CN108906600B - 一种高频振动筛 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频振动筛，其包括筛箱、筛板、箱式激振器和驱动系统，所述筛箱包括两个侧板、多个横梁和驱动梁，两个侧板通过弹簧安装在支座上，二者的下缘通过多个相互平行的横梁连接，中间上部通过驱动梁连接，所述箱式激振器安装在驱动梁上并与驱动系统连接，所述筛板固定在横梁上部且由正倾角的斜面筛板和负倾角的阶梯状筛板对接而成，所述斜面筛板位于阶梯状筛板的后部，斜面筛板的后端设有入料挡板。本发明采用由斜面筛板和阶梯状筛板构成的分段式筛板并以强迫同步型箱式激振器作为激振源，不仅可以促使煤泥松散、分层及进一步脱水，有效防止堆料和跑水现象，改善煤泥水的脱水效果，而且故障率低，大大提高了筛机的运行可靠性。

Description

一种高频振动筛

技术领域

本发明涉及一种适用于煤炭洗选行业的高频振动筛，可以改善煤泥水的脱水效果，属于筛分设备技术领域。

背景技术

煤泥水的处理与煤泥回收一直是我国选煤工艺中的一个比较薄弱的环节。近年来，随着采煤机械化程度的提高，原煤中所含的粉煤量越来越大，而且，煤炭在洗选过程中也产生了一定量的次生煤泥，致使选煤厂中的煤泥水量增大，这就对煤泥的回收提出了更高的要求。煤泥的合理回收，不仅给选煤企业带来非常可观的经济效益，而且还可以实现选煤系统中洗煤用水的净化回收利用，避免洗选用水外排，保障选煤系统的闭路循环，对保护生态环境具有重要的作用。

高频振动筛作为煤泥水处理的重要设备，以其性能稳定、效率高，处理量大，产品水分低等优点，在煤炭洗选行业得到了广泛的应用。

传统高频振动筛的激振源主要有两类，一类是振动电机，另一类是自同步型激振器。两台参数相同的振动电机横向或纵向安装在高频振动筛驱动梁上，可以产生单向的激振力，促使筛机做往复直线运动。振动电机作为高频振动筛的激振源，可以简化筛机结构，节省安装空间，降低生产成本。例如，申请号为200620165887.0的专利文献公开了一种直线振动高频筛，它采用两台振动电机以相互垂直的方位驱动筛机。但由于振动电机激振力有限，一般激振力小于100kN，因此只能用于宽度小于2.0m，参振质量小于4000kg的高频振动筛。采用振动电机作为激振源，不利于高频振动筛的标准化、系列化及大型化发展；自同步型激振器主要由轴承座、轴承座压盘、轴、偏心块、轴承等组成。一台高频筛需配置4组自同步激振器，两组自同步激振器与水平面呈一定倾角通过轴承座和轴承座压盘安装在筛机一侧侧板上，另两台激振器对称安装在另一侧侧板上；同一轴向的两组激振器采用焊接式中间轴或万向传动轴相连，一端的一组激振器与电机相连；两台电机异向旋转带动两串激振器产生沿单一方向的激振力。自同步激振器激产生的激振力没有限制，因而自同步激振器既可以用于小型高频振动筛，也可以用于大型筛机，因而有利于筛机的系列化、标准化和大型化发展。例如，申请号为201220616939.7的专利文献公开了一种特大型高频振动筛，它采用6组自同步激振器驱动筛机，6组自同步激振器需要两台电机独立驱动，这种配置结构存在一定的弊端。首先，两台电机独立驱动实现筛机自同步运转，是需要满足自同步条件的，当两台电机及四组激振器内的摩擦阻力不相同时，筛机很难达到自同步状态，因而会出现筛机振动异常，影响物料的输送，降低了筛机的可靠性。其次，只要其中一组激振器出现故障，不仅会影响筛机的自同步运转，甚至会导致重大事故发生；再次，为了满足拆装需要，自同步型激振器轴承外圈和轴承座孔的配合常采用间隙配合或小过渡配合，因而轴承外圈和轴承座孔会因润滑脂阻力出现相对运动，导致轴承座孔磨损，配合间隙增大，进而导致激振器噪音大，或筛机运转异常等问题。自同步激振器的这些缺陷限制了高频振动筛的发展。

