CN115999892B - 一种多通道螺旋式旋振弛张筛 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多通道螺旋式旋振弛张筛，通过将n个筛分通道呈层叠状沿同轴心的螺旋线布设，不仅可以充分利用高度方向的空间，以在筛分面积相同的情况下，大大减小占地面积；在占地面积相同的情况下，延长筛面长度，提高筛分效率；并且，还可以通过调整螺距来调节筛分通道的数量n，在不影响占地面积的情况下，通过增加高度，从而成倍提升设备处理量。多通道螺旋式旋振弛张筛使用ROSTA弹簧作为隔振弹簧，沿螺旋线切线方向布置在筛分装置四周，在保证旋振方向弹性支撑的同时，控制设备只做旋振运动，防止设备产生由于重心偏移、受力不均等因素引起的径向摆动，大大提高了设备运行的稳定性。

Description

一种多通道螺旋式旋振弛张筛

技术领域

本申请涉及物料筛分技术领域，具体而言，涉及一种多通道螺旋式旋振弛张筛。

背景技术

随着许多行业的发展，细粒黏湿物料筛分的重要性愈发凸显，如：选煤行业中，自动化程度不断提高，煤炭开采过程对煤块的破碎作用更加强烈，产生大量细粒物料，且通过大量喷水实现降尘；建筑固废资源化产业中，由于原料长期的室外堆存，在风吹日晒雨淋下，泥化现象较为严重。细粒黏湿物料粒度较小，比表面积较大，表面能较大，且外水含量高，颗粒间易产生液桥，因此在筛分过程中往往由于易黏连而造成团聚、黏附及堵孔等现象，难以实现有效筛分，为此，弛张筛应运而生。

弛张筛使用柔性筛面进行弛张运动，筛面通过挠性变形产生了远大于筛梁的加速度，从而打散物料，解除其团聚、黏附并疏通筛孔，筛分效果较好。但现有弛张筛均采用平面化设计，占地面积大，空间利用率不高，对于增加处理量或提高筛分效率的需求只能通过多台筛机并联或串联的方式实现，在基础设施条件有限，占地面积较为紧张的情况下难以满足需求。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种多通道螺旋式旋振弛张筛，通过将筛分通道螺旋式布置，充分利用了高度方向的空间，筛分面积相同的情况下，大大减小了占地面积；占地面积相同的情况下，延长了筛面长度，提高了筛分效率，并且可以通过调整螺距来调节筛分通道的数量，在不影响占地面积的情况下，通过增加高度，从而成倍提升设备处理量。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请实施例提供一种多通道螺旋式旋振弛张筛，包括：入料装置、筛分装置、排料装置、激励装置、多个剪切弹簧、ROSTA弹簧和固定机架，所述入料装置包括n个入料机构，n为大于1的整数；所述筛分装置包括n个筛分通道，以及内连接板和外连接板，每个入料机构与一个筛分通道对接；每个所述筛分通道包括主动筛框、浮动筛框、筛下物收集槽、弛张筛面，而所述主动筛框包括同轴心的螺旋状的内侧板和外侧板，x个间隔设置在所述内侧板与所述外侧板之间的主动筛梁，以及设置在所述内侧板上的内侧连接件和设置在所述外侧板上的外侧连接件，其中，所述内侧板上和所述外侧板上的x个主动筛梁的相邻两个安装位置中间均开设有连接孔，共x-1个；所述浮动筛框包括同轴心的螺旋状的内侧连接槽钢和外侧连接槽钢，x-1个浮动筛梁，每个所述浮动筛梁的两端设有连接块，所述浮动筛梁通过其内侧端的连接块穿过所述内侧板上的连接孔后与所述内侧连接槽钢连接为一体，以使所述内侧连接槽钢依附于所述内侧板，并通过若干所述剪切弹簧连接在所述内侧板的内侧连接件与所述内侧连接槽钢之间，所述浮动筛梁还通过其外侧端的连接块穿过所述外侧板上的连接孔后与所述外侧连接槽钢连接为一体，以使所述外侧连接槽钢依附于所述外侧板，并通过若干所述剪切弹簧连接在所述外侧板的外侧连接件与所述外侧连接槽钢之间；每个所述弛张筛面的两端分别连接在相邻的主动筛梁和浮动筛梁上；n个筛分通道呈层叠状沿同轴心的螺旋线布设，上下层叠相邻的两个筛分通道之间通过所述内连接板和所述外连接板连接；所述排料装置包括n个筛上物排料槽和n个筛下物排料槽，每个筛分通道安装对应的筛上物排料槽和筛下物排料槽；所述筛下物收集槽与所述主动筛框的内侧板和外侧板固接；所述激励装置包括激振器、安装座和驱动轴，所述驱动轴与所述内连接板连接，所述安装座上的所述激振器运行时，通过所述驱动轴传动，从而带动所述筛分装置做旋振运动；所述筛分装置则通过所述ROSTA弹簧连接到固定机架上。

