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國(guó)內(nèi)外振動(dòng)篩現(xiàn)狀及發(fā)展

本文摘要：　　最近幾年，各國(guó)對(duì)振動(dòng)篩分技術(shù)的研究很重視，如強(qiáng)化振動(dòng)參數(shù)，設(shè)備大型化，篩機(jī)零部件的三化，自同步技術(shù)的推廣應(yīng)用，新篩機(jī)的出現(xiàn)等都是圍繞著振動(dòng)篩發(fā)展起來(lái)的。　　振動(dòng)篩是工礦企業(yè)普遍應(yīng)用的篩分機(jī)械，...

　　最近幾年，各國(guó)對(duì)振動(dòng)篩分技術(shù)的研究很重視，如強(qiáng)化振動(dòng)參數(shù)，設(shè)備大型化，篩機(jī)零部件的三化，自同步技術(shù)的推廣應(yīng)用，新篩機(jī)的出現(xiàn)等都是圍繞著振動(dòng)篩發(fā)展起來(lái)的。
　　振動(dòng)篩是工礦企業(yè)普遍應(yīng)用的篩分機(jī)械，用作物料的篩分、分級(jí)、洗滌、脫介、脫水之用。篩分設(shè)備技術(shù)水平的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系到工藝效果的好壞、生產(chǎn)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(jīng)濟(jì)效益。而振動(dòng)篩以它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理能力大、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)在所有篩分設(shè)備中占有優(yōu)勢(shì)，其占有量約為95％。
1.國(guó)外振動(dòng)篩研究現(xiàn)狀
　　國(guó)外從16世紀(jì)開(kāi)始篩分機(jī)械的研究與生產(chǎn)，在18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時(shí)期，篩分機(jī)械得到迅速發(fā)展，到本世紀(jì)篩分機(jī)械發(fā)展到一個(gè)較高水平。
　　德國(guó)的申克公司可提供260多種篩分設(shè)備，STK公司生產(chǎn)的篩分設(shè)備系列品種較全，技術(shù)水平較高，KHD公司生產(chǎn)200多種規(guī)格篩分設(shè)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(shè)備。美國(guó)RNO公司新研制了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(tái)高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。日本東海株式會(huì)社和RXR公司等合作研制了垂直料流篩，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和旋回運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，對(duì)細(xì)料一次分級(jí)特別有效。英國(guó)為解決從濕原煤中篩出細(xì)粒末煤，研制成功旋流概率篩。前蘇聯(lián)研制了一種多用途兼有共振篩和直線振動(dòng)篩優(yōu)點(diǎn)的自同步直線振動(dòng)篩。

2.國(guó)內(nèi)振動(dòng)篩研究現(xiàn)狀
　　由于工業(yè)發(fā)展緩慢，基礎(chǔ)比較薄弱，理論研究和技術(shù)水平落后，我國(guó)篩分機(jī)械的發(fā)展是本世紀(jì)近50年的事情，大體上可分為三個(gè)階段。
　　(1)仿制階段：這期間，仿制了前蘇聯(lián)的ГУП系列圓振動(dòng)篩、BKT-11、BKT-OMZ型搖動(dòng)篩；波蘭的WK-15圓振動(dòng)篩、CJM-21型搖動(dòng)篩和WP1、WP2型吊式直線振動(dòng)篩。這些篩分機(jī)仿制成功，為我國(guó)篩分機(jī)械的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并培養(yǎng)了一批技術(shù)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(shè)備，1500mm×3000mm重型振動(dòng)篩及系列，15m2、30m2共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動(dòng)篩系列，YK和ZKB自同步直線振動(dòng)篩系列，等厚、概率篩系列，冷熱礦篩系列。這些設(shè)備雖然存在著故障較多、壽命較短的問(wèn)題，但是它們的研制成功基本上滿足了國(guó)內(nèi)需要，標(biāo)志著我國(guó)篩分機(jī)走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。