现有高频振动筛的筛板由弧形段和直线段两部分组成，包角为90°弧形段布置在筛机入料端，用于煤泥的快速预脱水。在实际应用中，一方面，煤泥水很难保证沿弧形段筛板切线进入高频振动筛，煤泥水直接冲到弧形段筛板中下部，或者越过弧形段直接进入平面筛板上，导致弧形段筛板不能发挥应有的作用；另一方面，即使煤泥水沿弧形段筛板切线进入高频振动筛，但由于弧形段包角为90°，加之其曲率半径较小（一般为500mm~700mm），煤泥水在弧形段筛板部分流速过大，脱水效果很不理想。另外，现有高频振动筛的脱水效果与入料煤泥水的浓度有很大的关系，只有在一定的浓度范围内，才能取得较好的脱水效果，当煤泥水浓度较大时，就会出现堆料现象，而当浓度较小时，则会出现“跑水”问题。

高频振动筛是由侧板和梁组成的三维空间网状结构，该结构长期承受高振动强度的交变载荷，因此要求筛机具有较高的强度和刚度。现有高频振动筛筛箱两侧板与横梁、加强梁等通过螺栓连接在一起，为了提高筛箱的强度和刚度，常常采用局部加强的方法，而梁与梁之间以及各加强部位之间没有进行必要的连接。采用这种“补丁”式的加强方式，某一局部加强之后，往往另外某处就会出现薄弱环节，而高频振动筛总是从薄弱环节部位出现故障。现有的高频振动筛，尤其是宽度大于2.0m的大型振动筛，常出现侧板开裂、横梁断裂等典型的因筛机结构问题引起的故障。

综上所述，现有高频振动筛存在的主要问题有：（1）筛板结构制约着高频振动筛的脱水效果，导致筛机处理能力小；（2）振动电机或自同步型激振器限制了高频振动筛的系列化、标准化及大型化发展；（3）筛机的结构可靠性差，容易出现侧板开裂、横梁断裂等故障。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种改进的高频振动筛，以改善煤泥水的脱水效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高频振动筛，构成中包括筛箱、筛板、强迫同步型激振器和驱动系统，所述筛箱包括两个平行且相对的侧板、多个横梁和驱动梁，两个侧板通过弹簧安装在支座上，二者的下缘通过多个相互平行的横梁连接，中间上部通过驱动梁连接，所述强迫同步型激振器安装在驱动梁上并与驱动系统连接，所述筛板固定在横梁上部且由正倾角的斜面筛板和负倾角的阶梯状筛板对接而成，所述斜面筛板位于阶梯状筛板的后部，斜面筛板的后端设有入料挡板。

上述高频振动筛，所述筛箱的两个侧板之间设有加强梁，所述加强梁的两端分别与两个侧板的上部连接，所述侧板的中部、中后部和周边均设有加强板，横梁、驱动梁、加强梁与各加强板连接成三维空间网状结构。

上述高频振动筛，所述筛板通过筛板连接装置固定在横梁上，所述筛板连接装置包括多个纵梁及沿每个纵梁布置的多个轨座，多个纵梁垂直于横梁并沿横梁等间距布置，每个纵梁通过其下部的纵梁支撑板固定在横梁上，每两个相邻的纵梁之间安装一排筛板，每个纵梁的上部设有卡槽，所述轨座的中部为水平定位板，所述水平定位板的下部设有与纵梁上部的卡槽相匹配的固定卡头，上部设有两个安装卡头，两个安装卡头分别卡入两相邻筛板边缘的卡槽中。

上述高频振动筛，所述驱动系统包括电机、弹性张紧底座、小皮带轮、大皮带轮和皮带，所述电机安装在弹性张紧底座上，所述小皮带轮安装在电机的输出轴上，所述大皮带轮安装在强迫同步型激振器的驱动轴上，小皮带轮与大皮带轮之间通过皮带相连。

上述高频振动筛，所述弹性张紧底座包括电机安装板、弹性支撑轴、长螺杆、张紧装置和两个侧支撑板，所述弹性支撑轴包括内方轴和同轴套装在内方轴中部的空心方轴，二者的侧壁之间的夹角为45°，所述内方轴与空心方轴之间的间隙由橡胶填充，所述空心方轴上部固定电机安装板；两个侧支撑板固定在传动座上并分别贴靠在内方轴的两个端面上，两个侧支撑板与内方轴之间通过长螺杆连接；所述张紧装置包括两个角度调节板，二者通过与内方轴相匹配的方孔分别套装在内方轴的两端，每个角度调节板均设有两个锁紧螺栓，两个锁紧螺栓穿过角度调节板上的弧形长孔和对应侧支撑板上的通孔后由螺母锁紧。

