專利名稱：一種變橢圓軌跡等厚振動篩的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種振動篩，尤其是一種適用于煤礦、冶金、化工、環保等領域對物料 進行粒度分級、脫介的變橢圓軌跡等厚振動篩。
背景技術：
目前國內外所使用的橢圓振動篩，一般是雙軸或三軸，通常是由篩箱、底座及激振 器組成，激振器包括電機及帶偏心塊的激振軸，電動機帶動激振軸旋轉即產生離心慣性力 (激振力)，從而使振動篩作平動運動。當離心慣性力的力心與振動篩篩箱整體質心重合 時，振動篩篩箱整體作平動運動，篩箱上各點的運動軌跡均與質心運動軌跡相同。即篩箱各 點的運動軌跡、輸送速度和拋擲指數等均相同，篩面運動軌跡單一，篩面運動方式不理想， 因而篩分效率不高；同時三軸振動篩結構復雜，安裝精度高，不利于振動篩的大型化發展。 等厚篩篩面運動方式可使物料在篩面上保持相同或漸增的厚度，達到較為理想的篩面運動 方式，但是等厚篩篩體高度大，占地空間比較大，同時篩體結構復雜，使用時的維修量也大。

發明內容
本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種篩分效果好、結構簡單的 單軸變橢圓軌跡等厚振動篩。為實現上述目的，本發明的技術方案包括篩板和篩網組成的篩箱，支撐篩箱的前 支座和后支座組成的彈性支架，設在篩箱上的單個激振傳動軸和設在單個激振傳動軸兩端 的偏心激振器，電動機，電動機座，輪胎式聯軸器，所述的單個激振傳動軸設置的位置偏離 篩箱質心，位于篩箱整體質心水平夾角為0、距離為L的斜上方，不與篩箱整體的質心重合。所述單個激振傳動軸位置距離篩箱整體質心的水平夾角0約為Ji /2 Ji rad,距 離L約為0. 20 2. 05m ；所述激振傳動軸偏離整體篩箱質心的位置選取通過下式確定 其 中 式中M_振動篩參振質量；J-M對質心0的轉動慣量；a-振動篩安裝傾角；ky、 ky-支承彈簧在x、y方向的剛度系數，r-偏心矩，m-偏心塊質量，激振角頻率；1^丄2-兩 邊支承彈簧離質心距離；1-偏心塊回轉中心距篩體質心距離邛-1方向與x軸之間的夾Dx、Dy-篩體上任意一點相對于篩體質心的坐標。有益效果本發明改變了傳統的平動橢圓相同的運動模式的特點和篩箱受等強度 作用方式，根據等厚篩分的原理，得到了符合篩面運動特點的變橢圓軌跡等厚振動篩。在 篩面入料端產生的橢圓軌跡行程比較大，入料端到篩體中部橢圓的長軸逐漸變小。由于橢 圓的長軸是強化物料輸送的分量，該振動篩入料端輸送物料的能力比較強，能使入料端粒 度分布較廣泛的物料有足夠的能量向前運動，有利于均勻分層，物料透篩概率大；經計算可 知，沿篩面長度方向上，從入料端到排料端，物料運動速度為遞減狀態，可以保證篩面有合 理的料層厚度，充分發揮物料的透篩潛力；振動篩入料端的拋擲指數比較大，與同樣規格的 平動橢圓篩的拋擲指數相比提高了 18. 93%，可使該段較厚的物料有效分層，從入料端到篩 體中部拋擲指數逐漸減小，從而保證了篩體各段有合理的拋射指數，強化了篩分過程。由于 在篩面入料端有較大的拋擲指數和高的料流速度，因而保證了大塊物料的快速通過以及物 料在篩面上快速分層，使細小顆粒更快地靠近篩面，順利透篩。中間段達到普通篩分法的拋 擲指數和較大的料流速度，使得沿篩面長度方向上，細粒級物料流大體穩定，比較均勻的透 篩。接近排料端拋擲指數和料流速度比普通篩分機的指標稍低，使物料在篩面停留時間稍 長，充分透篩。篩面上各點從入料端至排料端，其振動傾角也是由大傾角逐漸變小的，借助 傾角，使細粒物料在相對較薄的料層中分層透篩，提高了篩面的實際效率，因此變橢圓軌跡 振動篩有效提高了振動篩的篩分效率。