　　(3)提高階段：進(jìn)入改革開(kāi)放的80年代，我國(guó)篩分機(jī)的發(fā)展也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。成功研制了振動(dòng)概率篩系列、旋轉(zhuǎn)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、馳張篩、螺旋三段篩的研制，粉料直線振動(dòng)篩、琴弦振動(dòng)篩、旋流振動(dòng)篩、立式圓筒篩的研制也取得成功。

種類(lèi)和特點(diǎn)
　　振動(dòng)篩分機(jī)械是利用振動(dòng)的多孔工作面，將顆粒大小不同的混合物料按粒度進(jìn)行分級(jí)，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(shè)備的下邊，給料機(jī)應(yīng)均勻地供料。振動(dòng)篩種類(lèi)繁多，一般常用的有慣性振動(dòng)篩（簡(jiǎn)稱(chēng)振動(dòng)篩）、共振篩；根據(jù)物料特性而設(shè)計(jì)的有弧形篩、弛張篩、概率篩、滾軸篩；振動(dòng)篩驅(qū)動(dòng)形式有振動(dòng)電機(jī)、普通電機(jī)一偏心軸、普通電機(jī)一偏心塊三種形式。
　　在同等面積的條件下，直線振動(dòng)篩處理量大、但篩分效率不高，圓振動(dòng)篩則相反。回轉(zhuǎn)篩主要用于處理超細(xì)粉狀物料。概率篩可對(duì)物料進(jìn)行粗分級(jí)，等厚篩可對(duì)物料進(jìn)行精分級(jí)。熱礦篩、冷礦篩可對(duì)燒結(jié)后的鐵礦石進(jìn)行篩分。
　　1.慣性振動(dòng)篩
　　慣性振動(dòng)篩是借高速回轉(zhuǎn)著的不平衡重產(chǎn)生離心力使篩箱振動(dòng)，從而篩面上物料層松散使細(xì)粒級(jí)通過(guò)篩孔排出。近年來(lái)慣性振動(dòng)篩由于其性能較好、結(jié)構(gòu)和維護(hù)工作都較簡(jiǎn)單，故在選煤、選礦廠得到推廣應(yīng)用，受到各國(guó)的重視，尤其是直線振動(dòng)篩發(fā)展很快。美國(guó)和日本等國(guó)一般根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡將慣性振動(dòng)篩分為圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩。
　　（1）圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩
　　圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩是利用不平衡重激振器使篩箱振動(dòng)的篩子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一般為圓形。它普遍應(yīng)用于煤炭、礦山廠的預(yù)先篩分、準(zhǔn)備篩分以及脫水作業(yè)中。由于其篩面的圓形振動(dòng)軌跡，使篩面上的物料不斷地翻轉(zhuǎn)和松散，因而圓振動(dòng)篩具有以下特點(diǎn)：細(xì)粒級(jí)有機(jī)會(huì)向料層下部移動(dòng)，并通過(guò)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(yùn)動(dòng)速度，提高篩子的處理量；對(duì)于難篩物料可以使主軸反翻，從而使振動(dòng)方向同物料運(yùn)動(dòng)方向相反，物料沿篩面運(yùn)動(dòng)速度降低（在篩面傾角與主軸轉(zhuǎn)速相同的情況下），以提高篩分效率。
　　國(guó)外又將圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩分為單軸慣性振動(dòng)篩和自定中心振動(dòng)篩兩種。單軸慣性振動(dòng)篩特點(diǎn)是激振器的軸和皮帶輪參與振動(dòng)；優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造；缺點(diǎn)是由于皮帶輪與篩箱一起振動(dòng)，無(wú)論電動(dòng)機(jī)在任何角安裝都不能避免皮帶傳動(dòng)中心距的反復(fù)變化，從而引起三角皮帶的反復(fù)伸縮，大大影響其使用壽命。波蘭的WK型振動(dòng)篩屬于單軸慣性振動(dòng)篩。
