安徽理工大学毕业设计1绪论1、筛分的概念:物料通过筛面的按粒度分成不同粒级的的作业叫做筛分,。物料中粒度小于筛孔尺寸的的颗粒穿过筛面落到筛下,成为筛下物。粒度大于筛孔尺寸的颗粒留在筛上,称为筛上物,用于完成筛分作业的设备称之为筛分机。简称为筛子。一般适用于筛分的物料,即大于0.5cm或0.25cm的物料。2、筛分机的作用:对煤炭进行粒度分级,脱水,脱泥和脱介。3、筛分作业的分类:在选煤厂和筛选厂中,筛分在整个过程担负着重要的任务,按它在不同的工艺环节当中所起的作用不同,筛分作业可以分为如下几种。准备筛分:在选煤厂,按破碎作业和分选作业的要求,将原料煤分成不同的粒级,为煤炭的进一步加工做准备。对破碎作业,准备筛分是为了从物料中分出已经合格的粒级。目的是避免物料过度粉碎,增加破碎设备的生产能力和减少动力消耗。对分选作业,不同的选煤方法,都要求一定的入选粒级,否则将严重影响分选效果。检查筛分:在破碎作业的产物中,将粒度不合格的大块用筛子分出来,称为检查筛分,目的是保证物料的的粒级要求。最终筛分:主要是指筛选厂生产粒级商品煤的筛分。最终筛分的粒级,是根据煤质、煤的粒度组成和用户的要求。,按国家规定《煤炭粒度分级》来确定,最终筛分的产物。脱水筛分:将带有水的煤或其他物料进行筛分,称为脱水筛分,目的是脱除伴随而来的水。在选煤厂用于产品脱水作业的筛子称为脱水筛》脱泥筛分:重介质在筛分的时候。为了减轻煤泥对介质系统的污染。在煤进入重介质分选机钱采用脱泥筛分。跳汰入选原煤如先用筛分的办法脱泥,可以降低水的粘度。有利于细粒煤的分选,从而提高跳汰机的选煤效率。再有,重选产品精煤,为了减少高灰分细泥对它的污染,在进行脱水筛分的同时,在筛面上加强喷水冲洗,也是不可去缺少的脱泥筛分。脱介筛分:重介选煤的产品,在筛分机上采用喷加强力清水的办法,使产品与加重质分离,达到选后产品脱出介质的目的称为脱介筛分。安徽理工大学毕业设计2选择性筛分:选择性筛分是指在筛分过程中,煤炭不仅按粒度分级,而且也按质量分级的筛分。例如,在含黄铁矿为主的的高硫煤中,硫分大部分集中在大块煤中,通过筛分可以将硫分除去,又如,某些矿区,其末煤灰分较低而大块煤的灰分较高,通过筛分分出大块,可是末煤质量提高1-2级,反之,有些矿区的末煤灰分比大块煤还要高,筛分则可提高块煤质量。再如,煤和矸石硬度差别很大,用简单的滚筒破碎筛分,也能实现按质量分级。4、筛分机设计的意义:培养和锻炼我们综合运用本专业理论知识,分析解决实际中实际问题和地理工作的能力,为以后的学习及工作打下坚实的基础。5、设计原则:设计的振动筛要结构先进、可靠、工作稳定、噪音小、动负荷小、重量轻、耗电少并且有较高的生产率和筛分效率,寿命长。6、特点:处理能力大、低功耗、结构简单、检修维护方便、噪音低等优点。安徽理工大学毕业设计31设计的目的依据及说明1.1设计的目的和要求1.1.1设计的目的a.熟悉筛分机设计的有关设计资料、手册以及技术规范等;b.掌握筛分机设计的基本方法及步骤和编制系列设计文件的基本技能。c.培养和锻炼学生综合运用本专业基本理论和专业知识,分析和解决矿物加工机械(筛分机)设计实际问题和独立工作的能力。1.1.2设计的要求a.根据设计任务和设计大纲的要求,进行资料查询,搜集整理资料和初步的分析探讨,制定设计方案并进行论证比较。b.进行设备及有关的设计计算和选型,编制设计说明书、设计图纸等系列设计文件。1.2设计依据设计振动筛需要考虑的因素很多,要求满足或限制的条件很多。一般而言,设计一台振动筛需要依据如下条件:①振动筛的用途,②物料特性(包括有名称、比重、硬度、水分、形状、粒度组成,最大粒度以及粒度等)、③工作制度、④处理量、⑤规定粒度以及筛分频率、⑥安装方式、⑦使用筛面种类(板状筛面、编制筛面、条缝筛面、橡胶筛面)⑧振动筛种类(圆振动筛,直线振动筛)⑨工作条件(尺寸、湿度)等。设计一台振动筛,要考虑到各方面条件。