圖1是本發明的主視結構之示意圖。圖2是本發明的左視結構之示意圖。圖3是本發明的篩箱力學模型示意圖。圖4是本發明的橢圓運動軌跡示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖中的實施例對本發明作進一步的描述圖1、圖2所示，本發明變橢圓軌跡等厚振動篩，主要由篩箱、彈性支架、激振體，電 動機4和電動機座5組成。篩箱由篩板1和篩網9組成，彈性支架由前支座3和后支座6 構成，前后支座上分別設有橡膠彈簧2和上支架10，激振體由單個激振傳動軸8和對稱設在 其上的偏心式激振器7構成，偏心式激振器7由主偏心塊、副偏心塊、軸承座、軸、滾動軸承 和壓蓋等零件組成。前支座3低，后支座6高，將篩箱傾斜支撐，電動機4和電動機座5設 在篩箱的一側，單個激振傳動軸8通過輪胎式聯軸器11與電動機4相聯接，單個激振傳動 軸8設置的位置偏離篩箱質心0，位于篩箱整體質心水平夾角為0、距離為L的斜上方，水 平夾角0約為Ji /2 Ji，距離L約為0. 20 2. 05m ；不與篩箱整體的質心重合，即單個激 振傳動軸8軸線與篩箱整體的質心不重合。振動篩由激振電機4通過輪胎式聯軸器11直 接實現傳動。激振傳動軸偏離整體篩箱質心的位置選取通過下式確定
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式中M_振動篩參振質量；J-M對質心0的轉動慣量；a-振動篩安裝傾角；kx、 ky-支承彈簧在x、y方向的剛度系數；r-偏心矩，m-偏心塊質量，激振角頻率知丄2-兩 邊支承彈簧離質心距離；1-偏心塊回轉中心距篩體質心距離邛-1方向與x軸之間的夾 角；Dx、Dy-篩體上任意一點相對于篩體質心的坐標。圖3所示，m為激振軸的偏心質量，r為偏心距， 為激振軸的激振圓頻率，t為時 間，0為篩體質心，1為激振器軸線與篩體質心間的距離為，0為1與x軸之間的夾角，激振 軸的初始相位為 ，振動篩的安裝傾角為a，0為縱向平面內的擺動角位移，LpL2分別為 兩邊支承彈簧與篩體質心的距離，kx、ky分別為支承彈簧在x、y方向的剛度系數，M為振動 篩的參振質量，J為M對質心0的轉動慣量，x、y分別為篩體在x、y方向的位移。由振動篩的動力學分析可以得到振動篩上任意一點D(xD、yD)的運動方程為 式中Dx、Dy分別為篩體上任意一點相對于篩體質心的坐標；令A = mr 2，則有 2 J<y2 - kycosa{L^ +L22)令E = X+ e 2Dy，C = -0 :Dy, S = Y_ 0此，H = -0 2DX，用數學方法消去式⑵中的 時間參數t，可以得到(S2+H2) xd2+2 (SC-EH) xDyD+ (E2+C2) yD2 = (ES+CH)2 (3)對式⑵進行討論可知，當E2S2+C2H2+2ESCH = 0時，D點的運動軌跡為直線；當E =S，C = H時，D點的運動軌跡為圓；一般情況下，式(3)表達的是橢圓方程，經過計算可以 得到振動篩上任意一點其橢圓運動軌跡中橢圓長軸與x方向的夾角、 從上面的公式得出，振動篩上部分點的運動軌跡是直線或圓，而其它點的運動軌 跡都是橢圓。因此通過調整激振軸和篩箱質心o的相對位置，就能夠實現篩箱上各點的運動軌 跡是長短軸不同的橢圓，由此達到合理的運移速度和拋擲強度，提高篩分效率。