　　自定中心振動(dòng)篩優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)三角皮帶輪不與篩箱一起振動(dòng)，故傳動(dòng)皮帶壽命較長(zhǎng)，工作較穩(wěn)定。自定中心振動(dòng)篩又可分為軸承(提供產(chǎn)品:球軸承)偏心式和皮帶輪偏心式兩種。前者又名萬(wàn)能懸掛篩，因其篩箱振動(dòng)時(shí)，主軸中心線和皮帶輪的空間位置保持不變，故目前已很少使用；后者工作時(shí)，皮帶輪回轉(zhuǎn)中心線固定不動(dòng)，所以傳動(dòng)三角皮帶就不會(huì)時(shí)緊時(shí)松，具有頻率較穩(wěn)定、皮帶壽命較長(zhǎng)等特點(diǎn)。美國(guó)Ripl-Flo(萊普爾-弗洛)型振動(dòng)篩是典型的皮帶輪偏心式振動(dòng)篩。
　　(2)直線振動(dòng)篩
　　直線振動(dòng)篩是靠?jī)筛鶐Р黄胶庵氐妮S作同步異向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動(dòng)的篩子。其篩面呈水平或傾斜安裝，運(yùn)動(dòng)軌跡一般為直線，故稱(chēng)之為直線振動(dòng)篩或水平振動(dòng)篩。直線振動(dòng)篩具有下列特點(diǎn)：它的動(dòng)力平衡與物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)情況較好；物料在篩面上的移動(dòng)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(jiān)固耐用，篩面有兩層、三層和四層之分；由于篩箱運(yùn)動(dòng)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(jí)。
　　國(guó)外直線振動(dòng)篩采用箱式激振器者較多，如美國(guó)Low-Head型、西德USL型、日本古河A型、日本永田雙偏心軸式、法國(guó)皮克雙偏心軸式、蘇聯(lián)ΓИＣЛ型等。采用筒式激振器的有美國(guó)SS型和SG型、日本川崎D型和古河E型及橫山橢圓振動(dòng)篩等。
2.共振篩
　　共振篩從50年代應(yīng)用于煤炭和礦石中，該篩的振動(dòng)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其本身的自振頻率。它既可用作煤和礦的預(yù)先篩分和篩分，也可以脫水、脫泥和脫介。
　　共振篩因利用了共振原理，具有下列特點(diǎn)：在共振頻率附近，使用較小的激振力來(lái)驅(qū)動(dòng)較大面積的篩箱；可以節(jié)省傳動(dòng)系統(tǒng)的功率消耗，并減少軸承等機(jī)件的受力；利用了非線性振動(dòng)系統(tǒng)，篩子的瞬時(shí)加速度大，故對(duì)分級(jí)、脫水等作業(yè)有益。但由于其在安裝上要求高，技術(shù)上比較復(fù)雜，國(guó)外共振篩的發(fā)展較緩慢，如西德除部分生產(chǎn)廠使用外已不再推廣應(yīng)用了。典型共振篩有波蘭ZDR型振動(dòng)篩：它是波蘭近十年來(lái)發(fā)展的新型共振篩，與CDR型共振篩相比，結(jié)構(gòu)上變化不大，僅處理量有所提高，但其振動(dòng)大，要求有高質(zhì)量的橡膠彈簧元件，故仍處在試驗(yàn)研究階段。該篩的型號(hào)有ZDR-1.8型和ZDR-2.2型共振篩，篩分面積為17m2和21m2。
3.其它類(lèi)型的振動(dòng)篩
　　（1）等厚篩
　　我國(guó)現(xiàn)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，限上限下率一般為5%～10%。ZD系列等厚篩適用于需要精確分級(jí)的煤炭及類(lèi)似比重物料的干濕式篩分，處理量較大，篩分深度可至6mm。
　　（2）概率篩分機(jī)
　　概率篩分機(jī)通過(guò)采用大篩孔、大傾角和多層篩面結(jié)構(gòu)，使物料近似篩分而提高篩機(jī)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(chǔ)上，吸收琴弦篩的特點(diǎn)研制的。該篩能有效地對(duì)潮濕煤炭進(jìn)行6mm干式分級(jí)，篩選產(chǎn)品能滿足空氣重介流態(tài)床分選機(jī)對(duì)人選煤的要求。琴弦篩網(wǎng)在共振狀態(tài)下工作，篩孔不易堵塞。
