结构，它的结构简单、刚度大，使筛箱的抗弯扭应力能力得到提高，结构刚度增强，筛子的整机可靠性寿命得到显著提高；超静定壳体内的同步齿轮采用斜齿轮传动，该传动形式啮合性好，传动平稳、噪声小，提高了激振的同步性，降低了传统振动筛由于采用普通直齿轮强制同步引起的噪声和传动不平稳。同时，超静定壳体内部可以根据不同的工况条件，采用液润滑、脂润滑和混合油脂润滑，法兰采用迷宫式和密封胶密封，并配有磁性油尺，便于观察润滑油量的同时吸附壳体内部的杂质金属；通过水平的筛面实现对物料的等厚筛分，改变了传统的等厚筛分形式，避开了设计制造多倾角筛面的复杂性；采用两电机带动四组偏心块组同时进行激振，避免了传统两组激振由于激振力过大造成的侧板开裂现象的发生，同时，两电机带动可以很好地解决四电机带动引起的激振力不同步的问题；一个梁式激振器可以设置多个通道，使用多组偏心块串联的形式来提高单个激振器的激振强度，很好地解决了筛体的大型化后激振力不足的问题；梁式激振器两端的静定板，起到加厚侧板的作用；两个激振器两个网梁式激振器内部偏心块质径积、夹角S、夹角β和水平距离L可以根据具体筛分工艺参数的要求进行调整，来适应不同物料筛分所需要的振动方向角和振动强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的主视结构示意图；
[0017]图2是本实用新型的右视结构示意图；
[0018]图3是本实用新型网梁式激振器安装位置示意图；
[0019]图4是本实用新型网梁式激振器结构示意图；
[0020]图5是本实用新型第一自同步激振器组安装示意图；
[0021]图6是本实用新型强制同步激振器组安装示意图；
[0022]图7是本实用新型第二自同步激振器组安装示意图；
[0023]图8是本实用新型超静定壳体轴测图；
[0024]图9是本实用新型第一壳体结构示意图；
[0025]图10是本实用新型传动系统示意图。
[0026]图中:1_侧板、2-1-第一网梁式激振器、2-2-第二网梁式激振器、3-后挡板、4-承重梁、5-加强梁、6-筛板、7-机架、8-弹簧座、9-轮胎式联轴器、10-电机、11-电机安装座、12-强制同步激振器、13-1-第一自同步激振器、13-2-第二自同步激振器、14-连接轴、15-1-第一静定板、15-2-第二静定板、16-超静定壳体、16-1-第一壳体、16-2-第二壳体、17-管梁、18-同步斜齿轮、19-万向联轴器、20-传动轴保护罩、21-1-第一传动轴、21_2_第二传动轴、21-3-第三传动轴、22-1-第四传动轴、22-2-第五传动轴、22_3_第六传动轴、23-偏心块、24-注油孔、25-排油孔、26-磁性油尺、27-轴套。
【具体实施方式】
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[0027]下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
[0028]如图1和2所示，本实用新型的大型水平等厚筛包括筛箱，所述筛箱通过支撑弹簧组8安装在机架7上，筛箱包括相对设置的两个侧板I，采用具有高切变强度、抗拉强度和抗振性的高强度环槽铆钉将承重梁4、加强梁5、筛板6和后挡板3固定在侧板I上。所述筛箱内部设有第一网梁式激振器2-1和第二网梁式激振器2-2，第一网梁式激振器2-1和第二网梁式激振器2-2均位于筛箱质心ο的上方，第一网梁式激振器2-1靠近筛箱出料端，第二网梁式激振器2-2靠近筛箱进料端。
