1830_圓形振動篩的設計,圓形,振動篩,設計 畢業(yè)設計（論文）開題報告題目 圓形振動篩的設計專 業(yè) 名 稱 機械設計制造及其自動化班 級 學 號 088105404學 生 姓 名 陳 少 海指 導 教 師 劉 文 光 填 表 日 期 2012 年 2 月 24 日說 明開題報告應結合自己課題而作，一般包括：課題依據及課題的意義、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述） 、研究內容及實驗方案、目標、主要特色及工作進度、參考文獻等內容。以下填寫內容 各專業(yè) 可根據具體情況適當 修改 。但每個專業(yè)填寫內容應保持一致。一、選題的依據及意義：振動篩是礦工企業(yè)普遍應用的篩分機械，用作物料的篩分、分級、洗滌、脫介、脫水之用。篩分設備技術水平的高低和質量的優(yōu)劣，關系到工藝效果的好壞、生產效率的高低和能源節(jié)省的程度，從而直接影響企業(yè)的經濟效益。而振動篩以它結構簡單、處理能力大、工作可靠等優(yōu)點在所有篩分設備中占有絕對優(yōu)勢，其占有量約為 95％。而篩分設備在礦山機械中占有重要地位，它的發(fā)展不僅僅代表著中國礦山機械的發(fā)展，它還代表著中國國力的增強，和一個國家的基礎工業(yè)的實力和工業(yè)科技水平。振 動 篩 的 適 用 范 圍 十 分 廣 泛 ， 幾 乎 涉 及 到 生 活 中 的 方 方 面 面 在 加 工 和 制 造 時 都需 要 用 到 各 種 類 型 的 振 動 篩 ！ 振 動 篩 主 要 用 于 礦 山 、 冶 煉 ， 煤 炭 ， 耐 火 材 料 、 輕工 、 化 工 、 醫(yī) 藥 、 食 品 等 行 業(yè) 。 其 中 ， 圓形振動篩在煤炭生產中已有 40 多年的使用歷史，初期主要是偏心式和簡單慣性式。而 且 隨 著 我 國 經 濟 的 發(fā) 展 ， 篩 分 機 械 的 需求 量 日 益 增 長 ， 對 產 品 質 量 的 要 求 也 越 來 越 高 。在 這 種 市 場 需 求 的 促 使 下 ， 針 對 篩 分 機 械 及 篩 分 技 術 有 大 量 的 研 究 工 作 在 進 行著 。 2002 年 ， 中 國 礦 大 機 械 廠 為 解 決 大 型 振 動 篩 強 度 問 題 ， 提 出 了 超 靜 定 網 梁 結 構理 論 并 使 用 成 功 ， 獲 得 國 家 專 利 。 目 前 ， 國 內 對 于 細 和 超 細 物 料 的 分 級 ， 含 水 分7%-13%粘 性 物 料 的 分 級 還 存 在 問 題 。 而 且 ， 現 階 段 振動篩在可靠性，軸承發(fā)熱，噪聲，制造精度差等諸多方面都存在一定的問題?；谝陨蠁栴}，我的本次畢業(yè)設計選擇了圓形振動篩的設計這個課題。二、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：最近幾年，各國對振動篩分技術的研究很重視，如強化振動參數，設備大型化，篩機零部件的三化，自同部技術的推廣應用，新篩機的出現等都是圍繞著振動篩發(fā)展起來的。下面就振動篩發(fā)展概況、品種規(guī)格、結構強度作一下闡述。1.國內研究現狀由于工業(yè)發(fā)展緩慢，基礎比較薄弱，理論研究和技術水平落后，我國篩分機械的發(fā)展是本世紀近 50 年的事情，大體上可分為三個階段。