本文作者：陆信，张德生，周峰，肖邹（徐州大陆振动机械有限公司，中国矿业大学机电工程学院）
振动机械主要部分是筛分机，约占振动机械产值的60％～70％，本文主要介绍筛分机。筛分机械经历了固定筛—辊轴筛—滚筒筛—摇动筛—共振筛、振动筛这样一个发展过程，振动筛之前的机型因不能满足生产发展的需要，已逐渐被淘汰，振动筛凭借其较高的筛分效率率和较大的生产能力被广泛使用，并得到广迅速发展。
20世纪40年代出现了最初的圆振动筛．在其基础上产生了直线振动筛，20世纪50年代又出现了共振筛。共振筛在20世纪50～60年代兴盛于一时又很怏衰落，当前矿物筛分的主力军还是振动筛。
当前，振动筛呈以下发展趋势：
1）多样化：为解决不同的问题，出现过很多品种的筛了，如概率筛、等厚筛、直线筛、圆振筛、振网筛、大粒度筛、三轴椭圆强力筛、单粱激振筛和双向排料筛等。
2）大型化：大型筛机不断涌现，如mmxmn]脱水筛、mmXmm分级筛等：
3）现代化：包括设计的现代化和制造的现代化。有限元分析、专门的设计程序和先进的测试手段已运用到振动筛设计中来。
从杂志(Aufbereitungs—Technik)上反映，国外筛分技术发展已经处于停滞状态，这是由于下述原因造成的：
（1）西方国家从本国的长远利益出发，已经大大压缩了矿物的开采，如日本、德国已经停止了煤炭开采，英国、美国也压缩了产量，现在只有澳大利亚大量开采煤矿，金属矿的开采情况与煤矿的差不多；
（2）西方先进的选煤选矿技术研发公司由于市场的改变，已经转型，如德国的K．H．D公司，已经转向环保没备；
（3）由于利润减少，西方先进公司已进行产业战略转移，将生产转移到澳大利亚、中国等国家。
1、筛分理论之争
自从德国人Klockhaus于年7月，在Aufbereitungs-Technik杂志发表了论文《筛分机上物料的运动过程》后，就奠定了筛分理论的基础。国外并无争沦，筛分理论争论主要在国内，所有振动机械的处理效果均取决于振动强度K=Aω2／g，在其他条件相同的条件下较大的K值对应较好的处理效果，在K10以内，这一说法应该是正确的。目前振动机械结构强度不允许K15。由于K值与单振幅A一次平方成正比，与角频率ω的二次方成正比，因此增加频率更容易获得大K值。
物料的筛分过程分为分层和透筛两个过程，这两个过程是同时进行、相影响的。
1、1观点一：主张大振幅，低频率
物料要进行筛分，分层是必须的，即物料经过振动、大量的细粒级产品要沉降到下层，与筛面接触进行透筛。法国一个研究所测定过在普通圆振筛上筛分矿物时，筛面有75％被粗粒覆盖，只有25％的细粒与筛面接触，筛分效果之差可想而知。于是，在20世纪60年代就诞生了等厚筛。等厚筛用多段不同倾角筛面(入料端倾角大于出料端倾角)使给料端物料流速加快、料层变薄，从而达到迅速分层的目的。
使物料分层的另一个办法是增加振动强度。振动强度越高，分层效果越好，这也是可以肯定的。根据理论分析，在一定的振动条件下，振幅越大物料越容易分散、分层效果越好，频率对分层效果影响不大。因此，有人主张分级筛分机必须大振幅、低频率。
1、2观点二：主张高频率，低振幅
筛分的另一个过程是透筛，细颗粒透过筛孔与筛上物分离。分层是手段、透筛才是目的。分层后的物料在振动筛面上，透筛不良有3个原因：
1)、颗粒物料卡在筛孔跳不出来；
2)、大量的小于筛孔的物料粘结后堵住筛孔；
3)、颗粒与筛面接触次数太少。
21世纪50年代我国大量使用的原苏联振动筛(?KГ-11，?KГ-OM2)双振幅达到44mm，频率次／min。结果，筛分效果很不好，被淘汰了。于是，有人主张高频率，低振幅。
这两个观点目前在国内均有理论支持并有实际应用。前者如博后筛，后者如单梁筛，两者在实际应用中部取得了不错的效果。
1、3两种观点的分析
哪一个是更正确的呢?下面，我们来分析：
1)、在相同条件下，大振幅(A=7～9mm)、低频率(次／min)无疑是对物料的分层更有好处的。但为了使物料更怏分层，也可采用薄层筛分法，即大倾角筛分法。目前细粒级倾角在25o以上。
2)、消除物料的卡孔。卡孔物料块度越大，需要越大的K值和振幅。但也可以从结构上来解决，如采用阶梯形筛板，使卡在水平孔中的物料经过数次振动以后，从垂直筛孔中透出。适当提高倾角，也有利于消除卡孔。
3)、消除潮湿性物料的糊孔，主要取决于振动强度。由于频率会产生更多次的振动，因此高频率更有于消除糊孔。
4)、高频率使物料在筛上有更多次的接触透筛机会，因此，高频率有更高的透筛率。一般说次／min的频率比次／min的透筛率能提高30％以上，即筛面可以缩短30％。