[0029]如图3至7所示，第一网梁式激振器2-1和第二网梁式激振器2-2均包括第一自同步激振器组13-1、强制同步激振器组12和第二自同步激振器组13-2，第一自同步激振器组13-1和第二自同步激振器组13-2对称设置在筛箱两侧，强制同步激振器组12设置在第一自同步激振器组13-1和第二自同步激振器组13-2之间。所述第一自同步激振器组13-1包括第一静定板15-1,第一静定板15-1与筛箱的侧板I固定，第一静定板15-1上通过轴承座安装有第一传动轴21-1和第四传动轴22-1，在第一传动轴21-1和第四传动轴22-1上靠近第一静定板15-1内侧的位置通过普通平键固定偏心块23。所述强制同步激振器组12包括超静定壳体16，超静定壳体16上通过轴承座安装有第二传动轴21-2和第五传动轴22-2，在第二传动轴21-2和第五传动轴22-2上靠近超静定壳体16两侧通过普通平键对称固定偏心块23。所述第二自同步激振器组13-2包括第二静定板15-2，第二静定板15_2与筛箱的侧板I固定，第二静定板15-2上通过轴承座安装有第三传动轴21-3和第六传动轴22-3，在第三传动轴21-3和第六传动轴22-3上靠近第二静定板15_2内侧的位置通过普通平键固定偏心块23。所述第一静定板15-1和第二静定板15-2之间设有若干管梁17，所述超静定壳体16与管梁17固定。电机10通过高强度螺栓固定在筛箱外侧的电机安装座11上。第一主传动轴21-1通过轮胎式联轴器9与电机10驱动轴相连,第一传动轴21-1另一端通过连接轴14、万向联轴器19依次连接第二传动轴21-2和第三传动轴21-3，第一传动轴21-1、第二传动轴21-2和第三传动轴21-3组成主传动轴系统，第四传动轴22_1通过连接轴14、万向联轴器19依次连接第五传动轴22-2和第六传动轴22-3，第四传动轴22_1、连接第五传动轴22-2和第六传动轴22-3组成副传动轴系统,第二传动轴21-2与第五传动轴22-2之间通过超静定壳体16内部的同步斜齿轮18连接，实现主传动轴系统和副传动轴系统之间的传动连接。其中，万向联轴器19根据具体工况条件优先选用WH型无伸缩焊接式十字轴式万向联轴器，并且通过在第一传动轴21-1、第二传动轴21-2、第三传动轴21-3、第四传动轴22-1、第五传动轴22-2和第六传动轴22-3上分别加工出阶梯轴和使用轴套27来对轴承、同步斜齿轮18进行轴向定位，同时直接使用半联轴器法兰盘对偏心块23进行轴向定位，防止其发生轴向窜动。
[0030]大型等厚筛可以实现对物料等厚筛分的最关键技术是使筛箱在工作过程中实现变轨迹直线运动，这种运动是筛箱做刚体平动和绕质心转动两种运动的耦合。为了实现这种运动，需要同时满足:第一网梁式激振器2-1的合成激振力通过筛箱质心O，第一网梁式激振器2-1的主传动轴系统和副传动轴系统上的偏心块23质径积相同，实现筛箱做刚体平动；第二网梁式激振器2-2的合成激振力不通过筛箱质心O，第二网梁式激振器2-2的主传动轴系统和副传动轴系统上的偏心块23质径积相同，实现筛箱绕质心转动。
[0031]为满足上述要求，第一网梁式激振器2-1的主传动轴系统和副传动轴系统的轴心连线al垂直于轴心连线al中心与筛箱质心ο的连线bl，连线bl与水平面形成夹角δ，夹角δ为5°?45°，同时，第一传动轴21-1和第四传动轴22-1上的偏心块23质径积相同，第二传动轴21-2和第五传动轴22-2上的偏心块23质径积相同,第三传动轴21_3和第六传动轴22-3上的偏心块23质径积相同；第二网梁式激振器2-2的主传动轴系统和副传动轴系统的轴心连线a2垂直于轴心连线a2中心与偏移质心O’的连线b2，连线b2与水平面形成夹角β，夹角β为45°?85°，偏移质心o’与质心ο的水平距离为L，水平距离L为0.1m?0.6m。两个网梁式激振器的偏心块23质径积、夹角δ、夹角β和水平距离L可以根据具体筛分工艺参数的要求进行调整。