在本申请实施例中，多通道螺旋式旋振弛张筛通过将n个筛分通道呈层叠状沿同轴心的螺旋线布设，不仅可以充分利用高度方向的空间，以在筛分面积相同的情况下，大大减小占地面积；在占地面积相同的情况下，延长筛面长度，提高筛分效率；并且，还可以通过调整螺距来调节筛分通道的数量n，在不影响占地面积的情况下，通过增加高度，从而成倍提升设备处理量。多通道螺旋式旋振弛张筛使用ROSTA弹簧作为隔振弹簧，沿螺旋线切线方向布置在筛分装置四周，在保证旋振方向弹性支撑的同时，控制设备只做旋振运动，防止设备产生由于重心偏移、受力不均等因素引起的径向摆动，大大提高了设备运行的稳定性。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，每个所述筛分通道的主动筛梁和浮动筛梁沿此筛分通道径向呈弧形布置。

在该实现方式中，每个筛分通道的主动筛梁和浮动筛梁沿此筛分通道径向呈弧形布置，物料在弛张筛面上跳跃的同时，实现了筛分通道径向的物料翻滚流动，避免了物料堆积，完成了物料在筛分通道径向不同区域的交换，充分利用了筛面振动强度最大的区域，大大提高了筛分效果。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述主动筛梁和所述浮动筛梁的弧形部分半径为筛分通道宽度的60％～80％，所述主动筛梁和所述浮动筛梁的弧形靠近所述内侧板的内侧切线与水平面夹角为25°～35°，所述主动筛梁和所述浮动筛梁的弧形靠近所述外侧板的外侧切线与水平面夹角为50°～70°。

在该实现方式中，采用此种形式设计主动筛梁和浮动筛梁的弧形部分(主动筛梁和浮动筛梁的弧形靠近内侧板的内侧切线与水平面夹角为25°～35°，主动筛梁和浮动筛梁的弧形靠近外侧板的外侧切线与水平面夹角为50°～70°)，由于靠近驱动轴(即靠近内侧板)的区域内，主动筛梁和浮动筛梁相对位移小，弛张筛面挠性变形小，筛面加速度小，不利于物料松散分层，而靠近外侧(即靠近外侧板)的区域内，主动筛梁和浮动筛梁相对位移大，弛张筛面挠性变形大，筛面加速度大，物料松散分层效果最好，应当尽可能使物料在此区域进行松散分层，但此区域过大的筛面加速度带来极佳的松散分层效果的同时，筛面运动过于剧烈，不利于颗粒的透筛；而中间区域同时具有适当的筛面加速度与透筛概率。因此，采用沿筛分通道径向呈弧形的筛面形状，通过筛面对颗粒作用力方向的改变，加强了内侧的区域内的物料在离心力作用下，沿径向向外侧运动的趋势，使靠近内侧的区域内的颗粒可以向中间区域移动；而使靠近外侧的区域内的颗粒可以向靠近内侧的区域的方向弹跳，再加上中间区域的颗粒在离心力作用下向靠近外侧的区域移动，实现了筛分通道径向的物料翻滚流动，避免了物料堆积，完成了物料的交换，使径向各个区域的颗粒均可以进入靠近外侧的区域进行充分的松散分层，提高了整体的筛分效果。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述筛下物收集槽沿所述筛分通道径向呈弧形布置，且所述筛下物收集槽沿筛分通道径向的弧形异于所述主动筛梁和所述浮动筛梁的弧形。

在该实现方式中，筛下物收集槽沿筛分通道径向呈弧形布置，实现了筛下物收集槽内物料的均匀分布，避免了物料堆积黏结，有利于快速排出筛下物，提高排料效率。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述筛下物收集槽的弧形部分半径为筛分通道宽度的120％～130％，所述筛下物收集槽的弧形靠近所述内侧板的切线与水平面重合，所述筛下物收集槽的弧形靠近所述外侧板的切线与水平面夹角为40°～60°。

在该实现方式中，筛下物收集槽的弧形部分的结构设计，使靠近轴心方向筛下物收集槽的高度更低，在筛分通道径向截面内，离心力使筛下物有远离轴心运动的趋势，且沿靠近内侧的区域至靠近外侧的区域离心力逐渐增加；在弧形设计的筛下物收集槽作用下，重力与支持力的合力使筛下物有向轴心运动的趋势，且沿靠近内侧的区域至靠近外侧的区域重力与支持力的合力逐渐增加，两种运动趋势相互作用、抵消下，实现了筛下物收集槽内筛下物的均匀分布，避免了物料堆积黏结，有利于快速排出筛下物。

结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，位于顶层的筛分通道的上方设置物料挡板，而相邻的两层筛分通道，位于上层的筛分通道的筛下物收集槽同时作为位于下层的筛分通道的物料挡板。

在该实现方式中，物料挡板的设计，使得物料跳起后撞击到物料挡板上，充分打散团聚物料，可以提高物料松散度；物料挡板既能提高物料松散度，提高筛分效率，又能实现封闭，减少物料的洒落或飞溅。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述筛下物收集槽的内底部均匀设置有若干三角格条。

