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筛分机械的主要用途(筛分设备的工作原理)

筛分机械的主要用途(筛分设备的工作原理) 有哪几种筛选机?各种筛选机的工作原理和用途是什么?

根据筛分机械的结构及工作原理大致有以下几类。 (1)固定筛 工作部分固定不动,靠物料沿工作面滑动而使物料得到筛分。固定格筛是在选矿厂应用较多的一种,一般用于粗碎或中碎之前的预先筛分。它的结构简单、制造方便、不耗动力,可以直接把矿石卸到筛面上。主要缺点是生产率低、筛分效率低,一般只有50%~60%。 (2)滚轴筛 工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成的,轴上有盘子,细粒物料就从滚轴或盘子间的缝隙通过。大块物料由滚轴带动向一端移动并从末端排出。选矿厂一般很少用这种筛子。 (3)圆筒筛 工作部分为圆筒形,整个筛子绕筒体轴线回转,轴线在一般情况下装成不大的倾角。物料从圆筒小的一端给入,细级别物料从筒形工作表面的筛孔通过,粗粒物料从圆筒的另一端排出。圆筒筛的转速很低、工作平衡、动力平衡好。但是其筛孔易堵塞、筛分效率低、工作面积小、生产率低。选矿厂一般很少用它来作筛分设备。 (4)平面运动筛 机体是在一个平面内摆动或震动。按其平面运动轨迹又分为直线运动、圆周运动、椭圆运动和复杂运动。摇动筛和振动筛属于这一类。 摇动筛是以曲柄连杆机构作为传动部件。电动机通过皮带和皮带轮带动偏心轴回转,借连杆使集体沿着一定方向做往复运动。机体运动方向垂直于支杆或悬杆中心线,由于集体的摆动运动,使筛面上的物料以一定的速度向排料端移动,物料同时得到筛分。 摇动筛与上述几种筛子相比,其生产率和筛分效率都比较高。其缺点是动力平衡差,现在选矿厂很少用它,而被结构更合理的振动筛取代。 振动筛在选矿厂应用最多,按其传动机构的不同,又可以分为以下几种。 (1)偏心振动筛 偏心振动筛的工作原理见图1

图1 偏心振动筛的工作原理示意图 轴3水平安设在固定筛架1的滚动轴承2上。轴上有两个偏心轴颈4,轴颈上安装轴承5。轴承的外套固定在筛框6上。带筛网7的筛框倾斜安放,倾角一般为10°~30°、筛框两端由弹簧9支承。[next] 电动机带动传动轮8使偏心轴回转,因此筛框中部做圆运动,运动半径为偏心轴的偏心距e。筛框的两端做闭合的椭圆运动,椭圆运动的形状决定于弹簧11的强度。筛框做圆运动时,产生的离心力为 Mυ2

=

Mπ2en2

e

302

式中,m为筛框和被筛材料的质量,kg;e——偏心率,m;υ——曲柄的圆周速度,m/s;N—轴的转速,rpm。这种离心力导致整个屏幕框架振动。为了平衡这种离心力,在轴上安装了两个带有配重9的飞轮10。配重块重心的回转半径为R,质量为m,配重块产生的离心力和筛框产生的离心力应该相等。因此,Mπ2en2

=

2mπ2rn2

302

302

即Me = 2mr,用重量代替质量时,Pe = 2Gr,其中p为筛框和被筛物料的重量;g-配重的重量。偏心振动筛在我国中小型选矿厂应用广泛,多用于介质破碎的预筛分。

图2 惯性振动筛的工作原理图11 (2)惯性振动筛 图2是惯性振动筛的工作原理图。筛网2固定在筛框1上,筛框安装在两个椭圆形板簧组8上,板簧组底与基本固定。振动器的两个滚动轴承5固定在筛框上。振动器主轴4的两端安装有偏重飞轮6,重块7在飞轮上的位置可以调节,从而调节了振动的惯性力。电动机通过三角皮带轮3带动主轴旋转,筛子运动轨迹为椭圆。筛子安装的倾角一般为15°~25°。[next]1 飞轮旋转时重块产生的离心力P为在: P=

G

×

π2n2r

g

30n

式中,R为偏心重量重心的回转半径,m;g-偏心重量的重量;N—轴的转速,rpmg——重力加速度,m/s2。离心力分为两个分量:一个分量垂直于筛面,即沿着弹簧轴线,使筛面振动;另一个力平行于屏幕表面,由弹簧支撑的横向刚度吸收。因此,筛框的运动轨迹是椭圆形的。整个传动机构随筛框振动,振动半径取决于筛框重量与重块重量的比值。α代表筛框的振幅(圆周振动的半径);“g”代表筛框和负载的总重量。下面的公式是正确的:G'α=Gr α。

