论文总字数：18558字

摘 要

此次设计的题目是FJS155型分级筛的设计。文章首先讲了粉体技术，影响筛分机筛分效率的因素，接着讲了筛分机械目前的国内外现状以及其种类和特点，然后是分级筛的工作原理及主要参数设计的关键在于分极筛的激振力，振幅，頻率等的计算。然后跟着按设计要求选筛网，电动机等。然后根据计算数据设计结构尺寸，并对关键零件校核。最后是旋振筛的安装与维护。

关键词： 粉体 分级 筛分设备 旋振筛 安装与维护

The design of FJS155 type classification screen

Abstract

This main topic of this design is FJS155 type classification screen.

The article first talk about powder technology, factors that influence efficiency of sieving machine factors, and then talk about the current status of the screening machine at home and abroad as well as the types and characteristics, Then the working principle and the main parameters of grading sieve, The key to the design of rotary vibration sieve is the exciting force, amplitude and frequency calculations. Then with is choosing the strainer according to the design requirements, the electric motor and so on. Finally, the installation and maintenance of rotary vibration sieve.

Keyword: powder, classification, screening equipment, vibration sieve, installation and maintenance

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 粉体技术 1

1.1 引言 1

1.2 粉体及其特性 1

第二章 影响筛分机筛分效率的重要因素 2

2.1 物料特性 2

2.1.1 物料类型和颗粒 2

2.1.2 物料松散密度 2

2.1.3 物料湿度 2

2.1.4 物料颗粒度组成 2

2.2 筛面结构参数 3

2.2.1 筛面长度与宽度 3

2.2.2 筛孔形状 3

2.2.3 筛孔尺寸和筛面的开孔率 3

2.2.4 筛面的材料 4

第三章 目前筛分机械的国内外现状 5

3.1 国外研究现状 5

3.2 国内研究现状 5

3.2.1 仿制阶段 5

3.2.2 自行研制阶段 5

3.2.3 提高阶段 5

第四章 筛分机械的种类和特点 7

4.1 惯性振动筛 7

4.1.1 圆运动振动筛 7

4.1.2 直线振动筛 8

4.2 共振筛 8

4.3 其他类型的筛分机 8

4.3.1 等厚筛 8

4.3.2 概率筛分机 9

4.3.3 GPS型高频振动细筛 9

4.3.4 电磁振动旋流筛 9

4.4 分级筛的选择 9

第五章 FJS155型分级筛—旋振筛 10

5.1 旋振筛简介 10

5.2旋振筛的振动特性参数 11

5.2.1 抛掷指数 11

5.2.2 筛面倾角 11

5.2.3 振动方向角β 11

5.2.4 筛箱振幅A 12

5.2.5 振动频率f 12

5.2.6 激振力 12

第六章 分级筛的设计计算 14

6.1 筛箱 14

6.1.1 筛框盖的设计 14

6.1.2 出料口的设计 14

6.1.2 夹紧装置的设计 14

6.2 筛网的选择 15

6.2.1 筛网的分类 15

6.2.2 筛网的设计 15

6.3 重要参数的计算 16

6.3.1 振动频率的计算 16

6.3.2 固有频率的计算 16

6.3.3 筛面的运动形式 16

6.3.4 激振力的计算 17

6.4 功率的计算及电机的选择 17

6.4.1 筛分机在负荷状态下工作所需功率的计算 17

6.4.2 电动机的选择 18

6.5 弹簧的计算与选择 18

6.5.1 弹簧材料的选择 18

6.5.2 弹簧参数的计算与规格的选择 19

6.6 轴的设计计算 20

6.7 轴承的选择 21

6.8 键的选择 22

6.9 联轴器的校核 22

第七章 分级筛安装与维护 23

7.1 分级筛的安装与调试 23

7.1.1 安装前的准备 23

7.1.2 安装 23

7.1.3 试运转 23

7.2 维护与检修 24

7.2.1 日常维护 24

7.2.2 定期检查 24

7.2.3 修理 24

结语 26

参考文献 27

致谢 29

第一章 粉体技术

1.1 引言

粉体技术被看作是支持高新技术工业最重要的基础技术之一, 现代工程技术的发展要求呈粉体状态的原料和制品具有细而均匀的粒度和尽可能低的污染程度。由于粉体的超细化, 使得材料的原有性质发生巨大的变化, 这使得一些性质很普通的传统材料具有了更广阔的应用范围, 也大幅提高了产品附加值。