在该实现方式中，当筛下物在输送过程中反向滑动或反向滚动较为强烈时，三角格条的设计，可以有效阻碍物料的反向滑动或反向滚动，提高筛下物输送速度，提升排料效率。

结合第一方面，在第一方面的第七种可能的实现方式中，针对每个所述主动筛梁，具有沿筛分通道切线横截面为异形的主动管梁，所述主动管梁的中心线保持竖直，且所述主动管梁的上方固接主动筛梁卡槽；针对每个所述浮动筛梁，具有沿筛分通道切线横截面为异形的浮动管梁，所述浮动管梁的中心线保持竖直，且所述浮动管梁的上方固接浮动筛梁卡槽；每个所述弛张筛面的两端设有凸缘，通过所述弛张筛面两端的凸缘分别嵌入所述主动筛梁卡槽和所述浮动筛梁卡槽，并通过卡条实现卡紧，实现所述弛张筛面与所述主动筛梁和所述浮动筛梁的连接。

在该实现方式中，中心线保持竖直的沿筛分通道切线横截面为异形的主动管梁和浮动管梁，不仅能够通过固接的主动筛梁卡槽和浮动筛梁卡槽配合弛张筛面两端的凸缘，结合卡条实现对弛张筛面的安装，还能够减少物料透筛后在管梁处的堆积。

结合第一方面，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述激振器为两个振动电机，所述安装座包括两块圆形安装侧板和四块连接基板，每个圆形安装侧板通过其四周的连接角钢与四块连接基板连接，而由四块连接基板合围的内部空间通过筋板固接以增加强度；两个所述振动电机分别固定安装在所述圆形安装侧板上，且两个所述振动电机均倾斜布置，二者位于所述驱动轴的轴心线两侧且夹角相等。

在该实现方式中，通过倾斜布置的两台振动电机，实现了筛体的三维的旋转振动，使得筛分通道的任何一处受到的激振力大小相同，激振力与筛分通道螺旋线切线的夹角(即振动方向角)也相同。

结合第一方面，在第一方面的第九种可能的实现方式中，所述剪切弹簧包括剪切弹簧连接板和剪切弹簧橡胶块，所述剪切弹簧连接板位于所述剪切弹簧橡胶块的上下两侧，且所述剪切弹簧连接板与所述剪切弹簧橡胶块的前后侧均为弧形。

对剪切弹簧进行拓扑优化(剪切弹簧连接板与剪切弹簧橡胶块的前后侧均为弧形)，剪切弹簧的弧形曲率由其与螺旋形筛分通道的中心轴线的距离决定，距离越近，曲率越大；上、下侧为扭曲面，扭曲程度由其所处位置的安装面扭曲程度决定。这种拓扑优化的设计保证了剪切弹簧安装的可靠性以及其沿安装方向工作时的稳定性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的多通道螺旋式旋振弛张筛的整体结构示意图。

图2为多通道螺旋式旋振弛张筛的主视结构示意图。

图3为多通道螺旋式旋振弛张筛的左视半剖面结构示意图。

图4为多通道螺旋式旋振弛张筛的左视半剖面局部结构示意图。

图5为主动筛梁、浮动筛梁及筛下物收集槽沿筛分通道径向形状示意图。

图6为弛张筛面与主动筛梁、浮动筛梁连接的示意图。

图7为激励装置的结构示意图。

图8为ROSTA弹簧的结构示意图。

图9为排料装置的结构示意图。

图10为剪切弹簧的示意图。

图标：1-入料装置；2-主动筛梁；2a-主动筛梁卡槽；2b-主动管梁；3-内侧板；4-外侧板；5-内侧板上角钢；6-内侧板下角钢；7-外侧板上角钢；8-外侧板下角钢；9-浮动筛梁；9a-浮动筛梁卡槽；9b-浮动管梁；10-连接块；11-内侧连接槽钢；12-外侧连接槽钢；13-弛张筛面；14-筛下物收集槽；15-剪切弹簧；15a-剪切弹簧连接板；15b-剪切弹簧橡胶块；16-内连接板；17-外连接板；18-筛上物排料槽；19-筛下物排料槽；20-振动电机；21-圆形安装侧板；22-连接角钢；23-连接基板；24-驱动轴；25-筋板；26-ROSTA弹簧；27-固定机架；28-三角格条；29-卡条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”和“右”指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位和位置关系，仅仅是为了方便描述的结构和操作方式，而不是指示或者暗示所指的部分必须具有特定的方位、以特定的方位操作，因而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1～4，图1为本申请实施例提供的多通道螺旋式旋振弛张筛的整体结构示意图；图2为多通道螺旋式旋振弛张筛的主视结构示意图；图3为多通道螺旋式旋振弛张筛的左视半剖面结构示意图；图4为多通道螺旋式旋振弛张筛的左视半剖面局部结构示意图。

