振動篩分機結構特點分析
作者：宏源科技 日期：2014-02-19
振動篩分機是由激振器、篩箱、篩面、傳動部件和支 承部件等五大部件組成。
（1）激振器
激振器是振動篩的心臟，是振動篩分機的動力之源，它的作用好比是汽車的發動機。一 臺振動篩的壽命長短有70%是由激振器決定的�，F 階段的激振器普遍采用偏心塊外置式整體結構，偏 心塊固定在2 根軸上，軸的旋轉是由裝配在軸上一 對模數和齒數、螺旋角相等、螺旋角旋向相反的斜 齒輪驅動，這樣偏心塊就可以等速、反向旋轉，產生 的激振力在橫向（X）方向上相互低消，在縱向（Y）方 向上相互疊加， 使振動篩在一個方向上作直線運 動， 這種激振器結構類似于一個簡單的減速器，甚 至于比減速器還簡單，它的密封、潤滑傳動件的結 構都和減速器相同，但也有不同的地方：①用料綜 合性能比減速器高，箱體、軸承壓蓋、偏心塊都用高 強度的球墨鑄鐵，而減速器是用灰鑄鐵，并且軸、斜 齒輪加工精度比減速器高；②制作和裝配比減速器 精度高，例如：激振器斜齒輪螺旋角比減速器斜齒 輪螺旋角大，減速器的齒輪螺旋角一般9°，而激振 器的齒輪螺旋角是31°左右， 這就給加工齒輪造成 了很大的難度。并且嚙合時鍵槽方向也有要求。在 裝配方面， 激振器要求有可調節的較大的軸向間 隙，而減速器沒有。之所以有這么多不同，主要是因 為減速器只是一個運動和動力的傳遞，是一個中間 體。而激振器是發動機，直接發生運動和動力，使振 動篩振動起來。各知名振動篩生產廠家的激振器結構基本一樣，但也有不同的地方。宏源科技激振器和 其他廠家激振器相比有以下3 個優點：①箱體外置 8 塊偏心塊， 通過組合不同的裝配角度， 可以形成 24 種不同的激振力，另外8 件偏心塊外置大大增大 了整個激振器的散熱面積；②軸承使用內外套可分 離的滾柱軸承， 并且還加有調節軸向間隙的角圈， 使軸在受熱狀態下，可以浮動起來，而不致于卡死。 此外由于內外圈分離，軸向力不直接輻射到軸承外 圈，再加上齒輪的優化設計，使得篩機工作時的啟 動阻尼很小，克服阻尼所須的功率小，這樣大大降 低了激振器的啟動力矩。使相聯的電機功率大大減 小，給選煤廠運營減少了大筆的電費開支，這是康 威德激振器無可爭辯的竟爭優勢；③獨特的迷宮密 封節流技術， 其他激振器密封用的是唇形橡膠密 封，而宏源致電激振器的密封是機械+橡膠密封，再加 上特有的迷宮密封、迷宮環上的節流齒使這種密封 技術更可靠、更耐用；④激振器箱體為球墨鑄鐵結 構, 壁薄而堅韌, 既保證了使用剛度, 又具有最輕的 質量, 薄壁結構還保證了密閉內腔與外界良好的熱 交換, 使其工作溫升保持在最低限度; 激振器內腔 容積很大, 不但考慮到了容納足量潤滑稀油所需的 空間以及潤滑油在其內部的循環空間, 而且還能較 好地分解密閉內腔中油液因工作溫升所帶來的體積 膨脹, 有利于保持內部的壓力平衡； 保證了傳動的平 穩性和減少了噪聲
（2）篩箱