(1) 仿制階段 ：這期間，仿制了前蘇聯的 RYT 系列圓振動篩、BKT-11、BKT-OMZ型搖動篩；波蘭的 WK-15 圓振動篩、CJM-21 型搖動篩和 WP1、WP2 型吊式直線振動篩。這些篩分機仿制成功，為我國篩分機械的發(fā)展奠定了堅實的基礎，并培養(yǎng)了一批技術人員。(2) 自行研制階段 ：從 1966 年到 1980 年研制了一批性能優(yōu)良的新型篩分設備，1500 毫米 ×3000 毫米重型振動篩及系列，15m 2、30m 2共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動篩系列，YK 和 ZKB 自同步直線振動篩系列，等厚、概率篩系列，冷熱礦篩系列。這些設備雖然存在著故障較多、壽命較短的問題，但是它們的研制成功基本上滿足了國內需要，標志著我國篩分機走上了獨立發(fā)展的道路。(3) 提高階段 ：進入改革開放的 80 年代，我國篩分機也進入了一個新的發(fā)展階段。成功研制了振動概率篩系列、旋轉概率篩系列，完成了箱式激振器等厚篩系列、自同步重型等厚篩系列、重型冷熱礦篩系列、弛張篩、螺旋三段篩的研制，粉料直線振動篩、琴弦振動篩、旋流振動篩、立式圓筒篩的研制也取得成功。2. 國外研究現狀國外從 16 世紀開始篩分機械的研究與生產，在 18 世紀歐洲工業(yè)革命時期，篩分機械得到迅速發(fā)展，到本世紀，篩分機械發(fā)展到一個較高水平。德國申克公司可提供260 多 種篩分設備，STK 公司生產的篩分設備系列品種較全，技術水平較高，KHD 公司生產 200 多種篩分設備，通用化程度較高，KUP 公司和海因勒曼公司都研制了雙傾角的篩分設備。美國 RNO 公司新研制 DF11 型雙頻率篩，采用了不同速度的激振器。DRK 公司研制成三路分配器給料，一臺高速電機驅動。日本東海株式會社和 RXR 公司等合作研制了垂直料流篩，把旋轉運動和旋回運動結合起來，對細料一次分級特別有效。英國為解決從濕原煤中篩出細粒末煤，研制成功旋流概率篩。前蘇聯研制了一種多用途兼有共振篩和直線振動篩優(yōu)點的自同步直線振動篩。種類和特點振動篩分機械是利用振動的多孔工作面，將顆粒大小不同的混合物料按粒度進行分級，也常用于物料的脫水、脫介及清洗物料表面的污泥。它一般安裝在給料設備的下邊，給料機應均勻地供料。振動篩種類繁多，一般有以下幾類。1. 慣性振動篩慣性振動篩是借高速回轉著的不平衡重產生離心力使篩箱振動，從而篩面上物料層松散使細粒級通過篩孔排出。美國和日本等國一般根據質點的運動軌跡將其分為圓運動振動篩和直線振動篩。近年來由于慣性振動篩性能較好、結構和維護工作都較簡單，在選煤、選礦廠得到推廣應用，受到各國重視，尤其是直線振動篩發(fā)展很快。（1）圓運動振動篩圓運動振動篩是利用不平衡重激振器使篩箱振動的篩子，其運動軌跡一般為圓形。它普遍應用于煤炭、礦山廠的預先篩分、準備篩分以及脫水作業(yè)中。由于其篩面的圓形振動軌跡，使篩面上的物料不斷地翻轉和松散，因而圓振動篩具有以下特點：細粒級有機會向料層下部移動，并通過篩孔排出；卡在篩孔中的物料可以跳出，防止篩孔堵塞；篩分效率較高；可以變化篩面傾角，從而改變物料沿篩面的運動速度，提高篩子的處理量；對于難篩物料可以使主軸反翻，從而使振動方向同物料運動方向相反，物料沿篩面運動速度降低（在篩面傾角與主軸轉速相同的情況下），以提高篩分效率。