因此,我们在设计时,需参考一些资料,主要有《机械设计基础》、《矿物加工机械》、《金属材料热处理》、《筛分设备图册》、《机械制图》、《机械零件设计手册》、《振动筛设计的系列图纸》以及专业课知识。根据设计规范的要求,具体设计内容如下:1.振动筛的用途:(1)筛分是许多部门和行业不可缺少的作业;(2)筛分是煤炭加工的重要环节,它可以为其他的选煤作业创造条件;安徽理工大学毕业设计4(3)筛分可提高企业的综合经济效益。2.物料的特性3.工作制度4.处理量:上层:90-450t/h;下层:30-90t/h5.规定粒度和相应的筛分效率:效率在90%以上。6.安装方式:座式。7.筛面种类:上层:冲孔筛面;下层:编制筛面。8.振动筛的种类:2ZDM-1556型自定中心圆振动筛9.工作条件:(1)尺寸:1500×5600(宽×长);(2)环境:干燥;(3)温度:随地域和季节的不同而不同;(4)防尘:除尘器。1.3几点说明1.3.1型号说明2ZDM-1556型双层筛筛长座式筛宽单轴煤用1.3.2图纸编号的说明(1)设计总图:正视图、侧视图、俯视图共三张编号为2ZDM1556-01、2ZDM1556-02、2ZDM1556-03;(2)主要部件图:激振器编号为2ZDM1556-04;(3)主要零件图:轴、大皮带轮(兼做配重轮)、小皮带轮编号分别为2ZDM1556-05、2ZDM1556-06、2ZDM1556-07。1.3.3系列设计技术资料:共计7张(其中6张手绘图1张CAD图),还有一份说明书.安徽理工大学毕业设计52基型及结构的确定2.1基型的确定由设计任务得知单轴振动筛一般做圆运动。它的基型划分主要是在两个因素上:一方面是激振器皮带轮是否参振(由此可以将振动筛分为自定中心或纯振动式);另一方面是激振器是否通过筛箱重心。2.2纯振动式和自定中心圆振动筛的比较(1)纯振动式振动筛激振器的轴和皮带轮与箱体一起参加振动,筛箱做振幅为A的圆振动,其轴和皮带轮在空间也做半径为A的圆振动。因此皮带轮的中心线在空间的位置是变化的(2)自定中心即是筛子工作时,筛箱上传动皮带轮的中心线在空间的位置是不变的。即筛箱上的皮带轮中心线和筛箱一起振动,根据激振器结构的不同,这种筛子分为轴承偏心式和皮带轮偏心式两种类型。2.2.1轴承偏心式自定中心筛的工作原理如下图所示:图2-1轴承偏心式振动筛工作原理1.筛箱2.弹簧吊杆3.轴承4.主轴5.不平衡重轮6.配重筛箱1用四个弹簧吊挂在机架或楼板上,该筛子的激振器主轴4是一个偏心轴,两端的偏心部分(偏心距离为r)通过轴承3与筛箱连接。偏心轴两端安有不平衡重轮5,重轮上有不平很重块6,工作时偏心轴和皮带轮5均绕O-O轴转安徽理工大学毕业设计6动,筛箱和不平衡重轮各自产生惯性力,两个离心惯性力的方向相反。如果根据筛箱的重量适当的确定不平衡重的重量,使两个离心力大小相等,偏心轴的偏心距r等于振幅A。如满足上述条件,就能使筛子在工作时的回转轴线O-O(即皮带轮的中心线)固定不动,使筛箱在垂直平面上座圆形运动。2.2.2皮带轮偏心式自定中心筛的工作原理如下图所示:图2-2皮带轮偏心式振动筛工作原理这种筛子的主轴没有偏心的轴颈。不平衡重轮(皮带轮)的轴颈与不平衡重不同心,具有一定的偏心距,并且轴孔中心处于不平衡重的对方。因此主轴的中心线与不平衡重的中心线不在一根轴线上,OO为不平衡重轮的中心线,O'O'为主轴的中心线也绕OO回转。因此它与轴承偏心式的原理一样,必须时筛箱和不平衡重块产生大小相等方向相反的离心惯性力,并且使带轴孔的偏心距r等于筛子的振幅A,当满足这些条件的时候就能达到皮带轮中心OO在空间的位置不变。比较上述两种形式,皮带轮偏心式的主轴简单,所以我国采用的自定中心圆振动筛定型为这种结构形式。自定中心圆振动筛除了具有简单的结构,便于加工的有点外,还能使皮带轮自定中心。因此在选煤厂中比较广泛的应用。2.2.3激振器在筛箱的位置方式的比较(1)激振器轴中心线通过筛箱的重心。