专利名称：抛射式筛分机的制作方法
技术领域：
本发明属于煤炭、冶金、建材、化工等行业的筛分设备，用于煤炭、矿物、建筑材料等物料的筛分。具体地说本发明是根据颗粒大小不同进行有效分离的筛分设备。
过去的大部分筛分设备都是筛面安装在筛箱上，筛机工作时筛面与筛箱一起振动。如概率筛、等厚筛、直线振动筛、圆振动筛、梯流筛、琴弦筛、两通道振动筛、三通道振动筛等。它们振幅的选择(全振幅)在2～10mm之间，振动强度K值(K=Aω2g]]>)在3～4.2之间。由本发明人设计研究的低频振动筛、高幅圆振动筛、超强度大型圆振动筛、变幅分级筛、立式强化筛分机等筛分设备，都是采用大振幅、大振动强度、低频率等工艺参数，用来处理各种不同的潮湿细粒级粘性物料。用于倾斜筛面全振幅均在20～30mm，而筛面采用立式布置的筛分设备全振幅在150～300mm，振动强度K值都大于7。在工业应用中，以上设备都通过煤炭部技术鉴定。其中变幅分级筛获中国实用新型专利(专利号87202628.0)，立式强化筛分机获中国发明专利(专利号85107512.0)。以上所有筛分设备的筛面面积都在30m2以下，因为受到筛子结构强度和刚度的限制，对于整机振动的筛分设备来说大型筛子的制造有很大难度，因为筛宽增加一倍，管梁的应力要增加16倍。所以，管梁的直径会迅速增大，这给机械制造业带来极大的困难。筛分机械需要在低应力状态下工作，而筛面和物料之间要在高的振动强度下工作，这就产生一对矛盾。再者，大小颗粒在筛分过程中其运动轨迹和速度是不一样的，大的颗粒运动速度快，小的颗粒运动速度慢，而要获得良好的筛分效果，小颗粒需要更大的抛射强度，抛射筛的设计正满足了潮湿细粒级粘性物料的筛分规律。
本发明的目的在于采用提高筛子振动强度，加大筛子振幅，变化筛子振幅，使筛分机在低应力状态下工作等技术方案，最大限度的满足物料在筛分过程中运动的规律性，获得良好的筛分效果，提高筛分设备的处理能力。本发明的目的还在于改变筛分机的机械结构，采用筛面振动而筛箱和机架不振动的运动方式，筛子振动合理化，使筛分机的大型化成为可能，解决筛分设备的大型化问题。
本发明的筛分方法和机械结构不同于普通的振动筛，本发明由动力系统、筛箱、分段式筛面、曲轴连杆系统、摆杆系统、减振系统和机架组合而成。电动机通过皮带传动带动有足够转动惯量的大皮带轮和曲轴连杆系统运转，通过摆杆连杆机构使上下两层分段式组合筛面做不同振动强度、不同振幅的摆动运动。上层筛面振幅小，振动强度小，下层筛面振幅大，振动强度大。上、下层筛面都是变振幅、变振动强度的运动。上、下层筛面倾角在15～35°之间可以调节。下层筛面筛丝端部全振幅在100～160mm，振动强度K值在12～18；中部全振幅在30～60mm，振动强度K值在3～6；上层筛丝摆角在8～12°，下层筛丝摆角在12～18°。为使振动系统在运动过程中动力学平衡，上下两层分段式筛面各相邻筛面均产生相对摆动，使分段式组合筛面在运动过程中产生的惯性力相互抵消，筛箱和机架都处于动力平衡状态。筛面工作过程中筛箱和机架对地基不产生振动。物料从入料端给入，在带有一定倾角的双层分段组合式筛面共同作用下，料群中的大颗粒从上层筛面经过，小于上层筛孔尺寸的物料进入下层筛面。下层筛面振动强度大，使潮湿细粒级粘性物料进入下层筛面后得以充分筛分。由于上层筛面已将料群中的大颗粒从上层筛面筛出，避免了大量大颗粒物料进入下层筛面冲击筛网，保护下层筛面长期良好的运转，降低下层筛面的磨损程度，减轻下层筛面的负荷，提高整个筛分机的处理能力。
本发明与过去所有筛分设备相比具有如下特点(1)本发明采用分段式组合筛面振动，筛箱和机架不振动运动方式，在筛分机工作过程中，对厂房和地基的动负荷降到最低限度。
(2)本发明的分段组合式筛面不同于普通振动筛的筛面，上、下两层筛面是由若干个分段式筛面组合而成。