國外又將圓運動振動篩分為單軸慣性振動篩和自定中心振動篩兩種。單軸慣性振動篩特點是激振器的軸和皮帶輪參與振動；優(yōu)點是結構簡單、容易制造；缺點是由于皮帶輪與篩箱一起振動，無論電動機在任何角安裝都不能避免皮帶傳動中心距的反復變化，從而引起三角皮帶的反復伸縮，大大影響其使用壽命。波蘭的WK型振動篩屬于單軸慣性振動篩。自定中心振動篩優(yōu)點是運轉時三角皮帶輪不與篩箱一起振動，故傳動皮帶壽命較長，工作較穩(wěn)定。自定中心振動篩又可分為軸承偏心式和皮帶輪偏心式兩種。前者又名萬能懸掛篩，因其篩箱振動時，主軸中心線和皮帶輪的空間位置保持不變，目前已很少使用；后者工作時，皮帶輪回轉中心線固定不動，所以傳動三角皮帶就不會時緊時松，具有頻率較穩(wěn)定、皮帶壽命較長等特點。美國Ripl-Flo 型振動篩是典型的皮帶輪偏心式振動篩。(2) 直線振動篩直線振動篩是靠兩根帶不平衡重的軸作同步異向旋轉而產生振動的篩子。其篩面呈水平或傾斜安裝，運動軌跡一般為直線，故稱之為直線振動篩或水平振動篩。它具有下列特點：動力平衡與物料在篩面上的運動情況較好；物料在篩面上的移動不是依靠篩子的傾角而是依靠激振力，故篩面一般水平安裝，所以廠房高度較低；全封閉、不堵孔和堅固耐用，篩面有兩層、三層和四層之分；由于篩箱運動中有較大的加速度，所以特別適合于煤炭的脫水、脫泥、脫介以及物料的分級。國外直線振動篩采用箱式激振器者較多，如美國Low-Head 型、西德USL 型、日本古河A 型、日本永田雙偏心軸式、法國皮克雙偏心軸式、蘇聯ΓИ Ｃ Л 型等。采用筒式激振器的有美國SS 型和SG 型、日本川崎D型及橫山橢圓振動篩等。2. 共振篩共振篩從50 年代應用于煤炭和礦石中，其振動系統(tǒng)是在接近共振區(qū)的條件下工作的，即篩子的工作頻率接近它的自振頻率。它既可用作煤和礦的預先篩分和最終篩分，也可以脫水、脫泥和脫介。共振篩利用了共振原理，具有下列特點：在共振頻率附近，使用較小的激振力來驅動較大面積的篩箱；可以節(jié)省傳動系統(tǒng)的功率消耗，并減少軸承等機件的受力；利用了非線性振動系統(tǒng)，篩子的瞬時加速度大，對分級、脫水等作業(yè)有益。但由于其在安裝上要求高，技術上比較復雜，共振篩的發(fā)展較緩慢，如西德除部分生產廠使用外已不再推廣應用了。典型共振篩有波蘭ZDR 型振動篩：它是波蘭近十年來發(fā)展的新型共振篩，與CDR 型共振篩相比，結構上變化不大，僅處理量有所提高，但其振動大，要求有高質量的橡膠彈簧元件，仍處在試驗研究階段。3. 其它類型的振動篩（1）等厚篩我國現有的 ZD 型直線等厚篩系列，有 7 種基本規(guī)格，總篩分效率一般在 85%以上。ZD 系列等厚篩適用于需要精確分級的煤炭及類似比重物料的干濕式篩分，處理量較大，篩分深度可至 6 毫米。（2）概率篩分機概率篩分機通過采用大篩孔、大傾角和多層篩面結構，使物料近似篩分而提高篩機處理能力和干式篩分的深度。QGS 型琴弦概率篩是在 GS 型煤用概率篩的基礎上，吸收琴弦篩的特點研制的。該篩能有效地對潮濕煤炭進行 6 毫米干式分級，篩選產品能滿足空氣重介流態(tài)床分選機對人選煤的要求。琴弦篩網在共振狀態(tài)下工作，篩孔不易堵塞。