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國內(nèi)外振動篩現(xiàn)狀及發(fā)展

本文摘要：　　最近幾年，各國對振動篩分技術(shù)的研究很重視，如強(qiáng)化振動參數(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)等都是圍繞著振動篩發(fā)展起來的。　　振動篩是工礦企業(yè)普遍應(yīng)用的篩分機(jī)械，...

　　最近幾年，各國對振動篩分技術(shù)的研究很重視，如強(qiáng)化振動參數(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)等都是圍繞著振動篩發(fā)展起來的。
　　振動篩是工礦企業(yè)普遍應(yīng)用的篩分機(jī)械，用作物料的篩分、分級、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。而振動篩以它結(jié)構(gòu)簡單、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，其占有量約為95％。
1.國外振動篩研究現(xiàn)狀
　　國外從16世紀(jì)開始篩分機(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)展到一個較高水平。
　　德國的申克公司可提供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，一臺高速電機(jī)驅(qū)動。日本東海株式會社和RXR公司等合作研制了垂直料流篩，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和旋回運(yùn)動結(jié)合起來，對細(xì)料一次分級特別有效。英國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篩優(yōu)點(diǎn)的自同步直線振動篩。

2.國內(nèi)振動篩研究現(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，大體上可分為三個階段。
　　(1)仿制階段：這期間，仿制了前蘇聯(lián)的ГУП系列圓振動篩、BKT-11、BKT-OMZ型搖動篩；波蘭的WK-15圓振動篩、CJM-21型搖動篩和WP1、WP2型吊式直線振動篩。這些篩分機(jī)仿制成功，為我國篩分機(jī)械的發(fā)展奠定了堅實的基礎(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重型振動篩及系列，15m2、30m2共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動篩系列，YK和ZKB自同步直線振動篩系列，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、壽命較短的問題，但是它們的研制成功基本上滿足了國內(nèi)需要，標(biāo)志著我國篩分機(jī)走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。
　　(3)提高階段：進(jìn)入改革開放的80年代，我國篩分機(jī)的發(fā)展也進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。成功研制了振動概率篩系列、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，粉料直線振動篩、琴弦振動篩、旋流振動篩、立式圓筒篩的研制也取得成功。