(3)本发明筛面的振动方式不同于普通的直线振动或圆振动。各点的运动轨迹均为弧线运动，分段组合式筛面中的每一段筛面都是以它下端的转动轴轴心为转动中心作弧线摆动。在整个筛分过程中，每段筛面上各点的运动轨迹都不相同，相邻筛面工作时产生相对摆动，使筛分机处于动态平衡，筛面的运动方式有利于物料的松散透筛。在本发明的筛分过程中，已不同于普通物料在普通振动筛上的筛分过程，物料筛分时已没有分层过程，抛起后的物料单颗粒的与筛面碰撞、比较，增大了潮湿细粒级粘性物料与筛面的接触机会和透筛概率。
(4)本发明采用大振幅、变振幅、大振动强度和较低频率的工艺参数，有利于料群的充分松散和透筛，物料在筛分过程中不堵筛孔。
(5)本发明由于采用单根筛丝组合而成的分段式筛面，便于拆卸，为现场的更换和维修提供了方便。
(6)本发明由于筛面下端相联的转动轴在工作过程中仅产生摆动运动而不是旋转，筛箱和机架处于平衡状态，使转动轴、筛箱和机架都在低应力状态下工作。筛面产生大振幅、大振动强度、变振幅较低频率的运动，解决了难筛物料筛分效率和设备大型化问题。
根据
本发明的一个具体实施例附图1为本发明的主视图附图2为本发明的左视图附图3为本发明的俯视图附图4为本发明的曲轴连杆机构图附图5为本发明分段筛面的工作原理图附图6为本发明实验室试验用的手动模型机下面根据附图对本发明作进一步详述在附图1中(1)机架；机架用于支承整个筛箱和曲轴连杆机构，机架底端与地板连接，筛下物溜槽布置在机架中间，可将筛下物料进行收集。(2)橡胶减振器；用于缓冲整个筛面和筛箱的不平衡力，减小由于入料不均匀等因素产生的不平衡力对地板的振动。(3)轴承支座；用于支承和安装曲轴连杆系统，定位曲轴的轴承座。(4)长连杆；曲轴连杆系统中最外端的两个长连杆。(5)短连杆；曲轴连杆系统中最里端的两个短连杆。(6)大皮带轮；用于转递电机动力的大皮带轮，大皮带轮设计有足够大的转动惯量，对于往复运动机构具有储存能量和失放能量的功能，使整个曲轴连杆系统和多个运转机构在工作过程中运转稳定。(7)曲轴；为使上、下两层分段式组合筛面在工作过程中获得不同的振动强度，不同的振幅，并将动力传送给连杆、摆杆和筛面摆动机构，该系统由曲轴连杆机构来实现。(8)挡料板；由于筛面的振动强度大，振幅大，物料抛射的较高，筛面两侧和后端必须有挡料板挡住物料，使物料沿规定的方向向前运动。(9)摆动轴承座；是分段筛面下端的摆动轴轴承的支承座，摆动轴承座对称的安装在筛箱的端面上，轴承均采用调心式滚动轴承，为设备的安装调式提供方便，使整机的装配性得到改善，便于筛分机的拆卸和运输。摆动轴的转动中心也是分段筛面转动的中心。(10)筛丝；本发明的上、下层筛面是由不同直径的若干根筛丝按一定规则排列组合而成，入料端上层筛面的筛丝直径最大，上层的其它筛面的筛丝直径较小；下层筛面的筛丝直径最小，所有筛丝均由筛丝的支承固定装置与转动轴连接、紧固，为防止筛丝前后窜动，转动轴上端的支承固定装置设计有灌铅槽与筛丝之间灌有铅，使筛丝、支承固定装置、转动轴形成一个整体，转动轴上端的支承固定装置对称的打有按一定间距排列的孔，使筛丝严格的保持一定孔距，为物料的精确筛分提供可靠的保证。为了现场维修的方便，筛面是分段式的，支承固定装置和转动轴是可以拆装的，为现场筛面使用和更换提供方便。(11)摆动轴承铰链；摆动轴承铰链与摆杆联接部位设有滑动轴承，与内连杆联接部位设计有轴和链板，铰链与摆杆之间可以转动，链板与内连杆之间不能转动，是刚性连接，内、外连杆均为刚性杆。连杆的长短距离可以调节，并设有锁定装置。工作时，内、外连杆相对运动，即反方向同时运动，长摆杆带动连杆运动，连杆带动相连的短摆杆运动。