CN116603727B - 双重振动振动筛及其筛板组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双重振动振动筛及其筛板组件，属于筛分设备领域。筛板组件，包括筛板以及位于筛板两侧的安装架，所述筛板的两侧边缘设置有多个安装通孔，所述安装架上设置有多个定位柱，每个所述定位柱贯穿一安装通孔并与安装通孔滑动配合，所述定位柱的上端设置有限高挡块；工作时，筛板组件整体做往复旋型振动，筛板做往复旋型振动的同时沿着定位柱往复上下滑动，实现双重振动。筛板的运动包括往复旋型振动和上下振动，两种振动运动相结合，可以对物料进行更加有效地筛分，提高筛分效果，同时又无需提高往复旋型振动的频率，有利于保障振子的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于筛分设备领域，尤其是一种双重振动振动筛及其筛板组件。
背景技术
砂石开采、采矿等领域常采用振动筛对物料进行筛分分级，筛分时，振动筛按照一定的频率循环运动，将物料不断地抛起，促使物料滚动、分散，以保证筛分的均匀性。目前，振动筛的工作过程为：利用振子激振带动筛板组件往复旋型振动，筛板的两侧边固定安装在墙板上，具体可参照CN116213247A-振动筛及其筛板组件。筛板的振动方式单一，例如图1示出了一种现有筛板的运动示意图，其运动轨迹为椭圆形，工作时，物料铺设在筛板上，筛板带动物料运动，当筛板运动至最高点H时，物料在惯性的作用下继续向上运动一端距离后落下，而筛板则开始向下运动。公知的，筛板的振动频率越高，筛分效果越好，效率越高，但是提高振动频率对振子的要求更高，振子的使用寿命会变短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双重振动振动筛及其筛板组件，在不改变振子工况的前提下，筛板能够双重振动，提高筛分效果和筛分效率。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：筛板组件，包括筛板以及位于筛板两侧的安装架，
所述筛板的两侧边缘设置有多个安装通孔，所述安装架上设置有多个定位柱，每个所述定位柱贯穿一安装通孔并与安装通孔滑动配合，所述定位柱的上端设置有限高挡块；
工作时，筛板组件整体做往复旋型振动，筛板做往复旋型振动的同时沿着定位柱往复上下滑动，实现双重振动。
进一步地，所述筛板的上表面与限高挡块之间设置有上弹簧，筛板的下表面与安装架之间设置有下弹簧，所述上弹簧和下弹簧均套设在定位柱外壁。
进一步地，所述筛板沿着物料的移动方向分为进料节段、中间节段和出料节段，所述进料节段、中间节段和出料节段均沿着物料的移动方向倾斜向下设置，且进料节段、中间节段和出料节段的倾斜角度依次减小。
进一步地，所述进料节段、中间节段和出料节段依次铰接连接，所述出料节段的出料端通过定位轴与安装架铰接，所述进料节段、中间节段和出料节段的两端均设置一对安装通孔，所述安装通孔为条形孔；
所述安装架包括水平的支撑梁，所述支撑梁的上表面设置有多个垫板，每个定位柱固定设置于一个垫板的上表面，每个所述垫板与支撑梁之间设置有压力传感器，所述压力传感器连接有控制器；
所述限高挡块套设在定位柱上并与定位柱滑动配合，所述限高挡块连接有驱动限高挡块升降的升降驱动机构，所述升降驱动机构与控制器相连；
多个压力传感器同时检测垫板受到的压力，控制器根据检测结果计算进料节段、中间节段和出料节段的载荷，并根据计算结果控制各个升降驱动机构运动，调节限高挡块的高度，进而调节进料节段、中间节段和出料节段的倾斜角度。
进一步地，所述升降驱动机构包括液压缸，所述液压缸固定设置在支撑梁上，且液压缸的活塞杆与限高挡块固定连接。
双重振动振动筛，包括上述筛板组件。
进一步地，还包括进料输送槽，所述进料输送槽包括固定槽和活动套筒，所述活动套筒套设在固定槽的出料端外部并与固定槽滑动配合，所述活动套筒的出料端连接有竖直的出料套筒，所述筛板的进料端设置有接料槽，所述出料套筒的下端通过柔性的输送套与接料槽相连。
进一步地，所述输送套为橡胶套。