本申请实施例提供一种多通道螺旋式旋振弛张筛，包括：入料装置1、筛分装置、排料装置、激励装置、多个剪切弹簧15、ROSTA弹簧26和固定机架27。

在本实施例中，入料装置1可以包括n个入料机构，n为大于1的整数。

在本实施例中，筛分装置包括n个筛分通道，以及内连接板16和外连接板17，每个入料机构与一个筛分通道对接。

由于n除了表示入料机构的数量，还表示筛分通道、排料装置、筛下物收集槽14等部件的数量，为了便于说明，本实施例中以n为2时的情况为例进行介绍，但不作限定。

在本实施例中，每个筛分通道可以包括主动筛框、浮动筛框、筛下物收集槽14和弛张筛面13。

示例性的，主动筛框可以包括同轴心的螺旋状的内侧板3(螺旋半径相对较小)和外侧板4(螺旋半径相对较大)，且二者螺距一致，x个间隔设置在内侧板3与外侧板4之间的主动筛梁2，以及设置在内侧板3上的内侧连接件(例如设置在内侧板3上的内侧板上角钢5和内侧板下角钢6)和设置在外侧板4上的外侧连接件(例如设置在外侧板4上的外侧板上角钢7和外侧板下角钢8)，其中，内侧板3上和外侧板4上的x个主动筛梁2的相邻两个安装位置中间均开设有连接孔，共x-1个。

示例性的，浮动筛框可以包括同轴心的螺旋状的内侧连接槽钢11(螺旋半径与内侧板3的螺旋半径匹配，此处的匹配表示二者可以一致，也可以不一致，以内侧连接槽钢11能够与内侧板3配合安装为准)和外侧连接槽钢12(螺旋半径与外侧板4的螺旋半径匹配，此处的匹配表示二者可以一致，也可以不一致，以外侧连接槽钢12能够与外侧板4配合安装为准)，x-1个浮动筛梁9，每个浮动筛梁9的两端设有连接块10，x为大于2的正整数。

每个浮动筛梁9可以通过其内侧端的连接块10穿过内侧板3上的连接孔后与内侧连接槽钢11连接为一体(连接块10的外径尺寸小于连接孔的内径尺寸，确保主动筛框与浮动筛框的相对运动不受影响)，以使内侧连接槽钢11依附于内侧板3，并通过若干剪切弹簧15连接在内侧板3的内侧连接件(内侧板上角钢5和内侧板下角钢6)与内侧连接槽钢11之间(此时连接块10与连接孔之间并不接触)。每个浮动筛梁9还可以通过其外侧端的连接块10穿过外侧板4上的连接孔后与外侧连接槽钢12连接为一体，以使外侧连接槽钢12依附于外侧板4，并通过若干剪切弹簧15连接在外侧板4的外侧连接件(外侧板上角钢7和外侧板下角钢8)与外侧连接槽钢12之间。由此，实现浮动筛框与主动筛框之间的软连接。

而每个弛张筛面13的两端可以分别连接在相邻的主动筛梁2和浮动筛梁9上。基于此，n个筛分通道可以呈层叠状沿同轴心的螺旋线(向下)布设，而上下层叠相邻的两个筛分通道之间可以通过内连接板16和外连接板17连接，由此可以实现n个筛分通道的叠置。在其他一些可能的实现方式中，n的数值还可以是3、4、5等等，可以根据实际需要和设计要求进行调整，此处不作限定。

排料装置包括n个筛上物排料槽18和n个筛下物排料槽19，每个筛分通道安装对应的筛上物排料槽18和筛下物排料槽19。而筛下物收集槽14与主动筛框的内侧板3和外侧板4固接，其中，筛下物收集槽14的数量与筛分通道的数量一致。

在本实施例中，激励装置可以包括激振器、安装座和驱动轴24。驱动轴24与内连接板16连接，安装座上的激振器运行时，通过驱动轴24传动，从而带动筛分装置做旋振运动。筛分装置则通过ROSTA弹簧26连接到固定机架27上。

多通道螺旋式旋振弛张筛，采用弛张结构，主动筛框、浮动筛框的相对旋振运动带动主动筛梁2、浮动筛梁9间的弛张筛面13产生挠性变形，使得物料弹起，并使其获得远大于筛框本身的加速度，有利于细粒黏湿物料松散分层，解决了其团聚或黏附造成的难筛问题。弛张运动的弛张筛面(例如聚氨酯筛板)上拉伸变形的筛孔也极大降低了堵孔率，并且群颗粒跳起后下落到筛面上会发生冲击并滑行一段距离，对黏附在筛面的细颗粒也有擦洗作用。而通过将n个筛分通道呈层叠状沿同轴心的螺旋线布设，不仅可以充分利用高度方向的空间，以在筛分面积相同的情况下，大大减小占地面积；在占地面积相同的情况下，延长筛面长度，提高筛分效率；并且，还可以通过调整螺距来调节筛分通道的数量n，在不影响占地面积的情况下，通过增加高度，从而成倍提升设备处理量。多通道螺旋式旋振弛张筛使用ROSTA弹簧26作为隔振弹簧，沿螺旋线切线方向布置在筛分装置四周，在保证旋振方向弹性支撑的同时，控制设备只做旋振运动，防止设备产生由于重心偏移、受力不均等因素引起的径向摆动，大大提高了设备运行的稳定性。

在本实施例中，筛分通道(螺旋状)的切线与水平面的夹角，即可以理解为通常筛分设备中的“安装倾角”，取决于筛分通道的螺距，本实施例中以设计两层筛分通道(n＝2)时的螺距为例，采用的安装倾角为10°，此处不作限定。