（3）GPS 型高頻振動細篩GPS-900-3 型高頻細篩是在吸收美國 Derrick 高頻細篩技術的基礎上研制的，該篩采用了疊層篩網( 由三層孔徑不同的不銹鋼編織篩網疊合而成)、三路給礦( 沿篩面長布置三個給礦器) 和長圓筒形振動器( 電機軸兩端裝由偏重塊和調偏塊組成的振子) 振頻 2850 次/ 分。目前已在黑色和有色金屬閉路磨礦作業(yè)中，作為分級設備推廣應用，分級總效率達 60% ～ 70%。（4）電磁振動旋流篩電磁振動旋流篩是一種結構簡單的高效脫水脫泥設備。該篩無轉動部件，無需潤滑，不需動力，不僅用于選煤廠，還可推廣用作污水處理和選礦廠及其它類似物料的脫水脫泥和分級設備。目前該篩已形成用于粗煤泥的C 型和用于末煤的型兩種型號。3. 國內技術發(fā)展趨勢積極開展篩分技術研究，提高原煤干式深度篩分技術，降低分級下限和增加煤炭品種，著重解決粒度細、水分高和黏度大的難篩物料的分級技術 ；為滿足大露天礦選用，研制重型分級篩，適用于 500 毫米以下物料篩分 ；為提高篩板的壽命和效果，著重發(fā)展焊接篩網，非金屬篩面 ；共振篩有被淘汰之勢，應大力發(fā)展塊偏心圓振動篩和直線振動篩。工業(yè)的發(fā)展對振動篩的品種和質量要求愈來愈高，從而使振動篩分機械的發(fā)展提高到了一個新的階段。目前國內外振動篩產品結構性能落后的篩分機仍占一半以上。因此，今后應當優(yōu)先發(fā)展量大面廣的優(yōu)良機型 ；探索新的篩分理論，發(fā)展新型篩分機 ；發(fā)展大型、重型、特重型篩分設備，限制生產并逐步淘汰生產效率低，設計陳舊的老產品。4. 國外技術發(fā)展趨勢國外篩分設備仍以發(fā)展振動篩為主，振動篩向標準化、通用化和系列化方向發(fā)展 ；向大型化方向發(fā)展，但最大到 55m 2，已夠用了 ；增大篩面傾角，提高篩分效率 ；發(fā)展細粒篩分設備，篩孔尺寸小到 0.1 ～ 0.3 毫米 ；旋流篩使用逐漸增多 ；共振篩發(fā)展停滯。三、研究內容： 1、振動篩分的基本原理直線振動篩(直線篩) 工作原理：振動篩工作時，兩電機同步反向旋轉使激振器產生反向激振力，迫使篩箱振動篩體帶動篩網做縱向運動，使其上的物料受激振力而周期性向前拋出一個射程，從而完成物料篩分作業(yè)。適宜采石場篩分砂石料，也可供選煤、選礦、建材、電力及化工等行業(yè)作產品分級用。振動篩工作部分固定不動，靠物料沿工作面滑動而使物料得到篩分。固定格篩是在選礦廠應用較多的一種，一般用于粗碎或中碎之前的預先篩分。它結構簡單，制造方便。不耗動力、可以直接把礦石卸到篩面上。主要缺點是生產率低、篩分效率低，一般只有 50—60%。振動篩工作面是由橫向排列的一根根滾動軸構成的，軸上有盤子，細粒物料就從滾軸或盤子間的縫隙通過。大塊物料由滾軸帶動向一端移動并從末端排出。選礦廠一般很少用這種篩子。振動篩工作部分為圓筒形，整個篩子繞筒體軸線回轉，軸線在一般情況下裝成不大的傾角。物料從圓筒的一端給入，細級別物料從筒形工作表面的篩孔通過，粗粒物料從圓筒的另一端排出。圓筒篩的轉速很低、工作平穩(wěn)、動力平衡好。但是其篩孔易堵塞、篩分效率低，工作面積小，生產率低。選礦廠很少用它來作篩分設備。振動篩機體是一個平面內擺動或振動。按其平面運動軌跡又分為直線運動、圓周運動、橢圓運動和復雜運動。搖動篩和振動篩屬于這一類。設計內容還包括篩箱的設計，電動機的選擇以及傳動方案的分析、比較與選擇等內容。