例如選用參數:M = 18000kg, J = 48203kg m2，a = 16°，kx = 9. 016X 105N/ m, ky = 2. 705X 106N/m, r = 0. 176m, m = 960kg, w = 76. 616rad/s, = 2. 712m, L2 = 2. 857m.，計算得到 X = -3. 680mm, Y = -3. 820mm, A= 1. 360 X 106N, 0 : = 0. 00561cos 3 rad, 0 2 = -0. 00561 sin 3 rad,任取 Dx = 0. 470m、Dy = -0. 470m，帶入式(1)后得到

根據該式可選擇合適的1、0值，如取1 = 0. 50m、
即滿足條件。因此，通過調整激振軸和篩箱質心o的相對位置，就能夠實現篩箱上各點的運動 軌跡是長短軸不同的橢圓，由此達到合理的運移速度和拋擲強度，提高篩分效率。沿篩面方 向選取5個特殊的點，選取如上所述的具體參數，得到篩面上從入料端到排料端篩體上各 點的運動情況，其各點的運動軌跡如圖4所示。本發明振動篩的激振軸采用單軸，電機采用激振電機。激振器的激振力，由塊偏心 式激振器的主、副偏心塊旋轉時產生，激振力的大小，由主副偏心塊的夾角來調整。兩個塊 偏心式激振器之間，用萬向聯軸器傳動軸聯接，并且兩個激振器位置完全對稱。這樣產生的 激振力的作用線正好作用在側板平面內，力的傳遞直接通過側板，受力條件比較有利。
權利要求
一種變橢圓軌跡等厚振動篩，包括篩板(1)和篩網(9)組成的篩箱，支撐篩箱的前支座(3)和后支座(6)組成的彈性支架，設在篩箱上的單個激振傳動軸(8)和設在單個激振傳動軸(8)兩端的偏心激振器(7)，電動機(4)，電動機座(5)，輪胎式聯軸器(11)，其特征在于所述的單個激振傳動軸(8)設置的位置偏離篩箱質心(o)，位于篩箱整體質心(o)水平夾角為β，距離為L的斜上方，不與篩箱整體的質心(o)重合。
2.根據權利要求1所述的變橢圓軌跡等厚振動篩，其特征在于所述單個激振傳動軸 (8)位置距離篩箱整體質心(ο)的水平夾角β約為π /2 π，距離L約為0. 20 2. 05m。
3.根據權利要求1所述的變橢圓軌跡等厚振動篩，其特征在于所述激振傳動軸(8) 偏離整體篩箱質心(ο)的位置選取通過下式確定 其中. 式中M-振動篩參振質量；J-M對質心0的轉動慣量；α -振動篩安裝傾角；kx、ky-支 承彈簧在χ、y方向的剛度系數，r-偏心矩，m-偏心塊質量，ω -激振角頻率知、L2-兩邊支 承彈簧離質心距離；1-偏心塊回轉中心距篩體質心距離；β -1方向與χ軸之間的夾角，Dx、 Dy-篩體上任意一點相對于篩體質心的坐標。
全文摘要
一種變橢圓軌跡等厚振動篩，適用于對原煤、礦石及其它物料進行粒度分級、脫介。它包括篩板和篩網組成的篩箱，支撐篩箱的前支座和后支座組成的彈性支架，設在篩箱上的單個激振傳動軸和設在單個激振傳動軸兩端的偏心激振器，電動機，電動機座，輪胎式聯軸器，單個激振傳動軸設置的位置偏離篩箱質心，安裝于篩箱整體質心的斜上方，不與篩箱整體的質心重合。在篩面入料端產生的橢圓軌跡行程比較大，入料端到篩體中部橢圓的長軸逐漸變小，改變了傳統的平動橢圓相同的運動模式的特點和篩箱受等強度作用方式，該振動篩入料端輸送物料的能力強，能使入料端粒度分布均勻分層，其結構簡單，透篩率高，使用效果好。
文檔編號B07B1/28GK101890405SQ20091002691
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月20日 優先權日2009年5月20日
發明者劉初升, 賀孝梅, 趙躍民, 閆俊霞 申請人:中國礦業大學