　�。�3）GPS型高頻振動(dòng)細(xì)篩
　　GPS-900-3型高頻細(xì)篩是在吸收美國(guó)Derrick高頻細(xì)篩技術(shù)的基礎(chǔ)上研制的，該篩采用了疊層篩網(wǎng)(由三層孔徑不同的不銹鋼編織篩網(wǎng)疊合而成)、三路給礦(沿篩面長(zhǎng)布置三個(gè)給礦器)和長(zhǎng)圓筒形振動(dòng)器(電機(jī)軸兩端裝由偏重塊和調(diào)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(jí)設(shè)備推廣應(yīng)用，分級(jí)總效率達(dá)60%～70%。
　　（4）電磁振動(dòng)旋流篩
　　電磁振動(dòng)旋流篩是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高效脫水脫泥設(shè)備。該篩無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，無(wú)需潤(rùn)滑，不需動(dòng)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(lèi)似物料的脫水脫泥和分級(jí)設(shè)備。目前該篩已形成用于粗煤泥的C型和用于末煤的M型兩種型號(hào)。

發(fā)展方向
　　振動(dòng)篩分機(jī)在工程中廣泛應(yīng)用，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著重要作用。從目前國(guó)外的研究方向來(lái)看，一方面致力于當(dāng)前篩分機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)調(diào)整；另一方面瞄準(zhǔn)新穎的設(shè)計(jì)目標(biāo)、探求合理的結(jié)構(gòu)形式，以便進(jìn)一步推動(dòng)振動(dòng)篩分機(jī)的應(yīng)用。綜合國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，篩分機(jī)械將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。
　　1.國(guó)外技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
　　國(guó)外篩分設(shè)備仍以發(fā)展振動(dòng)篩為主，振動(dòng)篩向標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化方向發(fā)展；向大型化方向發(fā)展，到55m2，已夠用了；增大篩面傾角，提高篩分效率；發(fā)展細(xì)粒篩分設(shè)備，篩孔尺寸小到0.1～0.3mm；旋流篩使用逐漸增多；共振篩發(fā)展停滯。
　　2.國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
　　積極開(kāi)展篩分技術(shù)研究，提高原煤干式深度篩分技術(shù)，降低分級(jí)下限和增加煤炭品種，著重解決粒度細(xì)、水分高和粘度大的難篩物料的分級(jí)技術(shù)；為滿足大露天礦選用，研制重型分級(jí)篩，適用于500mm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(wǎng)，非金屬篩面；共振篩有被淘汰之勢(shì)，應(yīng)大力發(fā)展塊偏心圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩。

結(jié)束語(yǔ)
　　工業(yè)的發(fā)展對(duì)振動(dòng)篩的品種和質(zhì)量要求愈來(lái)愈高，從而使振動(dòng)篩分機(jī)械的發(fā)展提高到了一個(gè)新的階段。目前國(guó)內(nèi)外振動(dòng)篩產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能落后的篩分機(jī)仍占一半以上。因此，今后應(yīng)當(dāng)優(yōu)先發(fā)展量大面廣的優(yōu)良機(jī)型；探索新的篩分理論，發(fā)展新型篩分機(jī)；發(fā)展大型、重型、特重型篩分設(shè)備，限制生產(chǎn)并逐步淘汰生產(chǎn)效率低，設(shè)計(jì)陳舊的老產(chǎn)品。