1、4分析结果
实践才是检验真理的标准，用于潮湿物料新型振动分级筛的工艺参数乃：
1）、大倾角(20o～25o)至少是给料端大倾角，使物料流速加快、造成薄层，减少分层过程，
2）、活动杆筛板或阶梯形筛板消除物料的糊孔或卡孔。
3）、高振动强度(5～7mm)消除物料的糊孔，振幅为5～7mm，频率为／min即可。
采用上述参数的单梁筛，在平顶山天安八矿、十矿进行6mm分级，使用半年以上，从未发生过堵孔、卡孔现象，获得用户很高评价。
同时，采用上述中频、中振幅进行筛分机设计比采用大振幅低频率的设计具有很多优点：激振器结构要小，整机重量比普通筛子轻30％以上；功率减少30％以上；维修更加方便。
因此，我们认为大振幅、低频率的筛分工艺是没有必要的。采用高频率参数在结构强度上要求较高，这点在设汁时要注意。
2、先进制造技术
我国振动筛理沦研究是具有世界先进水平的，设计方面也基本达到了现代化，落后的是在加工制造方面。现简单介绍国外的先进加工技术：
(1)、水力切割：筛子的侧板、后挡板等板式零件全部用水力切割，可以清除用火焰切割的应力，提高寿命。
(2)、激光打孔：激光打孔比机械打孔具有更高的精度，同时可以清除机械打孔产生的微裂纹，提高零件寿命。
(3)、数控加工：激振器零件均为数控加工，精度很高。
(4)、粘结技术：大梁与侧板的联接，后挡板与侧板的联接均采用粘结技术，只用很少的螺栓定位。
(5)、耐磨处理：大量使用耐磨材料，如聚氨酯楔块、聚氨酯筛板、耐磨陶瓷和耐磨涂料等。
3、分级筛的成就
细粒级矿物的干式分级特别是潮湿煤炭的细粒级分级在20世纪曾经是一个世界的难题；10年前要进行煤炭的13mm的干式筛分都是很困难的(兖矿集团鲍店煤矿曾引进国外分级筛进行13mm筛分，结果失败了，只好改为18mm进行分级)。但是细粒级筛分又是国民经济发展的需要，8mm或更细的煤炭可以直接送到沸腾床燃烧，这样可以减少三分之一的洗选量，从而大大地减少煤泥水的处理。进入21世纪以后，分级振动筛取得了巨大发展，呈现筛机大型化和筛分粒度小两大特点。
3、1大型化
为适应大型化选煤厂建设需要，要求设备相应大型化，以减少设备数量和占地空间、降低单位能耗和生产成本。
振动筛大型化最困难之处是激振器的设计。大型振动筛的参振质量巨大，运转时需要的激振力也巨大，普通轴承无法满足要求；另外，随着机身的增大，强度和整体刚度也很难保征。因此，将一台大型振动筛分为若干台小型振动筛，然后将这些小型振动筛串联起来，是解决上述问题的好办法，河南太行振动机械有限公制造的强力筛(图1)，
最大做到了QLS型，将1台50m2。的振动筛分成5段，变成了5台10m2的筛子，它是世界上最大的振动筛之一，标志着我同分级筛技术已达到世界先进水。
徐州大陆振动机械有限公司(以下称大陆公司)设计的DL单梁激振筛(见图2)也很有特色，
这台筛子有52m2，筛框下部有一根工字钢作为激振梁，采用块偏心激振器，筛于分成多段，可进行6mm分级。
3、2细粒度筛分
当前能进行6mm的潮湿煤炭筛分是具有世界领先水平的技术，我们能达到这个水平应该是中华民族的骄傲：国内筛分技术专家是从两个方面来解决这个问题的。
3、2、1增加抛射强度
一般振动分级筛的抛射强度只是在4左右，而强力筛、单梁激振筛抛射强度达到5～7，这使物料的分层和透筛效果得以大大提高。
3、2、2研制新筛板
筛板对消除堵孔有巨大的影响。我们估计，一个好的筛板可以使抛射强度降低20％左右，这无疑对振动筛有巨大好处。以下是几种常见筛板：
1）、梳齿筛板（见图3）
此种筛板是我国从澳大利哑引进并仿制的，目前在冶金工业的槽下筛分作业中广泛使用。但在煤炭工业中已经逐渐被淘汰，原因是它克服糊孔的能力不太强，而且容易变形；
2）、梯形筛板(用于大块)(见图4)
折叠形梯形筛板是大陆公司的专利产品，它用于粗中级（30～80mm）粒度分级，由于筛孔是犁形的，可以消除卡孔现象。目前已在煤炭部门大量使用。
3）、活动杆筛板(见图5)
筛条用弹簧钢制作，筛条直径比边框孔径小，因此，在振动力的作用下，筛条是能够自由活动的，具有很强的消除糊孔的能力。
(4)蛇形筛板（见图6）
筛条压制成蛇形，用聚氦酯浇铸定位，此种筛网可产生二次振动，消除
糊孔和卡孔。主要优点是重量很轻，它是国外振动筛细粒级筛分的主选筛网。
（未完待续）
中国筛分机械网及筛分机械
转载请注明：http://www.kuangshanjixiea.com/sbzl/17055.html
当前位置： 矿山机械设备 > 设备种类 > 矿山振动机械的新发展上