篩箱是振動篩的主要工作部件，具 有傳遞激振力、支撐激振器、承受物料沖擊和篩分 輸送物料等作用，它承受的是循環應力和惡劣的交 變載荷，面臨的是疲勞破壞。高強度轉動、高強度振 動的特點要求篩箱具有足夠的剛度和強度，才能使 篩機具有良好的可靠性和穩定性。篩箱由側板、驅 動梁（激振器大梁）、橫梁（單梁）、加強梁（起吊梁） 和出入料端梁（雙梁）組成。形成了空間的金屬桁架 結構。側板采用機械性能優良的20G 整塊下料制 作，利用優化設計理念合理布置加強肋，形成空間 桁架結構，所有連接件都用虎克鉚釘聯接，整個側 板沒有任何焊接，這樣可避免因切割和焊接引起的 應力集中，所有的梁都進行熱處理，可以消除焊接 應力，入料端要設計成特別高強度結構，以適應大 塊原煤對篩箱的沖擊和篩面的損壞，提高篩箱的使 用壽命。除此之外，還要考慮共振、不對稱設計、運 行中入料變化和各部件的固有頻率等。以上是篩箱 的普遍共性。宏源科技篩生產廠家生產的篩箱又 有不同的特點，其中最大不同的是梁與彈簧座的形 狀與結構。
①宏源科技的篩箱中的梁用的是H 形鋼，并且入 料、出料端用的是雙梁，結構強度大。在各種型材 中， 有相同的力學性能的型材，H 形鋼的重量最輕， 這樣做即能減輕篩機的重量， 又能增強篩箱的剛 度。其次激振器大梁是用厚T=45 mm 的鋼板焊成H 形狀，并用2 件H 形梁焊成方形結構，這樣的設計 使篩箱的剛度大大增加，宏源科技振動篩的激振器大 梁使用壽命在8 a 以上；
②側板上的彈簧座，宏源科技 的彈簧座不僅是起支持彈簧的作用，同時也是加強 側板剛度的一種方法。使振動篩在工作時側板產生 裂紋的幾率大大減少， 提高了振動篩的使用壽命；
③在設計篩箱時，采用了彈性力學有限元的分析方 法來設計整個篩箱，對篩箱都進行振動分析、結構 分析、有限元分析、應力-應變分析和動態模擬測 試，以測算其應力點和臨界速度，對其結構進行動 性能優化。在設計完篩箱后， 直接上計算機仿真， 分析側板上最薄弱地方；
（3）篩面
篩面是振動篩的易損件，現在振動 篩的篩面有2 種類型，一種是只有一種角度水平篩 面，另一種是不同傾角的香焦篩面布置。宏源科技振 動篩的篩面是采用支承角鋼、扁鋼和單梁、雙梁結 合在一起的結構，下面用角鋼、扁鋼支承，上面用壓 板壓制，壓板用螺栓固緊，這種布置的優點通過很 小的改動，可以安裝各種不同的篩板，當安裝不銹 鋼條縫篩板時，螺栓就提前焊在角鋼上，直接安裝篩 板即可，當安裝聚氨酯篩板時，把導軌裝在角鋼上即 可。圖2 是宏源科技振動篩經常采用的篩面結構；
側壓塊2. 楔子3. 篩面4. 擋水堰5. 導軌6. 扁鋼7. 角鋼
（4）傳動部分
宏源科技篩機采用電機-三角帶- 軸承座-萬向傳動軸傳動方式。該裝置固定在一電機支架上, 電動機通過三角帶減速后, 再經過固定 在電機架上的一對配對的軸承座把動力傳遞給激 振器, 萬向傳動軸的應用可很好地補償篩機振動過 程中和啟停車共振時引起的徑向跳動。而在激振器 中間傳動部分也采用萬向傳動軸的結構, 該結構可 保證在同一臺篩機上安裝2 臺激振器不同軸的情 況下, 也能無故障地運轉，減少維護量。此外由于萬 向節的撓性傳動， 所以在啟停車通過共振區時, 可 有效地抑制共振振幅；
（5）支承部分
在每個支承部位采用內、外雙 金屬彈簧減振設計。同時，在每組金屬彈簧上下端 安裝聚氨酯彈性定位塊，降低噪聲。當振動篩通過 共振區域時，能有效降低共振振幅，擾亂激振頻率， 使振動篩快速、安全地通過危險區域，同時，起到保 護建筑物的作用。提高了振動篩的安全性和穩定 性，延長了振動篩使用壽命，同時內外彈簧的使用 通過數量調整可用在不同的振動篩上，使振動篩的 設計變得更加標準化。使用單位更加方便選取振動 篩的備件。此外有的宏源科技篩機還采用橡膠彈簧。 橡膠彈簧頻帶寬，減振效果好，噪音低，壽命長（是 鋼制螺旋彈簧的1.5 倍），而且不會出現鋼制螺旋彈 簧突然斷絲的現象，減少事故發生機率。