内、外连杆分别带动交错排列的短连杆同时向反方向运动，实现了分段组合式筛面的相对摆动运动。(12)内连杆；内连杆由缝钢管加工而成，两端加工有螺纹与摆动轴承铰链一端的轴配合，两端的螺纹是相对反向螺纹，转动连杆可改变连杆的长短，即摆杆铰链间的距离。内、外连杆的结构是相同的。(13)摆杆铰链；结构同摆动轴承铰链，这是受力最大，在结构尺寸的选择上与其它铰链相比强度更大。(14)摆杆；摆杆可带动外连杆运动，将曲轴的动力传递给外连杆。曲轴连杆系统通过摆杆系统使分段筛面绕摆动轴承座产生大幅度摆动，上层筛面的摆杆长度与下层筛面的摆杆长度是不同的，使得上、下层分段筛面的摆角不同，上、下层筛面的振动强度、振幅也不相同。改变摆杆长度尺寸和比例，可以调节上、下层筛面的振动强度和振幅大小。(15)外连杆。(16)筛箱；筛箱用于支承曲轴连杆系统、摆杆系统、转动轴和筛面，使多个部件组合成为一个有机的整体，筛箱的整机重量通过橡胶减振器传给机架。筛箱的倾角根据物料性质和现场的安装条件可以进行调节。考虑到大型设备的运输问题，整个筛箱，曲轴连杆系统、摆杆系统、分段筛面下端的摆动轴、分段筛面和机架都是可以进行拆装的。(17)摆杆铰链；此摆杆铰链联接两端的外连杆，采用对称结构，中间部位设有滑动轴承，摆杆与连杆之间可以转动。
在附图2中(18)皮带。(19)小皮带轮。(20)电机。
在附图4中(1)长连杆。(2)短连杆。(3)轴承底座。(4)轴承。(5)挡盖。(6)螺栓。(7)轴承上盖。(8)键。(9)销。(10)外曲柄。(11)轴承底座。(12)轴承。(13)轴承上盖。(14)内曲柄。(15)键。(16)轴承上盖。(17)轴承。(18)轴承底座。(19)大皮带轮。(20)主轴。
本发明的曲轴连杆系统是装配式的，由各零部件组装而成。曲轴上的调心轴承需要更换时，可以将内、外曲柄拆开进行更换，方便曲轴系统日常的维修。长连杆和短连杆的长度是可以调节的，装配时容易进行调节并锁紧。整个曲轴连杆系统的设计最大限度的满足了装配和日常维修的需要。
在附图5中曲轴连杆机构沿箭头方向产生旋转，连杆带动摆杆，使分段筛面产生以O点为圆心的大振幅，变振幅的摆动运动。
在附图6中(1)排料口；(2)筛箱；(3)筛网；(4)转动轴；(5)机架；(6)入料口；(7)手柄。
权利要求
1.一种筛分设备，该设备为分段组合式筛面振动，而筛箱和机架不参与振动的一种大型高效筛分设备。其特征为本发明筛分机的筛面为分段式组合筛面，分段筛面分别由紧固装置安装在下面对应的转动轴上。筛面工作时，分段筛面分别产生绕下端转动轴为转动中心的弧线摆动运动，各分段筛面的相邻筛面作相对摆动，分段组合筛面的1、3、5、7、9段是一组，2、4、6、10段是一组，分段组合筛面的段数可以是4、6、8、10段。筛面根据入料性质不同和用户要求，可以是单层或双层。双层筛面的上层和下层筛面振动强度和振幅大小不同，上层筛面振幅小，振动强度小；下层筛面振幅大，振动强度大。筛分机的运转是通过动力系统、曲轴连杆系统、摆杆连杆机构、分段组合式筛面与转动轴系统来实现的。机架支承筛箱，将筛箱重量和一部分动负荷传给地基，筛箱将各系统、机构组合成一个有机的整体。
2.根据权利要求1所描述的筛分机，其特征在于筛面结构是由多个分段筛面组合而成的整体筛面，单个分段筛面是由多个单根筛丝按一定间距和规则排列，并固定在筛丝紧固装置上，紧固装置中部设有两筋板围成固定筛丝槽，两筋板上打有孔，筛丝穿过按一定尺寸间距排列的略大于筛丝直径的孔组成的筛面，将固定筛丝槽中灌有铅等合金，筛丝固定在筛丝紧固装置上，使筛丝和下端的转动轴成为一个组合而成的整体，筛面组合结构工作时同时运动，在筛丝中部外端一定距离的位置上还对称布置有两个支承板，筛丝两端为悬臂梁结构。在工作过程中各悬臂筛丝可产生相对振动，有利于物料的迅速透筛。