一种高效双层多级振动筛

1.本发明涉及一种振动筛，具体是一种适用于对粒度构成较为复杂的煤炭进行干法筛分的高效双层多级振动筛，属于振动筛技术领域。


背景技术：

2.选煤是利用煤炭与其它矿物质的密度或表面特性的不同，处理去除原煤中的非煤物质，并按需要根据煤炭粒度分成不同质量、规格产品的加工过程。选煤可以提高煤炭质量、降低煤炭燃烧的烟尘量、利于环保。
3.选煤通常是先将原煤进行分级筛分后，再通过重力选煤、或浮游选煤等方法去除原煤中的非煤物质，高效分级筛分对能源的节约、环境保护及提高煤炭经济效益方面有重要的意义。原煤分级筛分通常是采用振动筛进行筛分，目前振动筛存在的主要问题是筛分性能不强，筛分效率较低，因此提高筛分效率和增大处理量一直都是振动筛分的目标。
4.传统提高振动筛的筛分性能的方式主要是采取将振动筛大型化(加大筛分面积)和提高振动强度(加大筛分速度)的方法，这种传统的方式不可避免会带来振动筛的结构强度、疲劳寿命及可靠性的问题。另外，现有的原煤振动筛多采用单层筛分，当颗粒粒度较为复杂时，单层筛分效率并不理想，当料层厚度较大时，单级筛分过程中，夹杂在复杂粒度的细颗粒中受到阻碍颗粒的影响不能完全透筛，单级筛分使得复杂粒度颗粒使细粒透筛的几率降低，筛分性能较低，无法满足使用要求。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种高效双层多级振动筛，能够在实现物料颗粒更好地快速全面分层筛分的前提下实现对粘度较大的难筛物料的干式高效筛分、提高细颗粒物料透筛几率，特别适用于选煤过程中的原煤分级筛分。
6.为实现上述目的，本高效双层多级振动筛包括底座、机架、上层固定筛箱、上层浮动筛箱、下层固定筛箱、下层浮动筛箱和激振运动装置；
7.所述的机架是框架结构、且机架整体通过多个竖直导向伸缩设置的减震弹簧组定位安装在底座上；所述的上层固定筛箱和下层固定筛箱分别上下对应固定安装在机架的中部和下部，所述的上层浮动筛箱和下层浮动筛箱分别通过多个左右对称设置的上层弹性悬挂杆和下层弹性悬挂杆悬挂安装在机架上、且上层浮动筛箱和下层浮动筛箱分别上下对应位于上层固定筛箱和下层固定筛箱的正上方，可自由上下伸缩并复位的上层弹性悬挂杆的两端分别通过轴向方向沿左右方向设置的铰接轴铰接安装于上层浮动筛箱和机架的顶部、可自由上下伸缩并复位的下层弹性悬挂杆的两端分别通过轴向方向沿左右方向设置的铰接轴铰接安装于下层浮动筛箱和机架的中部；上层固定筛箱、上层浮动筛箱、下层固定筛箱和下层浮动筛箱上均前后均布交替布置有筛网支撑架，上层固定筛箱和上层浮动筛箱的相邻两个筛网支撑架之间连接有粗孔柔性筛网，下层固定筛箱和下层浮动筛箱的相邻两个筛网支撑架之间连接有细孔柔性筛网；
8.所述的激振运动装置包括偏心激振轴、主动激振器、从动激振器、弹簧导向装置、固定框、上下限位导向滑移机构、上层传动杆、下层传动杆和转向杆；固定框固定安装在机架上、且固定框位于上层浮动筛箱的上方；箱型结构的主动激振器位于固定框的框型内部；弹簧导向装置设置为多个，包括竖向弹簧导向装置和横向弹簧导向装置，竖向弹簧导向装置和横向弹簧导向装置均包括导向轴和套接在导向轴上的压簧；框型结构的从动激振器设置在主动激振器与固定框之间，且从动激振器通过前后对称设置的横向弹簧导向装置与固定框安装连接、从动激振器通过上下对称设置的竖向弹簧导向装置与主动激振器安装连接；位于主动激振器正下方的上下限位导向滑移机构设置在从动激振器与固定框之间，上下限位导向滑移机构的导向滑移方向沿前后方向设置，且上下限位导向滑移机构通过与其配合的上下限位滑块与从动激振器安装连接；轴向方向沿左右方向设置的偏心激振轴通过轴承水平架设安装在主动激振器内部，偏心激振轴上设有偏心块、且偏心激振轴的轴端通过联轴器与激振驱动电机传动连接，激振驱动电机固定安装在机架上、或者激振驱动电机通过支撑架安装在地面上；竖直设置的上层传动杆的两端分别固定安装在主动激振器和上层浮动筛箱上；竖直设置的下层传动杆的顶端固定安装在从动激振器上、底端与竖直设置的转向杆的顶端铰接安装，转向杆的底端与下层浮动筛箱铰接安装、且转向杆的杆体中部与机架铰接安装连接。
9.作为本发明的进一步改进方案，上层弹性悬挂杆和下层弹性悬挂杆均包括同轴设置的伸缩杆和伸缩导向套，位于伸缩导向套内部的伸缩杆的底部设有与伸缩导向套内径配合的活塞结构，活塞结构的上方和下方分别设有顶靠在伸缩导向套上的复位弹簧。
10.作为本发明的优选方案，粗孔柔性筛网和细孔柔性筛网是聚氨酯柔性筛网。
11.作为本发明的进一步改进方案，下层浮动筛箱的前端或后端安装有配重块。
12.作为本发明的进一步改进方案，左右对称设置的上层弹性悬挂杆的顶端铰接销轴通过轴承组安装在机架上、且左右对称设置的两个上层弹性悬挂杆的顶端铰接销轴共用同一根铰接销轴。