（1）激振器
激振器是振動篩的心臟，是振動篩分機的動力之源，它的作用好比是汽車的發動機。一 臺振動篩的壽命長短有70%是由激振器決定的�，F 階段的激振器普遍采用偏心塊外置式整體結構，偏 心塊固定在2 根軸上，軸的旋轉是由裝配在軸上一 對模數和齒數、螺旋角相等、螺旋角旋向相反的斜 齒輪驅動，這樣偏心塊就可以等速、反向旋轉，產生 的激振力在橫向（X）方向上相互低消，在縱向（Y）方 向上相互疊加， 使振動篩在一個方向上作直線運 動， 這種激振器結構類似于一個簡單的減速器，甚 至于比減速器還簡單，它的密封、潤滑傳動件的結 構都和減速器相同，但也有不同的地方：①用料綜 合性能比減速器高，箱體、軸承壓蓋、偏心塊都用高 強度的球墨鑄鐵，而減速器是用灰鑄鐵，并且軸、斜 齒輪加工精度比減速器高；②制作和裝配比減速器 精度高，例如：激振器斜齒輪螺旋角比減速器斜齒 輪螺旋角大，減速器的齒輪螺旋角一般9°，而激振 器的齒輪螺旋角是31°左右， 這就給加工齒輪造成 了很大的難度。并且嚙合時鍵槽方向也有要求。在 裝配方面， 激振器要求有可調節的較大的軸向間 隙，而減速器沒有。之所以有這么多不同，主要是因 為減速器只是一個運動和動力的傳遞，是一個中間 體。而激振器是發動機，直接發生運動和動力，使振 動篩振動起來。各知名振動篩生產廠家的激振器結構基本一樣，但也有不同的地方。宏源科技激振器和 其他廠家激振器相比有以下3 個優點：①箱體外置 8 塊偏心塊， 通過組合不同的裝配角度， 可以形成 24 種不同的激振力，另外8 件偏心塊外置大大增大 了整個激振器的散熱面積；②軸承使用內外套可分 離的滾柱軸承， 并且還加有調節軸向間隙的角圈， 使軸在受熱狀態下，可以浮動起來，而不致于卡死。 此外由于內外圈分離，軸向力不直接輻射到軸承外 圈，再加上齒輪的優化設計，使得篩機工作時的啟 動阻尼很小，克服阻尼所須的功率小，這樣大大降 低了激振器的啟動力矩。使相聯的電機功率大大減 小，給選煤廠運營減少了大筆的電費開支，這是康 威德激振器無可爭辯的竟爭優勢；③獨特的迷宮密 封節流技術， 其他激振器密封用的是唇形橡膠密 封，而宏源致電激振器的密封是機械+橡膠密封，再加 上特有的迷宮密封、迷宮環上的節流齒使這種密封 技術更可靠、更耐用；④激振器箱體為球墨鑄鐵結 構, 壁薄而堅韌, 既保證了使用剛度, 又具有最輕的 質量, 薄壁結構還保證了密閉內腔與外界良好的熱 交換, 使其工作溫升保持在最低限度; 激振器內腔 容積很大, 不但考慮到了容納足量潤滑稀油所需的 空間以及潤滑油在其內部的循環空間, 而且還能較 好地分解密閉內腔中油液因工作溫升所帶來的體積 膨脹, 有利于保持內部的壓力平衡； 保證了傳動的平 穩性和減少了噪聲
（2）篩箱
篩箱是振動篩的主要工作部件，具 有傳遞激振力、支撐激振器、承受物料沖擊和篩分 輸送物料等作用，它承受的是循環應力和惡劣的交 變載荷，面臨的是疲勞破壞。高強度轉動、高強度振 動的特點要求篩箱具有足夠的剛度和強度，才能使 篩機具有良好的可靠性和穩定性。篩箱由側板、驅 動梁（激振器大梁）、橫梁（單梁）、加強梁（起吊梁） 和出入料端梁（雙梁）組成。形成了空間的金屬桁架 結構。側板采用機械性能優良的20G 整塊下料制 作，利用優化設計理念合理布置加強肋，形成空間 桁架結構，所有連接件都用虎克鉚釘聯接，整個側 板沒有任何焊接，這樣可避免因切割和焊接引起的 應力集中，所有的梁都進行熱處理，可以消除焊接 應力，入料端要設計成特別高強度結構，以適應大 塊原煤對篩箱的沖擊和篩面的損壞，提高篩箱的使 用壽命。除此之外，還要考慮共振、不對稱設計、運 行中入料變化和各部件的固有頻率等。以上是篩箱 的普遍共性。宏源科技篩生產廠家生產的篩箱又 有不同的特點，其中最大不同的是梁與彈簧座的形 狀與結構。