抛射筛上、下两层筛面的筛丝直径尺寸是不同的。上层筛面入料端的筛丝直径最粗16～30mm，上层筛面的其它筛丝的直径略细10～20mm，下层筛面筛丝直径尺寸最细4～10mm，不同筛丝直径的选择用来满足筛面在筛分过程中物料对筛丝的不同冲击，对筛面强度和耐磨性能的要求。筛丝的材质可以选用60Si2CrVA、60Si2Mn、50CrVA等弹簧钢。也可以选用工具钢或根据耐磨要求而处理过的合金钢，以提高筛面的韧性、抗冲击性和耐磨性。也可采用整体金属材料或非金属材料，如在冶金行业上应用时可采用铸钢筛面，在其它行业也可采用聚胺脂橡胶筛面等。
3.根据权利要求1所描述的筛分机，其特征在于本发明的上、下层筛面所实现的运动形式均是由曲轴、连杆、摆杆机构来完成的。曲轴采用组合装配方式，可以方便的对所有曲轴上的调心滚动轴承进行更换。曲轴上的轴承也可以采用滑动轴承来实现上述机构的运转。摆杆系统的摆杆离上、下两层筛面的距离位置可以调节，上、下层筛面距摆杆摆动中心的距离比例调整，可改变上、下层筛面振幅的大小和振动强度的大小。筛面倾角可在15～35°之间进行调整，根据现场用户的要求，可以改变筛分效率和处理能力。
4.根据权利要求书1所描述的筛分机，其特征在于本发明大型抛射筛的筛箱和机架都是组合装配式的，可方便的进行安装和拆卸，满足大型设备长距离的运输要求。小型抛射筛的筛箱和机架可以制作成整体式的，进行整机的运输和安装。筛箱由角钢和钢板铆接而成，金属与金属接触面之间涂有金属胶。也可由板材或型钢焊接而成。
5.根据权利要求1所描述的筛分机，其特征在于单层筛面尺寸从12～100m2，系列产品筛面尺寸(宽(mm)×长(mm))2000×6000、3000×6000、4000×6000、5000×6000、6000×6000、7000×6000、8000×6000；3000×8000、4000×8000、5000×8000、6000×8000、7000×8000、8000×8000、9000×8000、10000×8000；3000×10000、4000×10000、4000×10000、5000×10000、6000×10000、7000×10000、8000×10000、9000×10000、10000×10000。单台处理能力从300～3000t/h，分级粒度上层筛面从13～50mm，下层筛面从4～13mm。
6.根据权利要求1所描述的筛分机，其特征在于转动轴由厚壁无缝钢管和圆钢加工组合装配而成，两端与轴承配合部分设有两个短轴与无缝钢管组成一整体转动轴，以减轻筛分机的重量，在冶金行业应用也可制造成实心轴。
7.根据权利要求1所描述的筛分机，其特征在于筛分机的上层筛面振幅小，振动强度小，下层筛面振幅大，振动强度大。下层筛面筛丝端部全振幅在100～160mm，振动强度K值在12～18；中部全振幅在30～60mm，振动强度K值在3～6；上层筛丝摆角在8～12°，下层筛丝摆角在12～18°。
8.根据权利要求1所描述的筛分机，其特征在于筛面尺寸宽度超过5米以后，可将筛分机制造成双通道结构，避免摆动轴直径过大，影响有效筛分面积。大型双通道结构的筛分机，可由两个电机拖动。带有足够转动惯量的大皮带轮，可设有两个或四个，使曲轴系统受力均匀，运转稳定。
全文摘要
本发明采用曲轴连杆机构、摆杆机构实现分段式组合筛面大振幅、变振幅、较低频率的摆动运动,筛分机上、下层筛面振幅和振动强度不同。分段式筛面布置在下端的转动轴上,由筛面紧固装置将筛面和转动轴联成一整体同时运动。分段式筛面是由单根60Si
文档编号B07B1/16GK1184007SQ9612126
公开日1998年6月10日 申请日期1996年12月3日 优先权日1996年12月3日
发明者孙刚 申请人:孙刚