13.作为本发明的进一步改进方案，包括主动激振器、从动激振器、弹簧导向装置、固定框、上下限位导向滑移机构、上层传动杆、下层传动杆和转向杆的激振运动装置的安装组件至少相对于机架左右对称设置为两组，两组激振运动装置的安装组件共用同一个偏心激振轴、且两组激振运动装置的安装组件的上层传动杆、下层传动杆和转向杆分别对应上层浮动筛箱和下层浮动筛箱的左右两侧面设置。
14.作为本发明的进一步改进方案，转向杆的杆体上沿其长度方向设有多个杆体铰接孔，机架上对应转向杆的杆体铰接孔的位置设有多个机架铰接孔。
15.作为本发明的一种实施方式，上下限位导向滑移机构是凸出于固定框设置的t型槽结构或燕尾槽结构、或者是直接设置在固定框上的t型槽结构或燕尾槽结构。
16.作为本发明的优选方案，减震弹簧组是橡胶弹簧结构。
17.作为本发明的进一步改进方案，至少下层浮动筛箱的细孔柔性筛网沿前后方向的覆盖面积尺寸大于上层浮动筛箱的粗孔柔性筛网沿前后方向的覆盖面积尺寸。
18.与现有技术相比，本高效双层多级振动筛通过偏心激振轴做回转运动产生的惯性力驱动主动激振器做椭圆运动、主动激振器通过上层传动杆带动上层浮动筛箱做椭圆运动，同时，从动激振器在弹簧导向装置和上下限位导向滑移机构的限制下跟随主动激振器
的椭圆运动做沿前后方向的水平往复运动、从动激振器通过下层传动杆带动转向杆摆动、转向杆将与从动激振器的运动方向相反的水平往复运动传递给下层浮动筛箱，进而实现下层浮动筛箱相对于从动激振器以相反的方向水平往复运动，从而实现上层浮动筛箱和下层浮动筛箱二者分别相对于上层固定筛箱和下层固定筛箱以不同的方向、轨迹和速度进行交替相对运动，从而使得粗孔柔性筛网和细孔柔性筛网作周期性的松弛
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张紧运动进行物料筛分，上层弹性悬挂杆组和下层弹性悬挂杆组在上层浮动筛箱和下层浮动筛箱运动过程中收缩产生的斥力不仅可以实现支撑作用、而且可以实现减振作用，上层浮动筛箱的粗孔柔性筛网以椭圆轨迹进行运动，使刚喂入的颗粒能够更好地快速全面分层筛分，下层浮动筛箱的细孔柔性筛网以水平直线轨迹进行运动，可以实现快速平稳的进行二次分级筛选，上层浮动筛箱和下层浮动筛箱的交替运动以及粗孔柔性筛网和细孔柔性筛网的一张一弛的运动产生的振幅和弹力，可提高细颗粒物料多级筛分的透筛几率、提高筛分效率及处理能力，能够完成粘度较大的难筛物料的干式高效筛分，可以实现低能耗比、大处理量、小噪声和可控振幅，特别适用于选煤过程中的原煤分级筛分。
附图说明
19.图1是本发明的结构示意图；
20.图2是图1的俯视图；
21.图3是图1的左视图；
22.图4是本发明激振运动装置的结构示意图；
23.图5是本发明从动激振器带动转向杆摆动时的结构示意图；
24.图6是本发明上层弹性悬挂杆的结构示意图。
25.图中：1
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底座，2
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减震弹簧组，3
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下层固定筛箱，4
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下层浮动筛箱，5
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上层固定筛箱，6
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上层浮动筛箱，7
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机架，8
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激振运动装置，801
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偏心激振轴，802
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主动激振器，803
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从动激振器，804
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弹簧导向装置，805
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固定框，806
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上下限位导向滑移机构，807