[0032]由于筛箱的整机结构刚度要靠各组件的结构可靠性、加工精度和装配工艺来保证，所以在结构设计、具体加工和装配工艺上要做以下要求:结构组合决定了整体的刚度，加工中要求管梁17构成的梁系中，单根管梁17的焊接工艺要求组焊完成后必须进行去应力处理，第一静定板15-1、第二静定板15-2、管梁17、超静定壳体16通过高强度螺栓连接和焊接后，应保证管梁17轴线与第一静定板15-1、第二静定板15-2的垂直度、各轴承座安装孔的同轴度、第一静定板15-1、第二静定板15-2和超静定壳体16各作用面的平行度在公差允许范围内；对于组焊件承重梁4、加强梁5和弹簧座8，进行去应力处理，并对承重梁4、加强梁5进行聚氨酯包皮；弹簧座8位置的选定，应按照关于筛体质心对称的原则；筛箱通过支撑弹簧组安装在机架7上，要求机架7的四个支撑点水平高度一致，且支撑弹簧组弹簧刚度的选取，应使得筛箱安装在机架7后，筛面处于零倾角状态；筛箱一侧的电机10通过高强度螺栓固定在电机安装座11上，要求电机10安装完成后，驱动轴的轴心线与第一主传动轴21-1的轴心线的同轴度必须保持在合理范围内，电机10的驱动轴采用具有良好吸震性能的轮胎式联轴器9与第一主传动轴21-1相连；筛板6装卡方式可以采用镶嵌式复合筛板、条缝筛板、冲孔筛板，通过改变不同孔径和形式的筛板来实现不同粒度的物料分级、脱水、脱介，图中所示采用弹性聚氨酯冲孔筛板。
[0033]如图8和9所不,所述超静定壳体16包括第一壳体16-1和第二壳体16-2,第一壳体16-1和第二壳体16-2通过高强度螺栓连接，壳体都是铸造件。考虑到常压密封、润滑油剧烈震动的问题，第一壳体16-1和第二壳体16-2的法兰结合面设有迷宫式密封和密封胶，在第一壳体16-1上设有注油孔24和排油孔25，注油孔24设有磁性油尺26，可以随时观察油量和吸附细微铁屑，油孔的位置可以根据具体网梁式激振器安装倾斜角度进行调整。为了提高结构的刚度，所述超静定壳体16和静定板采用非对称结构。超静定壳体16装配前应进行打磨处理，减少金属颗粒等杂质对同步斜齿轮18啮合性能的影响。
[0034]如图10所示，系统工作时，电机10驱动轴通过轮胎式联轴器9带动第一传动轴21-1，第一主传动轴21-1通过万向联轴器19、连接轴14带动第二传动轴21_2、第三传动轴21-3，在超静定壳体16内部第二传动轴21-2通过同步斜齿轮18带动第五传动轴，所述第五传动轴22-2通过万向联轴器19、连接轴14带动第四传动轴22-1、第六传动轴22_3。由此，电机10工作时,会实现偏心块的同步转动,进一步实现同步激振。所述第一自同步激振器组13-1、强制同步激振器组12和第二自同步激振器组13-2的外部设有传动轴保护罩20。考虑到减小参振质量的原则，保护罩20采用厚度为2mm的钢材制作，采用上下分离式便于拆卸，同时把偏心块组23也覆盖在内。
[0035]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种大型水平等厚筛，包括筛箱，所述筛箱通过支撑弹簧组(8)安装在机架(7)上，其特征在于:所述筛箱内部设有第一网梁式激振器(2-1)和第二网梁式激振器(2-2)，第一网梁式激振器(2-1)和第二网梁式激振器(2-2)均位于筛箱质心(ο)的上方，第一网梁式激振器(2-1)靠近筛箱出料端，第二网梁式激振器(2-2)靠近筛箱进料端，第一网梁式激振器(2-1)的主传动轴系统和副传动轴系统上的偏心块(23)质径积相同，第一网梁式激振器(2-1)的主传动轴系统和副传动轴系统的轴心连线(al)垂直于轴心连线(al)中心与筛箱质心(ο)的连线(bl)，连线(bl)与水平面形成夹角δ，第二网梁式激振器(2-2)的主传动轴系统和副传动轴系统上的偏心块(23)质径积相同，第二网梁式激振器(2-2)的主传动轴系统和副传动轴系统的轴心连线(a2)垂直于轴心连线(a2)中心与偏移质心(o’ )的连线(b2),连线(b2)与水平面形成夹角β，偏移质心(o’ )与质心(ο)的水平距离为L。