由于筛分需要两个阶段：一是细颗粒穿过足够松散的物料层到达筛面，此阶段需要物料松散分层；二是细颗粒穿透筛面成为筛下物，即透筛。因此，为了提升筛分效果，本实施例中从这两个阶段的筛分入手。

请参阅图5，图5为主动筛梁2、浮动筛梁9及筛下物收集槽14沿筛分通道径向形状示意图。

为了提升筛分效果，每个筛分通道的主动筛梁2和浮动筛梁9沿此筛分通道径向呈弧形布置。在物料在弛张筛面13上跳跃的同时，实现筛分通道径向的物料翻滚流动，避免物料堆积，完成物料在筛分通道径向不同区域的交换，充分利用筛面振动强度最大的区域，以提高筛分效果。

具体的，为了进一步提升筛分效果，主动筛梁2的弧形部分的具体形状参数具体采用以下方式确定：主动筛梁2的弧形部分半径为筛分通道宽度的60％～80％(筛分细粒煤等物料时以70％时效果为佳)；主动筛梁2的弧形靠近内侧板3的内侧切线与水平面夹角为25°～35°(筛分细粒煤等物料时以30°为佳)，主动筛梁2的弧形靠近外侧板4的外侧切线与水平面夹角为50°～70°(筛分细粒煤等物料时以60°为佳)。

由于浮动筛梁9与主动筛梁2交错设置以构成同一筛分通道，本实施例中以浮动筛梁9与主动筛梁2的弧形设计一致的情况为例进行介绍，因此，浮动筛梁9的弧形部分的具体形状参数具体采用以下方式确定：浮动筛梁9的弧形部分半径为筛分通道宽度的60％～80％(筛分细粒煤等物料时以70％时效果为佳)；浮动筛梁9的弧形靠近内侧板3的内侧切线与水平面夹角为25°～35°(筛分细粒煤等物料时以30°为佳)，浮动筛梁9的弧形靠近外侧板4的外侧切线与水平面夹角为50°～70°(筛分细粒煤等物料时以60°为佳)。

需要说明的是，主动筛梁2和浮动筛梁9的弧形部分半径、其弧形靠近内侧板3的内侧切线与水平面夹角、其弧形靠近外侧板4的外侧切线与水平面夹角，均可以根据物料的具体类型或者其他影响物料翻滚筛分的因素，进行相应的调节，此处不作限定。

采用此种形式设计主动筛梁2和浮动筛梁9的弧形部分，由于靠近驱动轴24(即靠近内侧板3)的区域(记为区域I)内，主动筛梁2和浮动筛梁9相对位移小，弛张筛面13挠性变形小，筛面加速度小，不利于物料松散分层，而靠近外侧(即靠近外侧板4)的区域(记为区域III)内，主动筛梁2和浮动筛梁9相对位移大，弛张筛面13挠性变形大，筛面加速度大，物料松散分层效果最好，应当尽可能使物料在此区域进行松散分层，但此区域过大的筛面加速度带来极佳的松散分层效果的同时，筛面运动过于剧烈，不利于颗粒的透筛；而中间区域(记为区域II)同时具有适当的筛面加速度与透筛概率。

因此，采用沿筛分通道径向呈弧形的此种筛面形状，通过筛面对颗粒作用力方向的改变，加强了内侧的区域I内的物料在离心力作用下，沿径向向外侧运动的趋势，使靠近内侧的区域I内的颗粒可以向中间区域II移动；而使靠近外侧的区域III内的颗粒可以向靠近内侧的区域I的方向弹跳，再加上中间区域II的颗粒在离心力作用下向靠近外侧的区域III移动，实现了筛分通道径向的物料翻滚流动，避免了物料堆积，完成了物料的交换；并且，使径向各个区域的颗粒均可以进入靠近外侧的区域III进行充分的松散分层，大大提高了整体的筛分效果。在本实施例中，为了提升排料效率，筛下物收集槽14沿筛分通道径向呈弧形布置，且筛下物收集槽14沿筛分通道径向的弧形异于主动筛梁2和浮动筛梁9的弧形。

筛下物收集槽14沿筛分通道径向呈弧形布置，实现了筛下物收集槽14内物料的均匀分布，避免了物料堆积黏结，有利于快速排出筛下物，提高排料效率。

示例性的，筛下物收集槽14的弧形部分的具体形状参数确定方式可以为：筛下物收集槽14的弧形部分半径为筛分通道宽度的120％～130％(筛分细粒煤等物料时以125°为佳)，筛下物收集槽14的弧形靠近内侧板3的切线与水平面重合，筛下物收集槽14的弧形靠近外侧板4的切线与水平面夹角为40°～60°(筛分细粒煤等物料时以50°为佳)。