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上层传动杆，808
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下层传动杆，809
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转向杆，9
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轴承组，10
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上层弹性悬挂杆，11
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粗孔柔性筛网，12
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下层弹性悬挂杆，13
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细孔柔性筛网，14
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立梁，15
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激振驱动电机，16
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联轴器，17
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配重块，18
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横梁。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以图1左右方向为前后方向进行描述)。
27.如图1至图3所示，本高效双层多级振动筛包括底座1、机架7、上层固定筛箱5、上层浮动筛箱6、下层固定筛箱3、下层浮动筛箱4和激振运动装置8。
28.所述的机架7是包括立梁14和横梁18的框架结构、且机架7整体通过多个竖直导向伸缩设置的减震弹簧组2定位安装在底座1上，减震弹簧组2可以是橡胶弹簧柔性结构、也可以是刚性弹簧结构，优选橡胶弹簧柔性结构；所述的上层固定筛箱5和下层固定筛箱3分别上下对应固定安装在机架7的中部和下部，所述的上层浮动筛箱6和下层浮动筛箱4分别通过多个左右对称设置的上层弹性悬挂杆10和下层弹性悬挂杆12悬挂安装在机架7上、且上层浮动筛箱6和下层浮动筛箱4分别上下对应位于上层固定筛箱5和下层固定筛箱3的正上
方，可自由上下伸缩并复位的上层弹性悬挂杆10的两端分别通过轴向方向沿左右方向设置的铰接轴铰接安装于上层浮动筛箱6和机架7的顶部、可自由上下伸缩并复位的下层弹性悬挂杆12的两端分别通过轴向方向沿左右方向设置的铰接轴铰接安装于下层浮动筛箱4和机架7的中部，如图6所示，上层弹性悬挂杆10和下层弹性悬挂杆12均包括同轴设置的伸缩杆和伸缩导向套，位于伸缩导向套内部的伸缩杆的底部设有与伸缩导向套内径配合的活塞结构，活塞结构的上方和下方分别设有顶靠在伸缩导向套上的复位弹簧。上层固定筛箱5、上层浮动筛箱6、下层固定筛箱3和下层浮动筛箱4上均前后均布交替布置有筛网支撑架，上层固定筛箱5和上层浮动筛箱6的相邻两个筛网支撑架之间连接有粗孔柔性筛网11，下层固定筛箱3和下层浮动筛箱4的相邻两个筛网支撑架之间连接有细孔柔性筛网13，粗孔柔性筛网11和细孔柔性筛网13可以采用金属丝织柔性筛网、也可以采用聚氨酯柔性筛网，由于聚氨酯柔性筛网具有耐磨性好、寿命长、筛分效率高、降低噪音等优点，因此优选聚氨酯柔性筛网；为了便于调节振幅，下层浮动筛箱4的前端或后端安装有配重块17。
29.如图4所示，所述的激振运动装置8包括偏心激振轴801、主动激振器802、从动激振器803、弹簧导向装置804、固定框805、上下限位导向滑移机构806、上层传动杆807、下层传动杆808和转向杆809；固定框805固定安装在机架7上、且固定框805位于上层浮动筛箱6的上方；箱型结构的主动激振器802位于固定框805的框型内部；弹簧导向装置804设置为多个，包括竖向弹簧导向装置和横向弹簧导向装置，竖向弹簧导向装置和横向弹簧导向装置均包括导向轴和套接在导向轴上的压簧；框型结构的从动激振器803设置在主动激振器802与固定框805之间，且从动激振器803通过前后对称设置的横向弹簧导向装置与固定框805安装连接、从动激振器803通过上下对称设置的竖向弹簧导向装置与主动激振器802安装连接；位于主动激振器802正下方的上下限位导向滑移机构806设置在从动激振器803与固定框805之间，上下限位导向滑移机构806的导向滑移方向沿前后方向设置，上下限