上述高频振动筛，所述张紧装置的每个角度调节板均设有调节头和调整螺栓，所述调节头连接在角度调节板的边缘，所述调整螺栓旋入调节头和对应侧支撑板上的固定座的螺纹孔中。

上述高频振动筛，所述空心方轴通过U形夹板与电机安装板连接，所述U形夹板包夹在空心方轴上并通过螺栓与电机安装板连接。

上述高频振动筛，所述斜面筛板与水平面的夹角为20°～ 30°。

上述高频振动筛，所述阶梯状筛板的上表面是由多个前高后低的斜面和多个立面构成的阶梯面，每个斜面与水平面的夹角为2°～ 6°。

上述高频振动筛，斜面筛板与阶梯状筛板的长度比例为1/4～1/3。

本发明采用由斜面筛板和阶梯状筛板构成的分段式筛板并以强迫同步型激振器作为激振源，不仅可以促使煤泥松散、分层及进一步脱水，有效防止堆料和跑水现象，改善煤泥水的脱水效果，而且故障率低，大大提高了筛机的运行可靠性。

本发明的筛箱采用三维空间网状结构，保证了筛箱整体的刚度和强度，筛机在运行过程中的扭转变形大大减小，从而提高了筛机的可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为高频振动筛主视图；

图2为高频振动筛左视图；

图3为筛箱结构示意图；

图4为侧板结构示意图；

图5为筛板安装示意图；

图6轨座结构示意图；

图7为弹性张紧底座主视图；

图8为弹性张紧底座左视图；

图9为弹性支撑轴结构示意图，其中图9（b）是图9（a）的左视图；

图10为张紧装置结构示意图。

图中标记如下：

1、筛箱，2、筛板，3、强迫同步型激振器，4、驱动系统，5、支座，6、传动座，7、侧板，8、加强梁，9、驱动梁，10、入料挡板，11、斜面筛板，12、阶梯状筛板，13、横梁，14、纵梁支撑板，15、纵梁，16、轨座，17、上周边加强板，18、中部加强板，19、中后部加强板，20、入料端加强板，21、下部加强板，22、出料端加强板，23、弹性张紧底座，24、电机，25、小皮带轮，26、皮带，27、大皮带轮，28、电机安装板，29、侧支撑板，30、弹性支撑轴，31、锁紧螺栓，32、长螺杆，33、U形夹板，34、空心方轴，35、内方轴，36、橡胶，37、角度调节板，38、调节头，39、调整螺栓，40、固定座，41、水平定位板，42、安装卡头，43、固定卡头。

具体实施方式

参看图1，本发明包括筛箱1、筛板2、强迫同步型激振器3、驱动系统4、支座5和传动座6。强迫同步型激振器3安装在筛箱1上，筛箱1安装在支座5上、驱动系统4安装在传动座6上，筛箱1在强迫同步型激振器3产生的激振力作用下做往复直线运动。

参看图3，筛箱1由侧板7、加强梁8、驱动梁9、入料挡板10、横梁13、纵梁支撑板14、纵梁15等组成；加强梁8、驱动梁9、入料挡板10、横梁13两端法兰和侧板7通过螺栓相连；截面为“∟”型结构的纵梁支撑板14通过螺栓对称固定在截面为空心矩形的横梁13上表面；纵梁15固定在对称布置的纵梁支撑板14内侧，并与横梁13上表面留有一定的距离，纵梁15一端通过螺栓与入料挡板10内侧相连接。

参看图4，侧板7外侧布置一系列截面为“∟”形的加强板，侧板上缘布置上周边加强板17，侧板中部驱动梁两侧布置4件倾斜一定角度的中部加强板18，侧板中后部加强梁位置倾斜布置中后部加强板19、入料端横梁位置布置2件入料端加强板20、侧板下部横梁安装位置布置两排下部加强板21，出料端横梁安装位置竖直布置出料端加强板22。

筛板2由斜面筛板11和阶梯状筛板12两部分组成，斜面筛板11表面为平面，呈正倾角（正倾角是指入料端即后端较高）倾斜布置在入料端，倾角为20°～ 30°；阶梯状筛板12是由一系列呈负倾角（负倾角是指前端比后端高）倾斜排列的筛板构成的阶梯型结构，倾角为2°～ 6°；斜面筛板11和阶梯状筛板12的长度比例为1/4～1/3。

