（冶金行业）自行式一次减振冷烧结矿椭圆振动筛的设计

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1、本科毕业设计（论文）自行式一次减振冷烧结矿椭圆振动筛的设计宣昊燕 山 大 学2013年 6月 3月 本科毕业设计（论文）自行式一次减振冷烧结矿椭圆振动筛的设计学院（系）： 里仁学院 专 业： 冶炼一班 学生 姓名： 宣昊 学 号： 091101011060 指导 教师： 黄文 答辩 日期： 2013.6.17 摘要本课题从国内外目前振动的发展情况着手，系统的分析了振动筛的工艺，作用，发展趋势等等，然后又分析了振动筛的结构，零部件，振动原理，筛分工艺特点等发面的一些大致的情况。振动筛有很多的种类，自行式双轴椭圆惯性振动筛是其中的一部分，他们的形状，组成，筛分用途各有特点，本课题主要介绍自行式一次

2、减振冷烧结矿椭圆振动筛的一些具体设计步骤以及相关参数的选择与计算，可以为其他振动筛的设计做个示范。关键词 椭圆振动筛 自行式一次减振 筛体 激振器 冷矿烧结9前言本次的毕业设计是将大学四年所学的知识的一次真正的融汇，让我们在走上工作岗位之前，把所学的知识，系统的复习了一次。虽然在设计的过程中碰到很多的困难与挫折，但在指导老师黄老师和其他老师的悉心指导下，使我勇敢的面对这些困难和挫折，基本上完成了本次的设计任务。本次毕业设计共完成3张A0图纸的设计，历时四个月，在设计的过程中得到了冶炼教研室全体老师的耐心指导和帮助，使我从中受益匪浅，在此对各位老师表示衷心感谢。由于所设计的自行式一次减振冷烧结矿

3、椭圆振动筛是振动筛的一部分，具体设计参数在一定程度上受到相关设备的限制，因此就难以将之作为一种整体来考虑，而且这也是初次涉及本专业的知识学习，所以可能所设计的主要参数只能沿用西安重型机械研究所相关设备的参数，只是在具体的结构方面作了一些改动。这一次的毕业设计的一个重要的收获就是初步掌握和运用计算机进行辅助设计的思想方法和实践手段，在设计的过程中运用CAXA完整的完成了振动筛零件的绘制，并得到了黄文老师的大力支持与指导。在此，对黄文老师表示衷心的感谢。由于在设计中，经验欠缺，有错误的地方，希望各位老师和同学给予指出。谢谢。 宣昊 二零一三年目录摘要X第一章 绪 论11.1烧结矿冷矿振动筛的介绍1

4、1.1.1烧结矿冷矿振动筛的概念及用途11.1.2振动筛的分类和工作原理21.1.3振动筛的构造41. 2我国冷烧结矿成品筛研制地位和前途61.2.1研制冷师的必要性61-2.2现代振动筛分技术的发展81. 2 3 新型冷矿成品筛的研制任务101.2.4 冷矿振动筛研制方法12第二章 自同步不对称激振椭圆运动原理142.1简单模型的建立142.2运动方程式的建立152.2.1拉格朗日方程的解释162.2.2运动方程式的推理182.2.3 系统的响应192.3不对称系统的参数选择252.4 结 论27第三章振动筛基本参数的确定283.1振动筛筛面上的物料运动的分析：283.2物料运动的基本参数的

5、选择与计算293.3 振幅、频率的选择和计算31第四章 振动筛的基本尺寸的确定334.1 轴的设计334.2激振块的设计354.3小横梁的设计364.4 筛板的设计和计算374.6弹簧刚度的计算与选择394.7电机的选择与计算414.8 材料的选择414.9 振动筛质量的计算434.10激振器结构设计444.11其他零件的介绍及尺寸的确定46第五章振动筛的设计步骤及动力学分析475. 1惯性振动筛的设计步骤475.2惯性振动筛的分析及动力学参数的计算49第六章振动筛相关的强度校核576.1键的校核576.2轴承寿命的校核58结论61参考文献63附录一开题报告65附录二文献综述77附录三 外文文