本发明的有益效果是：1、本发明的筛板不是固定安装，而是与竖直的定位柱滑动配合，使得筛板能够在移动的范围内上下滑动，振动筛工作时，整个筛板组件在振子的带动下做往复旋型振动，而筛板随着筛板组件做往复旋型振动的同时，又会在惯性的作用下沿着定位柱不断地上下滑动，即不断做上下振动，因此，筛板的运动包括往复旋型振动和上下振动，两种振动运动相结合，可以对物料进行更加有效地筛分，提高筛分效果，同时又无需提高往复旋型振动的频率，有利于保障振子的使用寿命。
2、筛分时，物料从筛板的进料端运动至出料端，由于小颗粒的物料逐渐被筛分出去，导致物料的重量会不断地降低，使得筛板进料端受到的载荷远远低于出料端受到的载荷，整个筛板受力不均衡，稳定性和平衡性变差，容易导致设备损坏。因此，本发明的筛板沿着物料的移动方向分为进料节段、中间节段和出料节段，且进料节段、中间节段和出料节段的倾斜角度依次减小，物料在进料节段上运动速度会更快，在中间节段的运动速度变慢，在出料节段的运动速度进一步减慢，由于物料的运动速度逐渐变缓慢，导致物料停留在中间节段和出料节段的时间会更长，即中间节段和出料节段上会累积更多的物料，增加中间节段和出料节段的载荷，增加的载荷抵消筛分出的物料的重量，从而使得进料节段、中间节段和出料节段受到的载荷更加均匀，有利于保证设备的稳定性和平衡性，提高设备的使用寿命。
3、能够在线监测进料节段、中间节段和出料节段受到的载荷并且根据监测结果调节进料节段、中间节段和出料节段的倾斜角度，进而调节进料节段、中间节段和出料节段上的物料运动速度，达到调节物料在进料节段、中间节段和出料节段停留时间的目的，确保进料节段、中间节段和出料节段受到的载荷始终处于均衡状态。
附图说明
图1是筛板组件常见的一种往复旋型振动轨迹示意图；
图2是筛板组件的俯视示意图；
图3是图2中A-A的剖视示意图；
图4是图2中B-B的剖视示意图；
图5是本发明双重振动振动筛的示意图；
附图标记：1—筛板；11—安装通孔；12—进料节段；13—中间节段；14—出料节段；15—接料槽；2—安装架；21—支撑梁；22—垫板；23—压力传感器；24—控制器；3—定位柱；4—限高挡块；5—上弹簧；6—下弹簧；7—升降驱动机构；100—固定槽；110—活动套筒；120—出料套筒；130—输送套。
实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的筛板组件，如图2、图3和图4所示，包括筛板1以及位于筛板1两侧的安装架2。
筛板1的两侧边缘设置有多个安装通孔11，安装架2上设置有多个定位柱3，每个定位柱3贯穿一安装通孔11并与安装通孔11滑动配合，定位柱3的上端设置有限高挡块4。
工作时，筛板组件整体做往复旋型振动，筛板1做往复旋型振动的同时沿着定位柱3往复上下滑动，实现双重振动。
筛板1的主体为筛分部，筛分部上设置有多个均匀分布的筛孔，筛孔的大小根据物料分级的要求确定。筛分段的两侧边缘为安装部，安装部用于将筛板1安装到安装架2上，不设置筛孔，安装通孔11设置在安装部上。为了防止物料从筛分部运动到安装部，可以在筛板1上设置一对竖直的隔板，隔板的长度方向与筛板的长度方向一致，也与物料的运动方向一致，隔板的内侧即为筛分部，外侧即为安装部。隔板可以阻挡物料从筛分部运动到安装部，以保证对物料进行有效筛分。
定位柱3起到导向和一定的定位作用，筛板1能够沿着定位柱3上下移动。限高挡块4用于限制筛板1的移动高度，防止筛板1从定位柱3上脱离，同时保证筛板1运动的稳定性。
本发明中，由于筛板1并未固定安装，而是与定位柱3滑动配合，使得筛板1能够沿着定位柱3上下滑动，即实现了筛板1的上下振动。
具体地，振动筛工作时，整个筛板组件在振子的带动下做往复旋型振动，往复旋型振动是指运动轨迹呈闭合的环形的振动方式，例如图1所示的椭圆形。筛板1随着筛板组件做往复旋型振动的同时，又会在惯性的作用下沿着定位柱3不断地上下滑动，即不断做上下振动，因此，筛板1的运动包括往复旋型振动和上下振动，两种振动运动相结合，可以对物料进行更加有效地筛分，提高筛分效果，同时又无需提高往复旋型振动的频率，有利于保障振子的使用寿命。