位导向滑移机构806可以是凸出于固定框805单独设置的t型槽结构或燕尾槽结构、也可以是直接设置在固定框805上的t型槽结构或燕尾槽结构，且上下限位导向滑移机构806通过与其配合的上下限位滑块与从动激振器803安装连接；轴向方向沿左右方向设置的偏心激振轴801通过轴承水平架设安装在主动激振器802内部，偏心激振轴801上设有偏心块、且偏心激振轴801的轴端通过联轴器16与激振驱动电机15传动连接，激振驱动电机15固定安装在机架7上、或者激振驱动电机15通过支撑架安装在地面上；竖直设置的上层传动杆807的两端分别固定安装在主动激振器802和上层浮动筛箱6上；竖直设置的下层传动杆808的顶端固定安装在从动激振器803上、底端与竖直设置的转向杆809的顶端铰接安装，转向杆809的底端与下层浮动筛箱4铰接安装、且转向杆809的杆体中部与机架7铰接安装连接。
30.本高效双层多级振动筛的工作原理：当激振驱动电机15工作时，通过联轴器16带动偏心激振轴801运动，主动激振器801在偏心激振轴801的偏心块产生的惯性激振力所用下做椭圆轨迹运动，主动激振器801通过上层传动杆807带动上层浮动筛箱6做椭圆运动；同时，从动激振器803在弹簧导向装置804和上下限位导向滑移机构806的限制下跟随主动激振器801的椭圆运动做沿前后方向的水平往复运动，水平上下限位导向滑移机构806不仅具有导向作用，还具有一定支撑作用；如图5所示，下层传动杆808将从动激振器803的水平往复运动传递给转向杆809，由于转向杆809的杆体中部与机架7铰接安装连接，因此转向杆809将与从动激振器803的运动方向相反的运动传递给下层浮动筛箱4，从而实现下层浮动
筛箱4相对于从动激振器803以相反的方向水平往复运动，即实现上层浮动筛箱6和下层浮动筛箱4二者分别相对于上层固定筛箱5和下层固定筛箱3以不同的方向、轨迹和速度进行交替相对运动，从而使得粗孔柔性筛网11和细孔柔性筛网13作周期性的松弛
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张紧运动进行物料筛分。可自由上下伸缩并复位的上层弹性悬挂杆组10和下层弹性悬挂杆组12在上层浮动筛箱6和下层浮动筛箱4运动过程中通过内部的复位弹簧压缩产生的斥力实现减振作用。可以根据实际需要通过调节下层浮动筛箱4上的配重块17的重量实现改变振动筛的振幅。
31.在上层浮动筛箱6沿椭圆运动轨迹做前后及上下的摆动时，为了增加上层浮动筛箱6的运动稳定性，作为本发明的进一步改进方案，左右对称设置的上层弹性悬挂杆10的顶端铰接销轴通过轴承组9安装在机架7上、且左右对称设置的两个上层弹性悬挂杆10的顶端铰接销轴共用同一根铰接销轴，即，上层弹性悬挂杆10通过其顶端铰接销轴可与上层浮动筛箱6形成整体框架结构。
32.为了增加上层浮动筛箱6和下层浮动筛箱4的运动稳定性，作为本发明的进一步改进方案，如图2所示，包括主动激振器802、从动激振器803、弹簧导向装置804、固定框805、上下限位导向滑移机构806、上层传动杆807、下层传动杆808和转向杆809的激振运动装置8的安装组件至少相对于机架7左右对称设置为两组，两组激振运动装置8的安装组件共用同一个偏心激振轴801、且两组激振运动装置8的安装组件的上层传动杆807、下层传动杆808和转向杆809分别对应上层浮动筛箱6和下层浮动筛箱4的左右两侧面设置。
33.为了便于调整下层浮动筛箱4沿前后方向水平往复移动的移动量，作为本发明的进一步改进方案，如图4、图5所示，转向杆809的杆体上沿其长度方向设有多个杆体铰接孔，机架7上对应转向杆809的杆体铰接孔的位置设有多个机架铰接孔，通过将铰接销配合穿接不同高度位置的杆体铰接孔和机架铰接孔，实现调节下层浮动筛箱4沿前后方向水平往复移动的移动量。
34.为了避免经上层固定筛箱5筛落的物料洒落，作为本发明的进一步改进方案，如图1所示，至少下层浮动筛箱4的细孔柔性筛网13沿前后方向的覆盖面积尺寸大于上层浮动筛箱6的粗孔柔性筛网11沿前后方向的覆盖面积尺寸。
35.本高效双层多级振动筛可以实现低能耗比、大处理量、小噪声和可控振幅，通过激振运动装置8同时带动上层浮动筛箱6的椭圆运动轨迹运动和下层浮动筛箱4沿前后方向的水平往复运动、且下层浮动筛箱4在前后方向上的往复运动方向与上层浮动筛箱6在前后方向上的运动方向相反设置，实现上层浮动筛箱6和下层浮动筛箱4二者分别相对于上层固定筛箱5和下层固定筛箱3以不同的方向、轨迹和速度进行交替相对运动，从而使得粗孔柔性筛网11和细孔柔性筛网13作周期性的松弛
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张紧运动进行物料筛分，可提高细颗粒物料多级筛分的透筛几率、提高筛分效率及处理能力，能够完成粘度较大的难筛物料的干式高效筛分，特别适用于选煤过程中的原煤分级筛分。