6、献原文及译文83第一章绪论第一章 绪 论1.1烧结矿冷矿振动筛的介绍1.1.1烧结矿冷矿振动筛的概念及用途 冷矿振动筛（冷矿筛）采用双轴激振器，电机不参振，由两台电机外拖作反向自同步旋转，使筛箱产生较大振幅沿直线方向作周期性往复运动，从而达到筛分目的的一种振动筛设备。冷矿振动筛特点筛板采用耐磨合金钢或不锈钢筛板，具有不变形、寿命长，筛分效率高特，筛板安装方便、拆卸简单特点；同时具有生产能力大、工作可靠、振幅调节方便、传给基础的动负荷小等优点。冷矿振动筛构成冷矿振动筛振动筛由筛箱、振动器、支承弹簧、隔振架、二次隔振弹簧、电动机及其支架等组成。筛框部件由筛框、筛面及紧固装置组成。筛框侧板用整块优质

7、钢板制造、侧板、架强筋板和横梁、振动器底架间的连接采用高强度的螺栓与自锁式螺母或环槽铆钉连接、牢固可靠。振动器一般安装在筛框上部的两边侧板上、制成上振式结构，振动器也可布置在筛框的上部用万向联轴器连接，振动器采用迷宫环密封，干油润滑。该系列冷矿筛板采用耐磨合金钢或不锈钢筛板，不变形，寿命长等特点。冷矿振动筛应用已广泛用于冶金、矿山、煤炭、港口等工业部门，主要用于温度在150以下冷烧结矿分级作业。该系列冷矿筛根据工作场地的状况，电机可安装在左侧或右侧；根据电机和激振器的安装位置不同设计制造各种规格的冷矿振动筛。1.1.2振动筛的分类和工作原理固定格筛 固定格筛的结构如图右所示，一般采用棒条筛面，

8、其筛孔尺寸由棒条间的间隙所决定。筛面倾角一般为3550。当物料给入筛上后，物料靠重力沿筛面下滑使小于筛孔的颗粒透筛。它的特点是不消耗动力，结构比较简单。有些格筛，棒条做成曲线状，在棒条之间放入清理筛面用的旋转桨，这种格筛称为自动清扫式格筛。圆筒筛 圆筒筛见下图所示，其筛面为圆形， 安装角度一般为47，有的情况下 ，筛面为圆锥形，此时作水平或微倾斜 安装。物料从一端给入筛筒内，随着筛筒的旋转，物料向另一端移动。在移动过程中，细粒物料透过筛孔落入筛下漏斗，大于筛孔的粗粒物料从另一端排出。圆振动筛 这种筛子的运动轨迹为圆和椭圆，常倾斜安装，有轻型和重型，吊式和座式之分。品种规格很多，其结构参数均较合

9、理，维修方便，运转平稳，工作可靠，筛分效率较高，因此广泛用于中、细物料的分级。摆动筛 它曾经被广泛应用于矿物的分级、脱水和脱介。摇动筛的筛箱由4根弹性支杆或弹性铰接支杆来支撑，用偏心轴相弹性连杆来传动。由于支杆是倾斜安装，所以筛箱具有向上和向前的加速度，使物料不断地从 筛面上抛起、使小于筛孔的颗粒透筛，同时把物料向前输送。 摇动筛的振动次数一般为300400rmin。快速摇动筛可达500rmin。但是从摇动筛的总体来看，它局于慢速筛分机，其处理量相筛分效率都较低。直线振动筛 这种筛子的运动轨迹为直线或接近直线，筛面一般水平安装或微倾斜安装，振动方向角为3060，物料的输送和筛分，就在水平的筛面

10、广进行。 这类筛子结构紧凑，振动参数合理，运动乎稳，维修方便，有较高的筛分和脱水效率。它们被广泛用于物料脱水、脱介、脱泥以及干式和湿式分级；也可在磨矿回路中，与球磨机构成闭路，作细粒物料分级。共振筛 这类筛分机的特点是在共振状态或接近共振状态下工作，因此，振动时能量消耗较少。有单质体系统、双质体系统和多质体系统。筛子的运动轨迹为直线或接近直线。它们曾在很多部门使用过，但目前由于维修调整相当麻烦，而很少采用。滚轴筛 它由多根平行排列的滚轴组成，一般为610根该轴，最多达20根滚轴。滚轴上装有偏心圆盘或三角形盘。波轴由电动机和减速机经链轮或齿轮带动滚旋转。转动方向与物料流的方向相同，筛面倾角一般为