为了防止筛板1直接碰撞限高挡块4和安装架2，筛板1的上表面与限高挡块4之间设置有上弹簧5，筛板1的下表面与安装架2之间设置有下弹簧6，上弹簧5和下弹簧6均套设在定位柱3外壁。上弹簧5和下弹簧6可以起到缓冲的作用，避免筛板1碰撞到限高挡块4和安装架2而导致筛板1损伤，可以提高筛板1的使用寿命。
传统的筛板1为直线型的板材，其一端为进料端，另一端为出料端，物料从进料端匀速运动至出料端，随着小颗粒物料不断被筛分，物料的重量会不断地减小，导致出料端承受的物料重力远远低于进料端承受的物料重力，进而导致筛板1以及整个筛板组件的两端受力不均衡，筛板组件的稳定性和平衡性较差，容易损坏。
为了解决上述技术问题，本发明将筛板1沿着物料的移动方向分为进料节段12、中间节段13和出料节段14，进料节段12、中间节段13和出料节段14均沿着物料的移动方向倾斜向下设置，且进料节段12、中间节段13和出料节段14的倾斜角度依次减小。
筛板1往复旋型振动时，倾斜角度越大，物料的运动速度越快，由于进料节段12的倾斜角度最大，物料在进料节段12的运动速度最快，在出料节段14的运动速度越慢，因此物料在中间节段13和出料节段14停留的时间更长，中间节段13和出料节段14上累积的物料会增多，增加中间节段13和出料节段14承受的物料重力，使得进料节段12、中间节段13和出料节段14的载荷更加均衡，提高设备的平衡性和稳定性。
进料节段12、中间节段13和出料节段14可以依次固定连接，但采用这种结构后，进料节段12、中间节段13和出料节段14的倾斜角度保持固定，无法根据进料节段12、中间节段13和出料节段14实际承受的载荷调节进料节段12、中间节段13和出料节段14的倾斜角度，应用不够灵活。
因此，本发明将进料节段12、中间节段13和出料节段14依次铰接连接，出料节段14的出料端通过定位轴与安装架2铰接。安装架2上可以设置竖直的滑槽，定位轴的两端安装在竖直的滑槽中并能够沿着滑槽上下滑动，确保定位轴能够随着出料节段14上下振动，同时滑槽对定位轴进行限位，阻止定位轴前后移动，进而防止整个筛板1前后移动。
当进料节段12、中间节段13和出料节段14依次固定连接时，每个节段的倾斜角度不可调节，安装通孔11可以是中心线竖直的圆形孔。当要调节进料节段12、中间节段13和出料节段14的倾斜角度时，进料节段12、中间节段13和出料节段14上的安装通孔11的水平位置会发生变化，而定位柱3固定设置，因此将安装通孔11设置条形孔，保证进料节段12、中间节段13和出料节段14转动时，安装通孔11始终能够与定位柱3相配合。该条形孔的长度方向与筛板1的长度方向一致，条形孔的宽度与定位柱3的外径适配，使得定位柱3对筛板1进行限位，防止筛板1左右移动。进料节段12、中间节段13和出料节段14的两端均设置一对安装通孔11，即进料节段12、中间节段13和出料节段14上均设置4个安装通孔11，即可对进料节段12、中间节段13和出料节段14进行有效定位。
本发明中，前、后、左、右等方位是以筛分时物料的运动方向作为参照，具体地，物料是从后方向前方运动，人体面向前方时，人体的左侧即为左方，右侧即为右方。
安装架2包括水平的支撑梁21，支撑梁21的上表面设置有多个垫板22，每个定位柱3固定设置于一个垫板22的上表面，每个垫板22与支撑梁21之间设置有压力传感器23，压力传感器23连接有控制器24。
物料对进料节段12、中间节段13和出料节段14的载荷可以通过筛板1传递至下弹簧6，再通过下弹簧6传递至垫板22，压力传感器23可以检测垫板22受到的载荷，因此可以根据检测结果计算出进料节段12、中间节段13和出料节段14承受的载荷，计算由控制器24完成，控制器24可采用现有的PLC等常规控制元件。
限高挡块4套设在定位柱3上并与定位柱3滑动配合，限高挡块4连接有驱动限高挡块4升降的升降驱动机构7，升降驱动机构7与控制器24相连。在初始状态下，上弹簧5和下弹簧6均处于被压缩的状态，升降驱动机构7驱动限高挡块4上下移动，限高挡块4带动上弹簧5同步运动，上弹簧5和下弹簧6的压缩量发生改变，同时改变进料节段12、中间节段13和出料节段14的高度。