这种布局的优点就是:筛箱各点均是是做相同的圆形轨迹,物料在筛面上能均匀的移动,筛箱侧壁高度小,由于筛箱重心较低,对于座式振动筛其工作稳定性强。缺点:激振器的检修不如布置在筛面上方便,尤其是单层筛。若轴中心通过(或接近)筛箱重心,则激振器安置在靠近筛面,这样会影响附近筛面的正常安徽理工大学毕业设计7工作。(2)激振器轴中心线不通过筛箱重心。采用这种布局时,筛子工作中除有圆振动外,还有一个附加的“颠簸”运动。这种运动的合成,使筛箱的排料端(前),激振器附近(中),给料端(后),三部分的运动轨迹不同,前后为椭圆,而中部为圆形。总之,在设计筛分机时,力求使激振器轴中心线通过参振重量(筛箱、物料等重量)的重心。2.2.4机型的选择和确定因为此设计型号为2ZDM-1556,根据上面分析可知,可采用皮带轮偏心式自定中心圆振动筛,激振器轴布置在重心位置的垂线上,原因是皮带轮偏心式自定中心振动筛结构简单,皮带使用寿命长,便于加工。连接方式采用弹性锥形套连接。2.3振动筛结构的选择2.3.1单轴振动筛振动器的结构比较和选择(1)偏心质量分配方式的比较和选择①不平衡重全部布置在筛箱两侧以外的偏心配重轮上。这样安排的优点是,传动轴各部分加工设有偏心,加工简便,不平衡重量可以增减,从而能达到到调整筛分机振幅的目的。但缺点是偏心配重轮尺寸大,结构不紧凑,并且轴中心的弯矩较其它的分配方式大。②不平衡重量全部布置在筛箱两侧壁之间的传动轴上。其优点是,不需要偏心配重轮;筛箱外侧仅装有偏心皮带轮即可,结构简单,但因为不平衡重量都在轴上,结构紧凑,充分利用了空间。缺点是传动轴中点的弯矩与其他的两种布置方式相比它是最大的;不平衡重的重量无法调节,筛分机振幅不能改变,使筛子工作时适应性受到限制。③不平衡重分别布置在传动轴和筛箱侧壁以外的偏心重轮上。安徽理工大学毕业设计8图2-3不平衡重的布置对轴弯矩的影响(a)集中布置在两侧(b)集中布置在中间(c)分别布置在两侧和中间这种分配方式使轴的弯矩达到最小。因此轴的直径可以制的细些,偏心配重轮的直径也可以小些,结构变得紧凑,通过调整两个轮子上的配重,改变筛子的激振力,从而达到改变筛子振幅的目的,但是由于不平衡重分布在轴,偏心配重轮(偏心皮带轮),致使结构复杂。2ZD-1556型振动筛采用激振器的不平衡重采用图2-3(c)的分配方式。(2)振动器与筛箱的连接方式的比较和选择一般有两种,一是螺栓连接(如图2-4a),另一种是弹性锥形套连接(如图2-4b)图2-4a激振器与筛箱螺栓联结图2-4b激振器与筛箱用弹性锥形套联结激振器采用螺栓与筛箱连接的优点是结构简单,制造方便。缺点是安装位置安徽理工大学毕业设计9的精度差,激振器的尺寸要求严格。激振器采用弹性锥形紧定套连接在筛箱上的优点是,便于激振器整体与筛箱分离,用锥形紧定套定心,精度高,便于拆卸;同时还可以降低激振器轴向尺寸的精度。缺点是结构复杂,加工工作量大,需要较大的孔加工设备。我国DD和ZD系列的振动筛都采用这种连接方式。(3)轴承的型式的比较和选择①轴承的型式根据激振器的特点来确定,因为振动筛的主轴的支撑间距比较大,筛框上装设的轴承座很难严格的对中,所以采用自动调心滚子轴承,以利于安装运转。轴承和轴颈之间采用锥形紧定衬套使之结合(图2-5b),这样装卸方便。若轴颈磨损,可通过锥形紧定套进行调整。如果轴承和轴直接结合(图2-5a),优点是零件少,结构简单;其装卸不方便,轴颈磨损后难以补偿。②具体型号根据振动器的轴颈加以确定。图2-5a图2-5b(4)激振器的润滑与密封圆振动筛的激振器轴承转速高,负荷重,运转时间长,而且工作条件又有差别,所以,要求润滑材料具有较高的承载能力,又能在低温(-40)和高温(+80)的状态下保持良好的润滑性能,以及使用寿命要长的特点。但一般的润滑材料不能满足要求。目前,各选煤厂使用的二硫化钼复合钙润滑脂效果较好,该润滑脂具有较低的摩擦系数。能抗200的内的高温,适用于转速在1500r/min以下,负荷400MPa以下的各类滚动轴承。为了保持轴承内部的