=

G

或者阿尔法

=

希腊

r

' g '

' g '

因此,筛子的振幅α可以通过调整砝码的重量G和砝码重心的回转半径R来实现。当筛面上的给料产生过载时,筛网的振幅减小,筛网的筛分效率降低。当给料减少时,筛的振幅增加,物料将过快地穿过筛面。也导致筛选效率下降。因此,需要均匀给料。惯性振动筛振幅小,振动频率高,适合筛分中细粒物料,给料粒度一般小于100mm。该型筛用于中小型选矿厂的第三阶段预筛分和检查筛分。(3)自定心振动筛目前广泛应用于工厂选择。一般挂在支架上,也就成了万能挂屏。该筛的结构如图3所示。

图3 自定中心振动筛结构示意图 图3中1是偏心传动轴,2 是轴承,3是筛框,4是弹簧悬挂装置,5是飞轮,飞轮上有不平衡块6并且其位置正好与偏心轴相反,以期达到平衡的作用。在传动轴1上装有传动轮。电动机通过三角皮带带动传动轮。两个回转体互相作用的结果使筛框做圆形轨迹振动。这两个回转体,一个是筛框,另一个是固定在主轴上的不平衡重块。因为主轴1在与筛框相连的轴承中转动,而筛框悬挂在弹性吊杆上,所以轴的偏心加到筛框上的压力是振动系统的内力。[next] 如果没有外力的作用,系统的重心是固定不变的。因此主轴转动时,筛框在垂直面内绕系统的重心做某种半径的圆运动。飞轮5上的不平衡块6的质量,应该保证它们产生的惯性离心力,能平衡筛框旋转(回转半径等于主轴的偏心距)时所产生惯性离心力。即 Pr=GR 式中 P—筛框和负荷的总重量; r—主轴的偏心距,米; G—不平衡块的重量; R—不平衡块重心与回转红的距离,米。 这时,筛框绕轴线OO做圆周运动。而主轴的轴线(皮带轮的轴线)在中间则维持不动,因此这种传动方式的筛子称为自定中心振动筛。 如果不平衡块的重量过小,即Pr>GR,即筛框将以半径小于偏心距r的圆形轨迹回转,如果不平衡块过重,则筛框的回转半径就大于偏心距r。在上述两种情况下,主轴的轴线都将围绕系统的重心做某种圆周运动。 不平衡块的重量和平衡条件(即Pr = GR)的微小差别,都足以使主轴中心做直径很小的圆周运动,但这种运动不会对电动机的传动有什么影响。因此,自定中心振动筛不平衡块的重量不需要十分精确地选择。这就克服了其他型式振动筛(如惯性振动筛)所存在的缺点。自定中心振动筛的筛分效率也是比较高的。 (4)共振筛 共振筛利用了共振作用的原理,使筛框做往复直线运动,其构造和动作原理如图4所示。

图4 共振筛的结构简图 图4中1为上层筛框,2为下层筛框,上下两层筛框分别用弹簧6和弹簧7支撑在筛架座11上。4是与上下两层筛框连接的橡胶板簧,9是连接两层筛框的金属板簧。当电动机8运转时,则带动偏心轴5旋转。通过拉杆3和橡胶板簧10使上层筛框发生振动。当上层筛框振动时,通过金属板簧9将振动传给下层筛框,同时在橡胶板簧4的作用下,使下层筛框与上层筛框发生共振,在振动过程中上下筛框的振动方向相反,故整个筛子工作很平稳。[next] 共振筛的优点是动能消耗较小;筛分面积较大;共振时由于机架受力平衡,对建筑物影响很小;物料在筛面上以某种倾角作跳跃前进,所以物料分层好,筛分效率较高。但是,这种筛子在制造与安装时要求精度较高,否则就不会产生共振而易于损坏。因此在生产实践中,不如自定中心振动筛应用得广泛。 此外,还有电振筛,其传动部分为电磁振动器。 在筛分机械中,振动筛的应用范围广。振动筛不易堵塞、生产率高、筛分效率高、结构简单、制造时所耗金属材料少。粗、中、细的物料的筛分都可用,筛孔大至100毫米,小至0.25~0.5毫米或更细些。另外,还可以用于脱水和脱泥作业。 
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