摘 要

振动筛作为矿场筛分的重要设备之一，其对于我们国家工业的发展有着至关重要的作用。通过查阅相关资料可以得知目前在振动筛方面国内外还有所差距，因此在我的本次毕业设计的过程中，我设计了一个ZKB1545型双周直线振动筛，通过两个电机带动轴上偏心块转动产生两偏心力，两偏心力相互叠加以此来带动箱体的激振。同样在这过程中，我们同样设计校核了其相应的非标件如偏心块，筛板，弹簧，传动轴等等。

关键词： 振动筛 偏心块 筛板

Abstract

As an important equipment, vibrating screen is very major to our country. Through access to relevant data that is currently at home and abroad and the gap in terms of vibrating screen, so in my in the process of the graduation design, I designed a double week ZKB1545 type linear vibrating screen, through the two motor drive shaft eccentric block rotation to produce two eccentric force, two partial heart each other in order to drive the box body vibration. Also in this process, we also design and check its corresponding non-standard parts such as eccentric block, sieve plate, spring, drive shaft and so on.

Key words: vibrating screen eccentric block sieve plate

目录

摘要 3

Abstract 4

1.绪论 8

1.1筛分的概念 8

1.2筛分设备的分类 8

1.3毕业设计研究背景及意义 9

1.4 振动筛产品现状分析 9

1.5 振动筛的工作原理，分类及特点 10

1.5.1振动筛的工作原理 10

1.5.2 直线振动筛的工作原理 10

2. 设计方案确定 11

2.1 振动筛的结构特点 11

2.2 筛箱的设计 11

2.2.1筛箱的支撑系统 11

2.2.2 筛板的设计及固定 12

2.2.3筛箱的支撑以及隔振 13

2.4直线振动筛的设计计算 14

2.4.1直线振动筛运动分析 14

2.4.2物料运动分析 15

2.5工艺参数选择 16

2.5.1筛面长度及宽度的确定 16

2.5.2生产率设计 16

2.5.3 抛掷强度的确定 17

2.5.4 振幅以及振动次数设计 17

2.5.5 筛面倾角的设计 18

2.5.6振动筛振动方向角 18

2.5.7 筛分最大颗粒物大小 19

3振动筛总体设计计算 19

3.1 校核筛面面积 19

3.2参振质量计算 19

3.3偏心块的设计与校核 21

3.4隔振弹簧设计 22

3.4.1 隔振弹簧刚度计算与选择 22

3.4.2每根弹簧承受的载荷 22

3.4.3 弹簧的材料与直径 23

3.5 电机选用 23

3.5.1 功率计算 23

3.5.2 电机的选择及校核 24

3.6轴的设计与计算 24

3.6.1轴的最小直径 24

3.6.2 轴的各段直径及长度 24

3.6.3 轴的强度校核 26

3.7 键的选择 27

3.7.1 凸缘联轴器与电机键的选择 27

3.7.2 凸缘联轴器与轴连接处键的选择 27

3.7.3 轴与偏心块键的选择 28

4.结论 29

1.绪论

1.1筛分的概念

将粒子群按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等粉体学性质进行分离的方法是广义的筛分的定义。一般而言，筛分是利用振动筛筛面上筛孔的不同大小将物料按不同粒度分为若干级别的作业。通过筛孔的粒级称为筛下产物，留在筛上的称为筛上产物。

1.2筛分设备的分类

目前我国国内筛分设备的应用，出现在许多国内轻工业部门，所以之，国内筛分设备的种类有许许多多，但从基本上看，可以分为：

1.固定筛子。固定筛筛面并不固定可以沿多种角度放置开来，其结构简单不需要电机等额外动力设备，要筛分的物体沿着筛面自由下落，比筛孔小的颗粒物透过筛孔因此被筛分，直径较大的颗粒物沿着筛面继续向下运动。在生活中，以前我们见到在修建房屋时工人对沙子的筛分常常用固定筛子来进行筛分，因此其设备成本很低同时固定筛维修方便，在选碳地方中被广泛采用。

2. 滚轴筛。辊筛是运动棒的筛。筛面有很多辊轴平行排列，辊轴与链式传动装置联动，向相同方向旋转。筛面倾斜角在为13度左右。筛面上的颗粒物通过旋转的滚轴在其上面沿轴方向进行运动，细微颗粒物通过间隙落入下端，粗大的颗粒物沿滚轴继续运动至后端被排除。这种滚轴筛设计机构较为复杂，工作运行平稳可靠其常常适用于露天矿山原煤灰预先筛分,适用于重介也露天矿用选举矸车之间脱介。