1.2 粉体及其特性

颗粒是几何尺寸相对于所研究的约束空间尺度来说较小的单个块状固体,而粉体是颗粒的集合体,此集合体可产生个体颗粒所不具有的特殊性,呈现出粉体技术的功能、应用和加工特征。粉体集合体可以由物质组成上相同的和(或) 物质结构上相同的同类颗粒集合而成;也可以由物质组成上不同的和(或) 物质结构上不同的多种性质颗粒集合而成,粉体这种组成上的多样性和复杂性必然导致相关粉体技术的多样性、复杂性和广泛性。

颗粒及粉体按其几何尺寸大小可划分为三大类,即微粒(微粉) :直径大于1. 0μm ;超微粒(超微粉) :直径在0. 1～1. 0μm 之间;纳米颗粒(纳米粉体) :直径小于0. 1μm。对于粉体而言,颗粒的粒度分布、比表面积等参数是颗粒集合体体现出与个体颗粒性能不同而表现其工程技术特征的基本指标。

粉体这种由较小几何尺寸颗粒集合而得的特殊材料,由于颗粒的微小几何尺度,导致粉体材料具有以下特性: (1) 粉体的空间排列、组成的自由度大,且可以把空隙作为一个重要参数(如多孔、微孔和介孔材料、多孔薄膜材料等) ; (2) 因颗粒的尺度效应而产生一些新的现象,如团聚性、流变性、分散性等,纳米颗粒及粉体还可表现出许多介观特性; (3) 由于物质相的不完整性,缺陷的影响非常明显,多种缺陷的产生使粉体材料的功能特性表现突出; (4) 由于颗粒的相互多种作用,粉体在团聚、摩擦、流变、分散、成型等方面表现出复杂性质; (5) 颗粒的表面特性突出,呈现高表面活性,纳米颗粒可显现明显的表面效应。

第二章 影响筛分机筛分效率的重要因素

2.1 物料特性

物料的性质是影响筛分效果的重要因素。振动筛在生产过程中往往会出现富集现象，即筛网被堆堵，有效筛分面积变小，工艺效率降低，这主要与物料组成类型和物料松散密度、物料粒度等有关。

2.1.1 物料类型和颗粒

物料的类型不同，物理特性也不同。物料的类型可分为脆性和粘性两大类，粘性物料在振动筛分过程中，容易形成物料的密实粘连，堵塞筛网，使通透率降低，而脆性物料则不然，工艺效率能够得到保证。物料的颗粒形状将影响物料的透筛率，立方体形状和球体的物料易于透筛，而片状物料则易于卡在筛孔中，而影响工艺效率。

2.1.2 物料松散密度

物料颗粒基本上是按照颗粒体积的大小分层与透筛的，即物料的松散密度直接影响振动筛的处理能力。松散密度较大的块状物料容易透筛，筛分效率也较高；相反，松散密度较小的物料及粉状物料不容易透筛，筛分效率较低。

2.1.3 物料湿度

物料含泥水量过高，易形成粘连，在振动过程中，物块相互挤压，粘连更加密实，从而增力口物料运动的阻力，以致物料颗粒分层与透筛出现困难；物料粘连也使筛孔尺寸变小，堵塞筛孔，降低了有效筛分面积，含水量过高的物料有时甚至无法进行筛分。因此，物料含水量过高时，筛分工艺应考虑一些补救方法，如采取烘干物料等措施。

2.1.4 物料颗粒度组成

物料在筛分过程中的透筛概率受很多因素影响，其中最直接和重要的因素是物料粒度与筛孔尺寸的相对大小。物料粒度与筛孔尺寸的比值称为相对粒度。相对粒度越小，透筛概率越高，当相对粒度接近于1时，透筛概率趋近于零，因此通常把相对粒度等于0.7-1的物料称为难筛物料或临界物料。物料中难筛物料的含量越大，则透筛概率越小，筛分效率就会越低；反之筛分效率越高。为了能够得到更高的筛分效率，应该尽量降低集料中难筛物料的含量。此外，颗粒度指数差异对筛分效率也有一定的影响，颗粒度指数差异过大』哑会造成生产循环大，制约了产品的质量和处理能力。因此，应严格控制集料的级配。

2.2 筛面结构参数

2.2.1 筛面长度与宽度

一般认为，筛面宽度直接影响生产率，而筛面长度直接影响筛分效率。筛面宽，有效面积增加，生产率提高。筛面长，物料在筛面上停留时间长，透筛机会多，所以筛分效率高，但也不是越长越好，因为筛分效率与物料在整个筛面上经历的时间之间的关系是复杂的，在开始时刻，由于筛面上的细粒级物料较多，单位时间内的透筛概率较大，透筛率较高。当经过一定时间后，留在筛面上的物料粒径多数为接近筛孔尺寸的难筛物料，即使物料在筛面上停留再长时间(即筛面的长度很大)，也很难提高物料的透筛率，从而导致工作效率降低。