此种方式可以使靠近轴心方向筛下物收集槽14的高度更低，在筛分通道径向截面内，离心力使筛下物有远离轴心运动的趋势，且沿靠近内侧的区域(为便于表述，此处同样以区域I进行指代，但此区域I与主动筛梁2和浮动筛梁9的弧形部分所指代的区域I有所不同，二者位于不同层面，后文关于筛下物收集槽14的指代区域II、区域III同样如此，不再赘述)至靠近外侧的区域(即区域III)离心力逐渐增加；在弧形设计的筛下物收集槽14作用下，重力与支持力的合力使筛下物有向轴心运动的趋势，且沿靠近内侧的区域(区域I)至靠近外侧的区域(区域III)重力与支持力的合力逐渐增加，两种运动趋势相互作用、抵消下，实现了筛下物收集槽14内筛下物的均匀分布，避免了物料堆积黏结，有利于快速排出筛下物。

请再次参阅图4，在本实施例中，位于顶层的筛分通道的上方设置物料挡板，而相邻的两层筛分通道，位于上层的筛分通道的筛下物收集槽14同时作为位于下层的筛分通道的物料挡板。

这样可以使得物料跳起后撞击到物料挡板(位于顶层的筛分通道的上方设置的物料挡板，或者，位于上层的筛分通道的筛下物收集槽14)上，充分打散团聚物料，可以提高物料松散度；物料挡板既能提高物料松散度，提高筛分效率，又能实现封闭，减少物料的洒落或飞溅。

当筛下物在输送过程中反向滑动或反向滚动较为强烈时，还可以在筛下物收集槽14的内底部均匀设置若干三角格条28，如图6所示，图6为弛张筛面13与主动筛梁2、浮动筛梁9连接的示意图。筛下物收集槽14的内底部均匀设置的三角格条28可以有效阻碍物料的反向滑动或反向滚动，提高筛下物输送速度，提升排料效率。

请继续参阅图6，针对每个主动筛梁2，具有沿筛分通道切线横截面为异形的主动管梁2b，而主动管梁2b的中心线保持竖直，且主动管梁2b的上方固接主动筛梁卡槽2a。同理，针对每个浮动筛梁9，具有沿筛分通道切线横截面为异形的浮动管梁9b，浮动管梁9b的中心线保持竖直，且浮动管梁9b的上方固接浮动筛梁卡槽9a。

而每个弛张筛面13的两端设有凸缘，通过将弛张筛面13两端的凸缘分别嵌入主动筛梁卡槽2a和浮动筛梁卡槽9a，并通过卡条29实现卡紧，实现弛张筛面13与主动筛梁2和浮动筛梁9的连接。

基于此，中心线保持竖直的沿筛分通道切线横截面为异形的主动管梁2b和浮动管梁9b，不仅能够通过固接的主动筛梁卡槽2a和浮动筛梁卡槽9a配合弛张筛面13两端的凸缘，结合卡条29实现对弛张筛面13的安装，还能够减少物料透筛后在管梁处的堆积。

请参阅图7，图7为激励装置的结构示意图。

在本实施例中，激励装置可以包括激振器、安装座和驱动轴24。驱动轴24与内连接板16连接，安装座上的激振器运行时，通过驱动轴24传动，从而带动筛分装置做旋振运动。

而本实施例中的激振器为两个振动电机20(其他实施例中也可以采用其他类型的激振器，此处不作限定)，安装座包括两块圆形安装侧板21和四块连接基板23，每个圆形安装侧板21通过其四周的连接角钢22与四块连接基板23连接，而由四块连接基板23合围的内部空间通过筋板25固接以增加强度。两个振动电机20分别固定安装在两侧的圆形安装侧板21上，且两个振动电机20均倾斜布置，二者位于驱动轴24的轴心线两侧且夹角相等。

本实施例通过倾斜布置的两台振动电机20，实现了筛体的三维的旋转振动，使得筛分通道的任何一处受到的激振力大小相同，激振力与筛分通道螺旋线切线的夹角(即振动方向角)也相同。

弛张筛面13由于弛张运动产生周期性挠性形变，使筛面上的加速度远大于筛框实际运动的加速度，因此，希望主动筛梁2、浮动筛梁9上的物料尽可能移动到弛张筛面13上。为此，需要设置合适的振动方向角，在激振力沿筛分通道螺旋线切线方向的分力作用下，主动筛框通过剪切弹簧15带动浮动筛框产生相对运动，使弛张筛面13做周期性弛张运动，筛面上的颗粒跳跃松散并完成筛分。

在激振力作用下，主动筛梁2、浮动筛梁9处的物料发生滑行、滚动或抛掷，从而使其移动至筛面区域。激振力大小一定时，振动方向角越小，激振力沿筛分通道螺旋线切线方向的分力越大，弛张筛面13的弛张运动越强烈；振动方向角越大，激振力沿筛分通道螺旋线垂线方向的分力越大，主动筛梁2、浮动筛梁9处的颗粒抛掷运动越强烈，滑行运动越微弱。因此，振动方向角的设置需要综合考量。

基于此，在四块连接基板23的中央开设大孔，上下侧的两块连接基板23中央的大孔可用于驱动轴24的贯穿连接，而左右侧的两块连接基板23中央的大孔可为安装紧固螺栓提供更大的操作空间。而每个圆形安装侧板21的圆周环设有螺栓孔，可以与该圆形安装侧板21四周的连接角钢22之间通过螺栓固定，因此可以通过旋转圆形安装侧板21调整振动电机20的角度，从而改变振动方向角。当然，旋转调整角度具体的间隔步长取决于环设的螺栓孔的间隔角度。本实施例中针对细粒煤等物料的筛分，振动方向角取值约为30°可以达到较佳效果。