11、l 215椭圆振动筛 该筛机采用三轴驱动、椭圆运动、等厚筛分的方法。三轴驱动、椭圆运动是指筛机的筛箱在三组激振器的合成惯性力作用下，在垂直平面内呈椭圆运动，这种椭圆运动有利于筛面上物料的向前输送、分层和透筛。等厚筛分方法使物料在筛面上具有不同的筛分参数，筛分过程得到了优化，有利于大处理量的粘性物料的高效筛分。该系列筛机的传动采用强迫同步原理，有利于筛分参数的调整和工作状态的稳定。一种是三组激振器镶嵌在梭性侧板的中上部，另一种结构形式为上振式激振器装在筛箱上部。激振器的激振力可通过调整偏心块的厚度来调整。据此可调整筛箱椭圆运动轨迹的长、短轴的大小，即运动轨迹（长轴8-10mm，短轴3-5mm）。

12、长轴振幅对筛面物料有向前输送作用，短轴振幅对筛面物料有松散透筛的作用。筛机采用二次隔振系统，使传动到地基的动载荷最小，整机工作在超共振状态下，其运转平稳可靠，产生噪音小。1.1.3振动筛的构造筛箱振动筛的筛箱由侧壁钢板及横向构件焊接或铆接而成。侧壁 板常用厚度为6-16mm低碳钢板制成，横向构件一般多用钢管、槽钢和工 字钢焊成。筛箱要求有良好的刚性，以此承受振动。因此，在筛箱下部采用刚性较强的托架联结两侧壁板。各构件之间的联结，采用铆接、焊接或 环槽铆钉联结，铆接结构的制造工艺复杂，但承受振动的能力较好。焊接 结构在焊缝处容易产生内应力集中，当承受振动时，可能发生焊缝开裂或 折断。为了消除焊接

13、结构的内应力，须采用一定的处理工艺。环槽铆钉的联结十分可靠，不管筛箱如何振动，不产生任何冋松现象，并兼有高强、 螺栓的特点。这项技术具有铆接工艺简单，无噪声，不须问火等优点在国产大型振动筛上得到应用。筛面与筛箱的联结基本上采用拉钩固定法，对于网丝直径较小的编织筛网以及厚度小于6mm的筛板，可用拉钩固定在筛箱上。筛箱上的纵向构件应使筛面中部凸起，以利于横向张紧筛网，使其与筛面联结牢固。当网丝直径较大时，则在筛箱中部有一个凸起，当筛面网 丝直径较小时相应增加纵向构件数，其凸起部分将由一个变成两个。激振器激振器是振动筛中主要部件之一，常用的激振器有单轴式和双轴式之分。单轴式主要作为圆振动筛的激振源，

14、双轴式激振器主要用于直线振动筛、椭圆振动筛以及概率筛等筛分机械上，其中椭圆振动筛的 激振器稍有差异。激振器普遍采用偏心轴式和偏心块式两种。从减少设备重量，减小传动轴中心弯矩，偏心质量可调等观点出发，当前多采用偏心轴和偏心质量兼有的组合形式。激振器的润滑和发热问题十分突出，因为驱动电机有一半左右的功率将消耗在轴承处。如何加强润滑，改善轴承处的散热条件，具有十分重要的意义。由于上述激振器不宜采用稀油润滑，使改善散热条件受到限制， 因此出现了箱形激振器。由于箱形全封闭，可以采用稀油飞溅润滑，不但 有良好的润滑条件，而且可将轴承的热量带走。同时，箱形激振器有利于 标准化，而且检修更换十分方便。阻尼器惯性式振动筛，不论启动还是停机，均得通过共振区。特别 是停机工况，当激振转数等于系统固有频率时，其振动十分强烈，造成工 作弹簧有离位趋势。为改善此种状况，常用摩擦式阻尼器。正常工作时，有橡胶制成的摩擦块，在阻尼器弹簧的作用下，紧紧压 在筛箱侧板上，并随侧板一起运动。两者之间保持正常接触，无任何相对运动。当振动筛通过共振区时，筛箱振幅猛增，这时摩擦块的振幅受到筒 体阻挡，致使摩擦块与侧板产生相对运动，因此产生摩擦，