2.根据权利要求1所述的一种大型水平等厚筛，其特征在于:所述夹角δ为5°?45°，夹角β为45°?85°，水平距离L为0.1m?0.6m。
3.根据权利要求1所述的一种大型水平等厚筛，其特征在于:所述第一网梁式激振器(2-1)和第二网梁式激振器(2-2)均包括第一自同步激振器组(13-1)、强制同步激振器组(12)和第二自同步激振器组(13-2)，第一自同步激振器组(13-1)和第二自同步激振器组(13-2)对称设置在筛箱两侧，强制同步激振器组(12)设置在第一自同步激振器组(13-1)和第二自同步激振器组(13-2)之间； 所述第一自同步激振器组(13-1)包括第一静定板(15-1),第一静定板(15-1)上设有第一传动轴(21-1)和第四传动轴(22-1)，所述强制同步激振器组(12)包括超静定壳体(16)，超静定壳体(16)上设有第二传动轴(21-2)和第五传动轴(22-2)，所述第二自同步激振器组(13-2)包括第二静定板(15-2)，第二静定板(15-2)上设有第三传动轴(21_3)和第六传动轴(22-3)； 第一传动轴(21-1) —端与电机(10)驱动轴连接，第一传动轴(21-1)另一端依次连接第二传动轴(21-2)和第三传动轴(21-3)，第一传动轴(21-1)、第二传动轴(21_2)和第三传动轴(21-3)组成主传动轴系统，第四传动轴(22-1)依次连接第五传动轴(22-2)和第六传动轴(22-3)，第四传动轴(22-1)、连接第五传动轴(22-2)和第六传动轴(22_3)组成副传动轴系统，第二传动轴(21-2)与第五传动轴(22-2)之间通过同步斜齿轮(18)连接； 第一传动轴(21-1)和第四传动轴(22-1)上的偏心块(23)质径积相同，第二传动轴(21-2)和第五传动轴(22-2)上的偏心块(23)质径积相同,第三传动轴(21_3)和第六传动轴(22-3)上的偏心块(23)质径积相同。
4.根据权利要求3所述的一种大型水平等厚筛，其特征在于:所述第一自同步激振器组(13-1)、强制同步激振器组(12)和第二自同步激振器组(13-2)的外部设有传动轴保护罩(20)。
5.根据权利要求3所述的一种大型水平等厚筛，其特征在于:所述第一静定板(15-1)和第二静定板(15-2)之间设有若干管梁(17)，所述超静定壳体(16)与管梁(17)固定。
6.根据权利要求3所述的一种大型水平等厚筛，其特征在于:所述超静定壳体(16)包括第一壳体(16-1)和第二壳体(16-2)，第一壳体(16-1)和第二壳体(16-2)通过高强度螺栓连接，第一壳体(16-1)和第二壳体(16-2)的法兰结合面设有迷宫式密封和密封胶，在第一壳体(16-1)或第二壳体(16-2)上设有注油孔(24)和排油孔(25)，注油孔(24)设有磁性油尺(26)。
【文档编号】B07B1/42GK204093718SQ201420569063
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】王帅, 刘初升, 宋宝成, 彭利平, 武继达, 田桂云 申请人:中国矿业大学盱眙矿山装备与材料研发中心, 中国矿业大学