参看图5和图6，筛板2通过特殊结构的轨座16安装在纵梁15上。轨座16的截面为特殊的异形结构，轨座16由水平定位板41、安装卡头42、固定卡头43组成；水平定位板41截面为矩形；水平定位板41上表面设有两件并排的安装卡头42，安装卡头42截面顶端为弧形结构，弧形部分下面为两段方形结构，且上部的方形段宽度要大于下部的方形段，两部分方形段组成倒阶梯型结构；水平定位板41的下表面为固定卡头43，固定卡头43截面上端为方形结构，下端为梯形结构，且方形结构的宽度小于的梯形结构的上边长度。

纵梁15截面为矩形结构，纵梁15上表面开有豁口（卡槽），轨座16的固定卡头43穿过豁口固定在纵梁15上，筛板2两端各开有一排内截面与轨座安装卡头42相配合的卡槽，相邻两块筛板2一端的卡槽分别安装在同一个轨座上并排的两个安装卡头42配合。

筛板2和轨座16均是由聚氨酯浇筑而成的具有一定弹性的零部件。

强迫同步型激振器3安装在驱动梁9上，并与驱动系统4相连。

参看图2，驱动系统4由弹性张紧底座23、电机24、小皮带轮25、皮带26、大皮带轮27组成，电机24安装在弹性张紧底座23上，小皮带轮安装在电机24的输出轴上，大皮带轮27安装在强迫同步型激振器3的驱动轴上，小皮带轮25和大皮带轮27通过皮带26相连。

参看图7～图10，弹性张紧底座23由电机安装板28、侧支撑板29、弹性支撑轴30、张紧装置、长螺杆32、U形夹板33组成；电机安装板28通过U形夹板33固定在弹性支撑轴30上；弹性支撑轴30通过长螺杆32安装在截面为“L”型结构的侧支撑板29上；张紧装置分别和弹性支撑轴30及侧支撑板29固定连接；通过调整张紧装置，可调整电机安装板28的倾角。

弹性支撑轴30由空心方轴34、内方轴35、橡胶36组成；空心方轴34截面为空心方形结构，内方轴35截面为实心方形结构；内方轴35同心布置在空心方轴34内部，且内方轴35相对空心方轴34旋转45°方位角；内方轴35伸出空心方轴34一定距离，用于和张紧装置的连接；内方轴35中心设有通长的内螺纹孔，长螺杆32安装在内螺纹孔内，且长螺杆32两端伸出螺纹孔一定距离，用于和侧支撑板29相连。

张紧装置由角度调节板37、调节头38、调整螺栓39、固定座40等组成，通过将调整螺栓39向下或向上旋起，可调整角度调节板37的旋转角度。

角度调节板37为扇形结构，扇形顶部圆弧中心设有用于和内方轴35固定的方形孔，扇形底部设有用于和侧支撑板29连接的弧形槽，扇形底部一端设有用于和调节头38连接的圆孔。

调节头38侧面端部设有用于和角度调节板37扇形底部一端连接的圆孔，上、下端面设有用于和调整螺栓39连接的内螺纹通孔。

固定座40位于调节头38正下方，固定座40截面为“∟”型结构，固定座40上端面设有用于和调整螺栓39连接的内螺纹通孔，固定座40下端和侧端分别与侧支撑板29的底面和侧面焊接在一起。

本发明筛箱侧板外侧通过合理布置一系列加强板，将与侧板相连的横梁、加强梁、驱动梁等连接在一起，同时增加纵梁将各横梁和入料挡板在纵向连接在一起，各部件之间相互作用，形成封闭式的三维空间网状结构，从而保证了筛箱整体的刚度和强度，筛机在运行过程中的扭转变形大大减小，从而提高了筛机的可靠性。

本发明采用强迫同步型激振器作为激振源，由于该类型的激振器结构紧凑、可靠性高，因而有利于筛机的标准化、系列化及大型化发展。

筛板由直线段和阶梯段两部分组成，直线段筛正倾角布置，并且可根据煤泥水的性质，设置合理的长度，煤泥水在该部分运行速度较快，有利于煤泥的预脱水；阶梯状筛板表面为斜面，一系列筛板呈负倾角排列布置成阶梯型结构，经过预脱水的煤泥在该段爬坡运动，运动速度较慢，延长了煤泥在筛面上的运行时间，

并且在经过两块筛板之间的“台阶”时，煤泥饼被“摔碎”，煤泥之间变的比较疏松，因而有利于煤泥的松散、分层及进一步脱水。

筛机驱动系统配置弹性张紧底座，皮带调整比较方便，同时可使皮带长期保持在合适的张紧状态，提供理想的皮带张紧力，有效防止皮带出现松弛，避免皮带过热打滑，从而提高了驱动系统的传递效率，并且延长了皮带的使用寿命。

Claims (8)