在此基礎上，對振動篩的結構尺寸、激振器的偏向塊、驅動軸的結構尺寸以及其他主要零件部件的設計與校核，另對彈簧的、軸承等的選擇進行詳細的計算和說明。2、振動篩總體方案的比較與確定要設計一臺機器肯定需要確定諾干參數，圓振動篩的設計也是如此。設計圓形振動篩需要確定振動篩運動學參數、工藝參數、動力學參數等。運動學參數：參數振動機械的工作平面通常完成以下各種振動：簡諧直線振動、非簡諧直線振動、圓周振動和橢圓振動等。依賴上述各種振動，使物料沿工作面移動。當振動機械采用不同的運動學參數（振幅、頻率、振動角和傾角）時，便可使物料在工作面上出現下列不同形式的運動：相對運動、正向滑動、反向滑動和拋擲運動。工藝參數：振動篩的工藝參數包括篩面的長度和寬度、篩分效率。動力學參數：振動器偏心質量及偏心距的確定。經過仔細的研究和參考任務書的要求后選擇下列性能參數的方案：入料粒度：小于等于 400mm，篩孔尺寸 30mm，處理量 400t/h，有效篩面：7.2 平方米，篩面傾角：20 度。四、目標、主要特色及工作進度1，目 標：通過對振動篩的設計達到合理的篩分要求。2，主要特色：圓運動振動篩是利用不平衡重激振器使篩箱振動的篩子，其運動軌跡一般為圓形。由于其篩面的圓形振動軌跡，使篩面上的物料不斷地翻轉和松散，因而圓振動篩具有以下特點：細粒極有機會向料層下部移動，并通過篩孔排出；卡在篩孔中的物料可以跳出，防止篩孔堵塞；篩分效率較高；可以變化篩面傾角，從而改變物料沿篩面的運動速度，提高篩子的處理量；對于難篩物料可以使主軸反翻，從而使振動方向同物料運動方向相反，物料沿篩面運動速度降低(在篩面傾角與主軸轉速相同的情況下)，以提高篩分效率。圓形振動篩是一種做圓形振動、多層數、高效新型振動篩。圓振動篩采用筒體式偏心軸激振器及偏快調節(jié)振幅，物料篩淌線長，篩分規(guī)格多，具有結構可靠、激振力強、篩分效率高、振動噪音小、堅固耐用、維修方便、使用安全等特點。3，工作進度：1）查閱相關資料，外文資料翻譯（6000 字符以上） ，撰寫開題報告 第 1 周—第 4 周2）閱讀振動篩設計的相關理論與方法 第 5 周—第 6 周3）完成運動及動力參數計算 第 7 周—第 7 周4）完成帶式輸送機中主要零部件的強度計算及其選用 第 8 周—第 10 周5）完成總裝圖設計 第 11 周—第 12 周6）繪制零件、部件圖 第 13 周—第 13 周7）編寫設計計算說明書（畢業(yè)論文）一份 第 14 周—第 15 周8）畢業(yè)設計審查、畢業(yè)答辯 第 16 周—第 17 周五、參考文獻[1]．濮良貴,紀名剛主編.《機械設計》 （第七版）[M].北京：高等教育出版社,2006[2]．孫桓,陳作模,葛文杰主編. 《機械原理》 （第七版）[M]. 北京：高等教育出版社，2006[3]．孫時元. 《中國選礦設備手冊》 （上冊）[M]. 北京：科學出版社，2006[4]．嚴峰主編. 《篩分機械》[M]. 北京: 中國鐵道出版社，2001[5]．國家機械工業(yè)局發(fā)布.《振動篩設計規(guī)范》[S] .中華人民共和國機械行業(yè)標準. 1999 [6]．徐灝主編.《機械設計手冊》 （第四版）[M].北京：機械工業(yè)出版社.1991[7]. 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