變直線軌跡等厚振動篩篩體的結構設計

    伴隨著經濟發展對于煤炭能源需求的持續增長 以及選煤工藝技術的不斷發展，大型工藝設備 的需求量增大，尤其在大型選煤廠生產過程中，對于篩寬超過 3 m 的大型振動篩的需求不斷增多，因此， 設計制造大型振動篩就成為一項重要的研究課題  。 近幾年大型振動篩的研制與應用多是以等厚振動篩為 主要對象，但是普通分段式等厚振動篩大型化面臨著 篩面分段數量增加，設計復雜，篩體高度增加，制造 成本增大等難題。同時隨著篩體結構的增大，篩體的 動載荷隨著增大，會導致篩體結構強度和剛度不足， 從而在使用過程中使篩體發生變形過大、側板開裂等 事故，嚴重影響篩體的使用壽命 ，導致嚴重的經濟 損失。因此，設計新型等厚振動篩就成為研究的熱 點，筆者提出的四軸變軌跡等厚振動篩，有效地克服了普通分段式等厚振動篩的上述缺點，設計合理，滿足振動篩大型化的需求。
    變直線軌跡等厚振動篩篩體的結構設計
    普通直線振動篩，其激振器 (或振動電動機) 產 生的合成激振力作用線通過篩箱整體質心時，篩面運動軌跡單一，篩分效率不高。當合成激振力偏離 振動篩箱整體質心時，篩面運動變為變直線運動， 篩面運動方式較為理想 [5] 。直線振動篩結構簡單，便 于安裝，但是不能承受大的振動強度，不利于其向大 型化，重型化的發展。另外，目前應用廣泛的等厚振 動篩 [6] ，大都采用變篩面傾角的方式實現等厚振動篩 分，篩體加工困難，且篩面分段數目有限，同時也存 在著篩面拋射能力突變，不連續等缺點。針對上述問 題，筆者提出了一種四軸強制同步變直線軌跡等厚振 動篩。
    1.1 變直線軌跡等厚振動篩理論
    變軌跡等厚振動篩篩分理論是基于現階段等厚振 動篩分機械的理論構成以及變軌跡振動篩的篩面強度 的可變特性而來的。如果變軌跡振動篩篩面上的拋射 強度分布特性與現有的等厚振動篩相近，在其基礎上 就會衍生出單軸和多軸變軌跡等厚振動篩分機，單軸 變軌跡等厚振動篩因其只需一個激振器來實現功能， 所以它的結構比較簡單，實現比較方便，通過調節其 激振器的位置就可以實現整個篩箱的變軌跡運動，并 且可以達到預想的效果，但是由于其激振源單一，不能提供過大的激振力，而且由于其激振力過于集中，容易造成篩箱的局部受力過大，會導致篩箱側板撕裂，影響篩機的壽命。而多軸變軌跡等厚振動篩由于其激振源分散布置，可以克服單軸變軌跡等厚振動篩分機的缺點，因而多軸變軌跡等厚振動篩是變軌跡等厚振動篩的發展方向，對于實現篩分機械的大型化、重型化有著極其重要的意義。
    1.2 四軸變軌跡等厚振動篩篩體結構
    四軸變軌跡等厚振動篩是在直線振動篩的基礎上 改進的，篩機由 4 根偏心軸激振，并且在中間 2 根偏 心軸之間通過同步齒輪強制同步。其設計思路是在普 通直線篩上添加另外 2 根偏心軸，使這 2 根軸產生的 激振力作用線偏離篩箱質心，使篩箱做繞質心的旋轉 運動，旋轉運動和直線運動的合成便會產生直線軌跡 的運動，這種變直線軌跡等厚振動篩能滿足篩面上各 點拋射強度不同的要求。 對于多軸的慣性振動機械，為了保證各慣性激振 軸的同步運轉，通常有強迫同步法和自同步法，本文 中四軸變軌跡等厚振動篩采用自同步和強制同步結合 的方式，每根偏心軸都有單獨電動機驅動。如圖 1 所 示，由于偏心軸Ⅰ和偏心軸 Ⅱ 的偏心質量和偏心距 相同，偏心軸 Ⅲ 和偏心軸 Ⅳ 的偏心質量和偏心距也 相同，他們可以依據自同步原理等速反向旋轉。偏心 軸Ⅱ和偏心軸Ⅲ通過同步齒輪強制同步，可以調節 2 組偏心軸的相位差來改變篩體運動狀態。