3. 摆动筛。摇动筛由矩形筛箱构成。筛箱由偏心驱动装置j驱动往复通过铰链装置或弹性杆支承(或悬吊)的机架。为了使材料沿着筛子向前，通常筛子面是倾斜设置的。通过筛子箱的往复振动，材料在筛子面上不断跳跃和下落，逐渐向低端移动，在物料移动的过程中完成了材料分级。

4.振动筛。振动筛分机是现在许多国内工业部门应用最广泛的筛分机械设备。震动筛在机架上使用可以产生激振的设备以此来带动箱体的振动，我们常见是直线振动筛等等。我们由此可见振动筛的振幅会被其他动力学因素的影响。

综上我们可以看出不同种类的筛分设备的优劣所在，不同的十分设备有不同的结构以及工作原理，在煤炭筛选的不同流程中起到不同的作用。因此在此次的毕业设计的过程中，我选择振动筛作为设计的对象。

1.3毕业设计研究背景及意义

我国是个煤炭消耗品大国，煤炭从地下开采完成之后，在未处理之前往往是以大小不同的颗粒物混合在一起。随着我国对环境保护的关注，高效率的选煤技术是煤炭生产过程中必不可少或缺关键。同时随着时代的剧烈发展，面对着人们对美好生活的向往，生活中对各种产品的要求越来越严格，在巨大的市场的无形刺激下，更加激发振动筛筛分技术的进一步发展。

在以往的矿场煤炭的筛分过程中，我们常常见到的是参振质量过大，部分零部件会漏油的DYS的振动筛。这些设备的使用，不仅不利于大环境下国家对工业设备污染的大力监察，也对不利于企业创造出更多的经济价值。因此我们在此次毕业设计的过程中采用的是直线振动器，采用两电机带动轴上的偏心块产生激振力来进行筛分。这种直线振动筛能够大大提高煤炭筛分的工作效率也能为节能减排贡献出企业的力量。

1.4 振动筛产品现状分析

国外早在400年之前研究人员为了满足生产力的需要就已经开始了对其的研究并且经过了数百年的技术爆炸，对筛分设备研究更为深透，一直到至今，国外的筛分设备发展到了很高的水平远超国内筛分设备的发展。目前，国外有许多优秀的生产筛分设备的公司，如日本东海株式会，美国的RNO公司，以及德国的申克公司等等。他们这些公司可以提供类型较为丰富的筛分设备，并且其通用化程度都较国内而言高很多，并且其振动筛筛分设备系列品种都校之很全。以上这些国外优秀的筛分设备公司都是值得我们国内公司借鉴模仿学习的。

我们回观国内筛分设备的制作厂家，由于我们国内工业技术发展较为不快，工业技术基础比较虚弱，纯理论的研究较之落后，我国的振动机械的发展是上世纪以前的50年的事情，大体上可分为三个时期。

（1）模仿：这段时期我们自己就像一个婴儿刚开始蹒跚学步，试图学习模仿别的国家的机械设备，通过购买别的国家的设备进行拆解学习并且仿造除了别的国家的振动筛如前俄国的原型振动筛等等。我们通过不断地模仿学习，不断地派遣技术人员交流学学，在增强技术的同时，为我国工业化的提供了强有力的动力

(2独立制造：在这段时期里，大致出于上世纪中叶纸改革开放之间，我们的科研人员研造了一些性能非常优秀的国产机械，开始有了自己独立的尝试，生产了一些不同系列的振动筛分设备。但是这些设备虽然满足了当时的国内人民的需求，其任存在着许许多多设计上的问题以及其使用范围类型并不广泛。但是经历了那30年的历程，我国有了制造机械筛分设备的能力。

(3)开阔创新：我国的国家开放带来的国力的提升，对科研的投入的增加以及市场需求的增加，我国在上世纪末期在筛分设备上进入了一个突飞猛进的新的阶段。在众多科研人员的不懈努力下，我们国家也成功的研制出众多的是矿筛，振动筛系列，如、自同步重型等厚筛系列等。

1.5 振动筛的工作原理，分类及特点

1.5.1振动筛的工作原理

大小不一的粒子通过均匀分布的筛面进行筛分,因此将通过筛面的颗粒物划分为不同大小的颗粒物是震动筛的工作原理是。在实际设计使用的过程中，颗粒物直径大于筛孔的直径时，运动通过筛面过程中，就会被留在振动筛筛面的表面，颗粒物直径小于筛孔的直径的时候，运动通过筛面的过程中，就会通过筛面上的筛孔落入下端进而被成功的筛选。没通过筛孔的颗粒物我们称之为筛面上的筛上物，通过筛孔的颗粒物我们称之筛面的筛下物。