请参阅图8，在本实施例中，使用ROSTA弹簧26作为隔振弹簧，使筛分装置通过ROSTA弹簧26连接到固定机架27上，具体可沿螺旋线切线方向布置在筛分装置四周。

ROSTA弹簧26由于特殊的结构设计，使得其对图8中空间坐标系内的X轴、Z轴的受力表现出弹性，而在Y轴方向几乎没有弹性，可近似看作刚性连接。使用ROSTA弹簧26作为隔振弹簧，沿螺旋线切线方向布置，可以在保证旋振方向弹性支撑的同时，控制设备只做旋振运动，阻止筛体产生由于重心偏移、受力不均等因素引起的径向摆动，大大提高了设备运行的稳定性。相较于现有设备通常使用金属螺旋弹簧或橡胶弹簧作为隔振弹簧(在X轴、Y轴和Z轴方向上均具有一定的弹性，无法抵抗设备的径向摆动)，具有更好的设备运行稳定性。

请参阅图9，针对每个排料装置，具有筛上物排料槽18和筛下物排料槽19，通过将筛上物排料槽18与筛下物排料槽19的出料口分别设置在左右两侧，可以实现在多通道情况下筛上物与筛下物的整体收集与分离。而多通道螺旋式旋振弛张筛的缝隙处可使用防尘布进行防尘。

请参阅图10，图10为本申请实施例提供的剪切弹簧15的示意图。剪切弹簧15可以包括剪切弹簧连接板15a(包括上连接板和下连接板)和剪切弹簧橡胶块15b，剪切弹簧连接板15a的上连接板和下连接板分别位于剪切弹簧橡胶块15b的上下两侧，且剪切弹簧连接板15a与剪切弹簧橡胶块15b的前后侧均为弧形。

对剪切弹簧15进行拓扑优化(剪切弹簧连接板15a与剪切弹簧橡胶块15b的前后侧均为弧形)，剪切弹簧15的弧形曲率由其与螺旋形筛分通道的中心轴线的距离决定，距离越近，曲率越大；上、下侧为扭曲面，扭曲程度由其所处位置的安装面扭曲程度决定。这种拓扑优化的设计保证了剪切弹簧15安装的可靠性以及其沿安装方向工作时的稳定性。

例如，对常规的长方形剪切弹簧进行拓扑优化，对剪切弹簧橡胶块15b及剪切弹簧连接板15a部分均进行贴合安装面的拓扑优化设计，根据安装面的扭曲程度和所在位置的弧形曲率，制造对应模具进行铸造，或者可对扇形的平面钢板进行扭曲加工，得到具有一定扭曲程度的弧形剪切弹簧连接板15a；根据安装面的扭曲程度和所在位置的弧形曲率，制造对应模具，制作具有扭曲面的弧形剪切弹簧橡胶块15b，将剪切弹簧橡胶块15b的上、下扭曲面与剪切弹簧上、下两块连接板15a固定，即可得到拓扑优化后的剪切弹簧15。以此保证剪切弹簧15安装的可靠性以及其沿安装方向工作时的稳定性。

针对本实施例提供的多通道螺旋式旋振弛张筛，在运行时，物料首先由入料装置1的各个入料机构给入对应的筛分通道。针对每个筛分通道，物料在弛张筛面13的作用下跳起，获得较大加速度，实现了松散分层，并与筛分通道上方的物料挡板(或上一层筛分通道的筛下物收集槽14)碰撞，进一步打散团聚物料，与此同时，主动筛梁2、浮动筛梁9和弛张筛面13在沿筛分通道径向呈弧形的布置下，使得物料在筛分通道径向截面内形成了翻滚流动，实现了不同区域物料的交换，物料径向交换顺序为：区域Ⅰ——区域Ⅱ——区域Ⅲ——区域Ⅰ，在上述作用下物料沿螺旋形筛分通道不断向下移动到达排料装置，并通过筛上物排料槽18和筛下物排料槽19排出物料。

综上所述，本申请实施例提供一种多通道螺旋式旋振弛张筛，通过将n个筛分通道呈层叠状沿同轴心的螺旋线布设，不仅可以充分利用高度方向的空间，以在筛分面积相同的情况下，大大减小占地面积；在占地面积相同的情况下，延长筛面长度，提高筛分效率；并且，还可以通过调整螺距来调节筛分通道的数量n，在不影响占地面积的情况下，通过增加高度，从而成倍提升设备处理量。多通道螺旋式旋振弛张筛使用ROSTA弹簧26作为隔振弹簧，沿螺旋线切线方向布置在筛分装置四周，在保证旋振方向弹性支撑的同时，控制设备只做旋振运动，防止设备产生由于重心偏移、受力不均等因素引起的径向摆动，大大提高了设备运行的稳定性。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，包括：入料装置、筛分装置、排料装置、激励装置、多个剪切弹簧、ROSTA弹簧和固定机架，