種類和特點(diǎn)
　　振動篩分機(jī)械是利用振動的多孔工作面，將顆粒大小不同的混合物料按粒度進(jìn)行分級，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。振動篩種類繁多，一般常用的有慣性振動篩（簡稱振動篩）、共振篩；根據(jù)物料特性而設(shè)計的有弧形篩、弛張篩、概率篩、滾軸篩；振動篩驅(qū)動形式有振動電機(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，直線振動篩處理量大、但篩分效率不高，圓振動篩則相反。回轉(zhuǎn)篩主要用于處理超細(xì)粉狀物料。概率篩可對物料進(jìn)行粗分級，等厚篩可對物料進(jìn)行精分級。熱礦篩、冷礦篩可對燒結(jié)后的鐵礦石進(jìn)行篩分。
　　1.慣性振動篩
　　慣性振動篩是借高速回轉(zhuǎn)著的不平衡重產(chǎn)生離心力使篩箱振動，從而篩面上物料層松散使細(xì)粒級通過篩孔排出。近年來慣性振動篩由于其性能較好、結(jié)構(gòu)和維護(hù)工作都較簡單，故在選煤、選礦廠得到推廣應(yīng)用，受到各國的重視，尤其是直線振動篩發(fā)展很快。美國和日本等國一般根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡將慣性振動篩分為圓運(yùn)動振動篩和直線振動篩。
　　（1）圓運(yùn)動振動篩
　　圓運(yùn)動振動篩是利用不平衡重激振器使篩箱振動的篩子，其運(yùn)動軌跡一般為圓形。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軌跡，使篩面上的物料不斷地翻轉(zhuǎn)和松散，因而圓振動篩具有以下特點(diǎn)：細(xì)粒級有機(jī)會向料層下部移動，并通過篩孔排出；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)動速度，提高篩子的處理量；對于難篩物料可以使主軸反翻，從而使振動方向同物料運(yùn)動方向相反，物料沿篩面運(yùn)動速度降低（在篩面傾角與主軸轉(zhuǎn)速相同的情況下），以提高篩分效率。
　　國外又將圓運(yùn)動振動篩分為單軸慣性振動篩和自定中心振動篩兩種。單軸慣性振動篩特點(diǎn)是激振器的軸和皮帶輪參與振動；優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、容易制造；缺點(diǎn)是由于皮帶輪與篩箱一起振動，無論電動機(jī)在任何角安裝都不能避免皮帶傳動中心距的反復(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型振動篩屬于單軸慣性振動篩。
　　自定中心振動篩優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)時三角皮帶輪不與篩箱一起振動，故傳動皮帶壽命較長，工作較穩(wěn)定。自定中心振動篩又可分為軸承(提供產(chǎn)品:球軸承)偏心式和皮帶輪偏心式兩種。前者又名萬能懸掛篩，因其篩箱振動時，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，皮帶輪回轉(zhuǎn)中心線固定不動，所以傳動三角皮帶就不會時緊時松，具有頻率較穩(wěn)定、皮帶壽命較長等特點(diǎn)。美國Ripl-Flo(萊普爾-弗洛)型振動篩是典型的皮帶輪偏心式振動篩。
　　(2)直線振動篩
　　直線振動篩是靠兩根帶不平衡重的軸作同步異向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生振動的篩子。其篩面呈水平或傾斜安裝，運(yùn)動軌跡一般為直線，故稱之為直線振動篩或水平振動篩。直線振動篩具有下列特點(diǎn)：它的動力平衡與物料在篩面上的運(yùn)動情況較好；物料在篩面上的移動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、不堵孔和堅固耐用，篩面有兩層、三層和四層之分；由于篩箱運(yùn)動中有較大的加速度，所以特別適合于煤炭的脫水、脫泥、脫介以及物料的分級。
　　國外直線振動篩采用箱式激振器者較多，如美國Low-Head型、西德USL型、日本古河A型、日本永田雙偏心軸式、法國皮克雙偏心軸式、蘇聯(lián)ΓИＣЛ型等。采用筒式激振器的有美國SS型和SG型、日本川崎D型和古河E型及橫山橢圓振動篩等。
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驅(qū)動較大面積的篩箱；可以節(jié)省傳動系統(tǒng)的功率消耗，并減少軸承等機(jī)件的受力；利用了非線性振動系統(tǒng)，篩子的瞬時加速度大，故對分級、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型振動篩：它是波蘭近十年來發(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，但其振動大，要求有高質(zhì)量的橡膠彈簧元件，故仍處在試驗研究階段。該篩的型號有ZDR-1.8型和ZDR-2.2型共振篩，篩分面積為17m2和21m2。
3.其它類型的振動篩
　　（1）等厚篩
　　我國現(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的煤炭及類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。該篩能有效地對潮濕煤炭進(jìn)行6mm干式分級，篩選產(chǎn)品能滿足空氣重介流態(tài)床分選機(jī)對人選煤的要求。琴弦篩網(wǎng)在共振狀態(tài)下工作，篩孔不易堵塞。
　　（3）GPS型高頻振動細(xì)篩
　　GPS-900-3型高頻細(xì)篩是在吸收美國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(沿篩面長布置三個給礦器)和長圓筒形振動器(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，作為分級設(shè)備推廣應(yīng)用，分級總效率達(dá)60%～70%。
　　（4）電磁振動旋流篩
　　電磁振動旋流篩是一種結(jié)構(gòu)簡單的高效脫水脫泥設(shè)備。該篩無轉(zhuǎn)動部件，無需潤滑，不需動力，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似物料的脫水脫泥和分級設(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。

發(fā)展方向
　　振動篩分機(jī)在工程中廣泛應(yīng)用，對國民經(jīng)濟(jì)起著重要作用。從目前國外的研究方向來看，一方面致力于當(dāng)前篩分機(jī)的運(yùn)動分析和結(jié)構(gòu)調(diào)整；另一方面瞄準(zhǔn)新穎的設(shè)計目標(biāo)、探求合理的結(jié)構(gòu)形式，以便進(jìn)一步推動振動篩分機(jī)的應(yīng)用。綜合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，篩分機(jī)械將向以下幾個方向發(fā)展。
　　1.國外技術(shù)發(fā)展趨勢
　　國外篩分設(shè)備仍以發(fā)展振動篩為主，振動篩向標(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.國內(nèi)技術(shù)發(fā)展趨勢
　　積極開展篩分技術(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技術(shù)；為滿足大露天礦選用，研制重型分級篩，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，應(yīng)大力發(fā)展塊偏心圓振動篩和直線振動篩。

結(jié)束語
　　工業(yè)的發(fā)展對振動篩的品種和質(zhì)量要求愈來愈高，從而使振動篩分機(jī)械的發(fā)展提高到了一個新的階段。目前國內(nèi)外振動篩產(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)計陳舊的老產(chǎn)品。