对即将进行的颗粒物的筛分过程,我们可将这个过程划分为两个阶段，第一个阶段，不同颗粒物混合在一起，颗粒物的大小有大有小，在筛面上振动的过程中，直径较小的颗粒物会通过直径较大的颗粒物所组成的物料层到达有筛孔的筛面。第二个阶段，当颗粒物在通过筛面的过程中，颗粒物尺寸小于筛面上筛孔的尺寸的时候，就会通过筛孔落入下端成为筛面的筛下物。因此，想要对颗粒物进行筛分，完成上方两个过程我们需要具备最基本的条件才能满足这个动作的进行。这个条件是颗粒物物料与筛面要具有相对运动。所以，振动筛应该具有相应的运动特性使得细颗粒物通过物料层的运动成为松散状态，另外方面，使得直径大于筛孔的颗粒物迅速松散开来，保证细颗粒物能够畅通无堵的通过筛孔。

1.5.2 直线振动筛的工作原理

两相同的电机带动两块相同的偏心块做角速度大小相同，方向相反的运动因为偏心块的中心不在中心轴上，因此在旋转的过程中就会产生两个偏心力。两偏心力沿着筛面垂直的方向相互叠加，分量相加，在这个方向上产生了周期性循环力，在沿着筛面方向的两个力两两抵消。因此偏心块旋转所产生的激振力沿垂直于筛面方向上的力带动箱体做激振运动从而是进过筛面上颗粒物进行筛分运动。

2. 设计方案确定

2.1 振动筛的结构特点

图 2.1 其结构简图

图2.1是在此次的毕业设计的过程中，我所设计的ZKB直线振动筛，其整体看来结构紧凑，在筛箱侧面安装有两对电机，带动两个轴上共四个偏心块运动，两轴运动转速相同但喜欢转方向相反并且两者相对位置正好互相对正，以保证直线振动筛相应的轨迹做往复直线运动。

2.2 筛箱的设计

筛箱有侧板，横梁组合而成，是筛子的承载部件。筛箱侧板由钢板组成，同时利用7个横梁将两侧板进行固定，是筛框成整体结构。在考虑到横梁与筛板的连接，我们并没有选择使用焊接的方式进行连接，焊接法会使得筛箱容易破裂同时不便于筛箱后期的移动与维护，一次我们选择螺栓连接的方式进行连接。在此我们使用的是M10X60的螺栓共28个来进行两个侧板的连接。同时在侧板内侧有相应的定位槽来保证横梁的定位准确。

2.2.1筛箱的支撑系统

筛箱的支撑多种多样，我们设计使用过程中常见的有两种方式，一是将箱体通过钢丝挂着的方式悬挂在称重结构上，另外一种方式是放置在底座上方。在此次的毕业设计的过程中，我选择是弹簧底座的方式进行设计，这种设计方式比较简单，没有额外对房间顶高的要求，便于移动拆卸。

2.2.2 筛板的设计及固定

作为振动筛的重要工作部件之一的筛板，其质量的好坏影响着振动筛众多因素。如振动筛在生产过程中的生产效率以及筛选筛面上经过的颗粒物的筛分效率，其同样对振动筛整体的设计使用成本有着密不可分的联系。在实际生活中，我们常见的振动筛筛面大致分为四大类型。他们分别是：条缝筛，丝布筛，筛板以及筛网这四大类型。在我们的此次毕业设计的过程中，我们使用的是筛板来进行颗粒物尺寸的筛分。在我们筛选煤矿的过程张，为了保证振动筛的使用寿命，我们常常选用较为坚固的筛板进行筛分，筛板上面的筛孔在实际设计过程中，常常选用25mm以上的筛孔，这样不仅对振动筛筛板上颗粒物的筛分效率影响不大，又可以保证振动筛的使用寿命。我此次设计的具体尺寸参考如下图所示：

图2.2.2-1 筛面结构设计图

在选择筛面的材质时，考虑到设计寿命及振动筛所处工作环境，其材质要经得住振动筛筛面上颗粒物的磨损以及有一定的抗疲劳能力。因此，我们选择高锰钢进行设计加工，同时在设计使用时，振动筛筛面经过淬火处理，以提升筛面的硬度和耐磨性。筛面设计大小为4500x1500x10mm,筛孔大小为20mm，筛孔之间的距离分布是30x30mm。