①宏源科技的篩箱中的梁用的是H 形鋼，并且入 料、出料端用的是雙梁，結構強度大。在各種型材 中， 有相同的力學性能的型材，H 形鋼的重量最輕， 這樣做即能減輕篩機的重量， 又能增強篩箱的剛 度。其次激振器大梁是用厚T=45 mm 的鋼板焊成H 形狀，并用2 件H 形梁焊成方形結構，這樣的設計 使篩箱的剛度大大增加，宏源科技振動篩的激振器大 梁使用壽命在8 a 以上；
②側板上的彈簧座，宏源科技 的彈簧座不僅是起支持彈簧的作用，同時也是加強 側板剛度的一種方法。使振動篩在工作時側板產生 裂紋的幾率大大減少， 提高了振動篩的使用壽命；
③在設計篩箱時，采用了彈性力學有限元的分析方 法來設計整個篩箱，對篩箱都進行振動分析、結構 分析、有限元分析、應力-應變分析和動態模擬測 試，以測算其應力點和臨界速度，對其結構進行動 性能優化。在設計完篩箱后， 直接上計算機仿真， 分析側板上最薄弱地方；
（3）篩面
篩面是振動篩的易損件，現在振動 篩的篩面有2 種類型，一種是只有一種角度水平篩 面，另一種是不同傾角的香焦篩面布置。宏源科技振 動篩的篩面是采用支承角鋼、扁鋼和單梁、雙梁結 合在一起的結構，下面用角鋼、扁鋼支承，上面用壓 板壓制，壓板用螺栓固緊，這種布置的優點通過很 小的改動，可以安裝各種不同的篩板，當安裝不銹 鋼條縫篩板時，螺栓就提前焊在角鋼上，直接安裝篩 板即可，當安裝聚氨酯篩板時，把導軌裝在角鋼上即 可。圖2 是宏源科技振動篩經常采用的篩面結構；
側壓塊2. 楔子3. 篩面4. 擋水堰5. 導軌6. 扁鋼7. 角鋼
（4）傳動部分
宏源科技篩機采用電機-三角帶- 軸承座-萬向傳動軸傳動方式。該裝置固定在一電機支架上, 電動機通過三角帶減速后, 再經過固定 在電機架上的一對配對的軸承座把動力傳遞給激 振器, 萬向傳動軸的應用可很好地補償篩機振動過 程中和啟停車共振時引起的徑向跳動。而在激振器 中間傳動部分也采用萬向傳動軸的結構, 該結構可 保證在同一臺篩機上安裝2 臺激振器不同軸的情 況下, 也能無故障地運轉，減少維護量。此外由于萬 向節的撓性傳動， 所以在啟停車通過共振區時, 可 有效地抑制共振振幅；
（5）支承部分
在每個支承部位采用內、外雙 金屬彈簧減振設計。同時，在每組金屬彈簧上下端 安裝聚氨酯彈性定位塊，降低噪聲。當振動篩通過 共振區域時，能有效降低共振振幅，擾亂激振頻率， 使振動篩快速、安全地通過危險區域，同時，起到保 護建筑物的作用。提高了振動篩的安全性和穩定 性，延長了振動篩使用壽命，同時內外彈簧的使用 通過數量調整可用在不同的振動篩上，使振動篩的 設計變得更加標準化。使用單位更加方便選取振動 篩的備件。此外有的宏源科技篩機還采用橡膠彈簧。 橡膠彈簧頻帶寬，減振效果好，噪音低，壽命長（是 鋼制螺旋彈簧的1.5 倍），而且不會出現鋼制螺旋彈 簧突然斷絲的現象，減少事故發生機率。
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