所述入料装置包括n个入料机构，n为大于1的整数；

所述筛分装置包括n个筛分通道，以及内连接板和外连接板，每个入料机构与一个筛分通道对接；

每个所述筛分通道包括主动筛框、浮动筛框、筛下物收集槽、弛张筛面，而所述主动筛框包括同轴心的螺旋状的内侧板和外侧板，x个间隔设置在所述内侧板与所述外侧板之间的主动筛梁，以及设置在所述内侧板上的内侧连接件和设置在所述外侧板上的外侧连接件，其中，所述内侧板上和所述外侧板上的x个主动筛梁的相邻两个安装位置中间均开设有连接孔，共x-1个；所述浮动筛框包括同轴心的螺旋状的内侧连接槽钢和外侧连接槽钢，x-1个浮动筛梁，每个所述浮动筛梁的两端设有连接块，所述浮动筛梁通过其内侧端的连接块穿过所述内侧板上的连接孔后与所述内侧连接槽钢连接为一体，以使所述内侧连接槽钢依附于所述内侧板，并通过若干所述剪切弹簧连接在所述内侧板的内侧连接件与所述内侧连接槽钢之间，所述浮动筛梁还通过其外侧端的连接块穿过所述外侧板上的连接孔后与所述外侧连接槽钢连接为一体，以使所述外侧连接槽钢依附于所述外侧板，并通过若干所述剪切弹簧连接在所述外侧板的外侧连接件与所述外侧连接槽钢之间；每个所述弛张筛面的两端分别连接在相邻的主动筛梁和浮动筛梁上；

n个筛分通道呈层叠状沿同轴心的螺旋线布设，上下层叠相邻的两个筛分通道之间通过所述内连接板和所述外连接板连接；

所述排料装置包括n个筛上物排料槽和n个筛下物排料槽，每个筛分通道安装对应的筛上物排料槽和筛下物排料槽；

所述筛下物收集槽与所述主动筛框的内侧板和外侧板固接；

所述激励装置包括激振器、安装座和驱动轴，所述驱动轴与所述内连接板连接，所述安装座上的所述激振器运行时，通过所述驱动轴传动，从而带动所述筛分装置做旋振运动；

所述筛分装置则通过所述ROSTA弹簧连接到固定机架上。

2.根据权利要求1所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，每个所述筛分通道的主动筛梁和浮动筛梁沿此筛分通道径向呈弧形布置。

3.根据权利要求2所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，所述主动筛梁和所述浮动筛梁的弧形部分半径为筛分通道宽度的60％～80％，所述主动筛梁和所述浮动筛梁的弧形靠近所述内侧板的内侧切线与水平面夹角为25°～35°，所述主动筛梁和所述浮动筛梁的弧形靠近所述外侧板的外侧切线与水平面夹角为50°～70°。

4.根据权利要求2所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，所述筛下物收集槽沿所述筛分通道径向呈弧形布置，且所述筛下物收集槽沿筛分通道径向的弧形异于所述主动筛梁和所述浮动筛梁的弧形。

5.根据权利要求4所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，所述筛下物收集槽的弧形部分半径为筛分通道宽度的120％～130％，所述筛下物收集槽的弧形靠近所述内侧板的切线与水平面重合，所述筛下物收集槽的弧形靠近所述外侧板的切线与水平面夹角为40°～60°。

6.根据权利要求1所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，位于顶层的筛分通道的上方设置物料挡板，而相邻的两层筛分通道，位于上层的筛分通道的筛下物收集槽同时作为位于下层的筛分通道的物料挡板。

7.根据权利要求1所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，所述筛下物收集槽的内底部均匀设置有若干三角格条。

8.根据权利要求1所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，

针对每个所述主动筛梁，具有沿筛分通道切线横截面为异形的主动管梁，所述主动管梁的中心线保持竖直，且所述主动管梁的上方固接主动筛梁卡槽；

针对每个所述浮动筛梁，具有沿筛分通道切线横截面为异形的浮动管梁，所述浮动管梁的中心线保持竖直，且所述浮动管梁的上方固接浮动筛梁卡槽；

每个所述弛张筛面的两端设有凸缘，通过所述弛张筛面两端的凸缘分别嵌入所述主动筛梁卡槽和所述浮动筛梁卡槽，并通过卡条实现卡紧，实现所述弛张筛面与所述主动筛梁和所述浮动筛梁的连接。

9.根据权利要求1所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，所述激振器为两个振动电机，

所述安装座包括两块圆形安装侧板和四块连接基板，每个圆形安装侧板通过其四周的连接角钢与四块连接基板连接，而由四块连接基板合围的内部空间通过筋板固接以增加强度；

两个所述振动电机分别固定安装在所述圆形安装侧板上，且两个所述振动电机均倾斜布置，二者位于所述驱动轴的轴心线两侧且夹角相等。

10.根据权利要求1所述的多通道螺旋式旋振弛张筛，其特征在于，所述剪切弹簧包括剪切弹簧连接板和剪切弹簧橡胶块，

所述剪切弹簧连接板位于所述剪切弹簧橡胶块的上下两侧，且所述剪切弹簧连接板与所述剪切弹簧橡胶块的前后侧均为弧形。

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