因此，选取合适的筛面长度可以有效提高筛分效率。实际上，筛面宽度对于筛分效率，筛面长度对于筛分能力也都有不同程度的影口向，二者的匹配也很重要，一般宽长比为1：2~1：3为宜。

2.2.2 筛孔形状

虽然筛孔形状主要取决于对筛分产物粒度和对筛下产品用途的要求，但对筛分效率也有一定的影响。圆形筛孔与其他形状的筛孔相比，在名义尺寸相同的情况下，透过圆形筛孔的筛下物粒度较小，例如透过圆形筛孔颗粒的平均最大粒度只有透过同样尺寸的正方形筛孔颗粒的80％~95％o而长方形筛孑L的筛面有效面积大，筛面质量轻，生产能力大，同时透过筛孔的物料粒度大于透过名义尺寸相同的圆形和正方形筛孔的物料粒度。因此，为了获得更高的筛分效率，必须针对不同的筛分物料选择不同的筛孔形状。

2.2.3 筛孔尺寸和筛面的开孔率

在筛分物料一定的情况下，筛孔尺寸对筛分效率影响很大。筛孔尺寸越大，物料粒的透筛能力越强，振动筛的处理能力亦就越大，当然，筛孔尺寸主要由被筛物料的工艺要求决定。筛面的开孔率是指筛面开孔面积与筛面面积的比值(有效面积系数)。开孔率高则增大了物料颗粒透筛的概率，振动筛的处理能力就高。反之，振动筛的处理能力则低。因此，为了提高筛分效率，应选择有效面积系数较大的筛面。

2.2.4 筛面的材料

非金属筛面，如橡胶分级筛面、聚胺脂编织型分级筛面、聚胺脂条缝筛面、尼龙筛面等，由于这些非金属材料的特性使筛分过程中产生二次高频振动，使堵孔现象很难发生，有利于物料的透筛，比金属筛面的振动筛的处理效率有所提高。

第三章 目前筛分机械的国内外现状

3.1 国外研究现状

国外从16 世纪开始筛分机械的研究与生产，在18 世纪欧洲工业革命时期，筛分机械得到迅速发展，到本世纪，筛分机械发展到一个较高水平。德国申克公司可提供260 多种筛分设备，STK 公司生产的筛分设备系列品种较全，技术水平较高，KHD公司生产200多种筛分设备，通用化程度较高，KUP 公司和海因勒曼公司都研制了双倾角的筛分设备。美国RNO公司新研制DF11 型双频率筛，采用了不同速度的激振器。DRK公司研制成三路分配器给料，一台高速电机驱动。日本东海株式会社和RXR 公司等合作研制了垂直料流筛，把旋转运动和旋回运动结合起来，对细料一次分级特别有效。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤，研制成功旋流概率筛。前苏联研制了一种多用途兼有共振筛和直线振动筛优点的自同步直线振动筛。

3.2 国内研究现状

由于工业发展缓慢，基础比较薄弱，理论研究和技术水平落后，我国筛分机械的发展是本世纪近50 年的事情，大体上可分为三个阶段。

3.2.1 仿制阶段

这期间，仿制了前苏联的ГУП 系列圆振动筛、BKT-11、BKT-OMZ 型摇动筛；波兰的WK-15 圆振动筛、CJM-21 型摇动筛和WP1、WP2型吊式直线振动筛。这些筛分机仿制成功，为我国筛分机械的发展奠定了坚实的基础，并培养了一批技术人员。

3.2.2 自行研制阶段

从1966 年到1980 年研制了一批性能优良的新型筛分设备，1500 毫米×3000 毫米重型振动筛及系列，15m2、30m2 共振筛及系列，煤用单轴、双轴振动筛系列，YK和ZKB 自同步直线振动筛系列，等厚、概率筛系列，冷热矿筛系列。这些设备虽然存在着故障较多、寿命较短的问题，但是它们的研制成功基本上满足了国内需要，标志着我国筛分机走上了独立发展的道路。

3.2.3 提高阶段

进入改革开放的80 年代，我国全面的走上了开放的道路，先后引进了范各庄、兴隆庄、钱家营、西曲、晋阳、安太堡等选煤厂的全套工艺设备其中筛分 机械有：VSK型、VSL型振动筛，WK型筛分机，PWK等厚机，PWK系列脱水筛，DSM型弧形筛OSO型旋流筛等，这些外来产品极大的丰富了我国筛分机械种类。促进了我国筛分机械种类的进一步发展。非金属筛网，块偏心激振器，虎克铆钉连接技术等新材料、新技术、新工艺，在我国得到了广泛应用。

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