1.一种高频振动筛，其特征是，构成中包括筛箱（1）、筛板（2）、强迫同步型激振器（3）和驱动系统（4），所述筛箱（1）包括两个平行且相对的侧板（7）、多个横梁（13）和驱动梁（9），两个侧板（7）通过弹簧安装在支座（5）上，二者的下缘通过多个相互平行的横梁（13）连接，中间上部通过驱动梁（9）连接，所述强迫同步型激振器（3）安装在驱动梁（9）上并与驱动系统（4）连接，所述筛板（2）固定在横梁（13）上部且由后端比前端高的斜面筛板（11）和前端比后端高的阶梯状筛板（12）对接而成，所述斜面筛板（11）位于阶梯状筛板（12）的后部，斜面筛板（11）的后端设有入料挡板（10）；

所述驱动系统（4）包括电机（24）、弹性张紧底座（23）、小皮带轮（25）、大皮带轮（27）和皮带（26），所述电机（24）安装在弹性张紧底座（23）上，所述小皮带轮（25）安装在电机（24）的输出轴上，所述大皮带轮（27）安装在强迫同步型激振器（3）的驱动轴上，小皮带轮（25）与大皮带轮（27）之间通过皮带（26）相连；

所述弹性张紧底座（23）包括电机安装板（28）、弹性支撑轴（30）、长螺杆（32）、张紧装置和两个侧支撑板（29），所述弹性支撑轴（30）包括内方轴（35）和同轴套装在内方轴（35）中部的空心方轴（34），二者的侧壁之间的夹角为45°，所述内方轴（35）与空心方轴（34）之间的间隙由橡胶（36）填充，所述空心方轴（34）上部固定电机安装板（28）；两个侧支撑板（29）固定在传动座（6）上并分别贴靠在内方轴（35）的两个端面上，两个侧支撑板（29）与内方轴（35）之间通过长螺杆（32）连接；所述张紧装置包括两个角度调节板（37），二者通过与内方轴（35）相匹配的方孔分别套装在内方轴（35）的两端，每个角度调节板（37）均设有两个锁紧螺栓（31），两个锁紧螺栓（31）穿过角度调节板（37）上的弧形长孔和对应侧支撑板（29）上的通孔后由螺母锁紧。

2.根据权利要求1所述的一种高频振动筛，其特征是，所述筛箱（1）的两个侧板（7）之间设有加强梁（8），所述加强梁（8）的两端分别与两个侧板（7）的上部连接，所述侧板（7）的中部、中后部和周边均设有加强板，横梁（13）、驱动梁（9）、加强梁（8）与各加强板连接成三维空间网状结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种高频振动筛，其特征是，所述筛板（2）通过筛板连接装置固定在横梁（13）上，所述筛板连接装置包括多个纵梁（15）及沿每个纵梁（15）布置的多个轨座（16），多个纵梁（15）垂直于横梁（13）并沿横梁（13）等间距布置，每个纵梁（15）通过其下部的纵梁支撑板（14）固定在横梁（13）上，每两个相邻的纵梁（15）之间安装一排筛板（2），每个纵梁（15）的上部设有卡槽，所述轨座（16）的中部为水平定位板（41），所述水平定位板（41）的下部设有与纵梁（15）上部的卡槽相匹配的固定卡头（43），上部设有两个安装卡头（42），两个安装卡头（42）分别卡入两相邻筛板（2）边缘的卡槽中。

4.根据权利要求1所述的一种高频振动筛，其特征是，所述张紧装置的每个角度调节板（37）均设有调节头（38）和调整螺栓（39），所述调节头（38）连接在角度调节板（37）的边缘，所述调整螺栓（39）旋入调节头（38）和对应侧支撑板（29）上的固定座（40）的螺纹孔中。

5.根据权利要求1所述的一种高频振动筛，其特征是，所述空心方轴（34）通过U形夹板（33）与电机安装板（28）连接，所述U形夹板（33）包夹在空心方轴（34）上并通过螺栓与电机安装板（28）连接。

6.根据权利要求1所述的一种高频振动筛，其特征是，所述斜面筛板（11）与水平面的夹角为20°～ 30°。

7.根据权利要求1所述的一种高频振动筛，其特征是，所述阶梯状筛板（12）的上表面是由多个前高后低的斜面和多个立面构成的阶梯面，每个斜面与水平面的夹角为2°～ 6°。

8.根据权利要求1、2或4-7任意一种所述的一种高频振动筛，其特征是，斜面筛板（11）与阶梯状筛板（12）的长度比例为1/4～1/3。

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