多个压力传感器23同时检测垫板22受到的压力，控制器24根据检测结果计算进料节段12、中间节段13和出料节段14的载荷，并根据计算结果控制各个升降驱动机构7运动，调节限高挡块4的高度，进而调节进料节段12、中间节段13和出料节段14的倾斜角度。
具体地，假设计算结果为进料节段12承受的载荷大于中间节段13承受的载荷，且载荷差超出设定的正常范围，控制器24则控制进料节段12上端的升降驱动机构7运动，带动进料节段12上端的限高挡块4向上运动，运动距离根据载荷差确定，限高挡块4向上运动后，下弹簧6伸长，从而推动进料节段12上端向上运动，此时进料节段12下端的高度没有发生变化，即进料节段12发生了转动，其倾斜角度增加。
又如，计算结果为中间节段13承受的载荷大于出料节段14承受的载荷，且载荷差超出设定的正常范围，控制器24则控制出料节段14下端的升降驱动机构7运动，带动出料节段14下端的限高挡块4向上运动，运动距离根据载荷差确定，限高挡块4向上运动后，下弹簧6伸长，从而推动出料节段14下端向上运动，此时出料节段14上端的高度没有发生变化，因此出料节段14向上转动，其倾斜角度减小。
由于筛板1本身是不断运动的，本发明以压力传感器23在一个往复旋型振动周期内检测到的最大值作为检测结果，该检测结果用于计算载荷。
升降驱动机构7包括液压缸，液压缸固定设置在支撑梁21上，且液压缸的活塞杆与限高挡块4固定连接。液压缸可直接推动限高挡块4上将，实现高度的调节。
本发明的筛板组件，筛板1为一个整体，进料节段12、中间节段13和出料节段14之间固定连接时，筛板1可以设置为多层，如2层、3层等。当进料节段12、中间节段13和出料节段14的角度可调时，筛板1所占用的空间大，筛板1可以只设置一层。
本发明的双重振动振动筛，如图5所示，包括图2、图3和图4所示的筛板组件。
此外，还包括进料输送槽，进料输送槽用于将待筛分的物料输送至筛板1的进料端。当调节进料节段12、中间节段13和出料节段14的倾斜角度时，由于进料节段12、中间节段13和出料节段14的长度是不变化的，倾斜角度变化后，进料节段12、中间节段13和出料节段14在水平面上投影长度会发生改变，即进料端的位置会因为调节倾斜角度而前后变化，如果进料输送槽的出料位置是固定的，那么会导致物料难以输送至同样的进料位置，进而导致物料的筛分效果不均匀，部分物料可能得不到充分筛分。
因此，本发明的进料输送槽包括固定槽100和活动套筒110，活动套筒110套设在固定槽100的出料端外部并与固定槽100滑动配合，活动套筒110的出料端连接有竖直的出料套筒120，筛板1的进料端设置有接料槽15，出料套筒120的下端通过柔性的输送套130与接料槽15相连。
固定槽100固定安装，可以具有一定的倾斜度，物料可由传输带输送至固定槽100，再沿着固定槽100移动至活动套筒110和出料套筒120。输送套130为橡胶套，橡胶套耐磨损，使用寿命长。当进料节段12、中间节段13和出料节段14的倾斜角度改变后，接料槽15的前后位置也会发生变化，但由于输送套130是柔性的，可以在一定的范围内弯曲、折叠，且输送套130的下端与接料槽15固定连接，因此无论接料槽15运动到哪个位置，输送套130都能够将物料准确注入接料槽15。由于活动套筒110与固定槽100滑动配合，使得活动套筒110能够前后滑动，当接料槽15的前后位置变化后，输送套130可以拉动活动套筒110前后滑动，输送套130也能够灵活地前后滑动，可以减小输送套130的变形量，更加灵活地适应接料槽15的位置变化。
接料槽15由后侧板、左侧板和右侧板围成接料腔，输送套130由前侧面、后侧面、左侧面和右侧板围成输送腔，输送套130的后侧面与接料槽15的后侧板固定连接，输送套130的左右两侧面与接料槽15的左右两侧板固定连接即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.筛板组件，包括筛板(1)以及位于筛板(1)两侧的安装架(2)，其特征在于：
所述筛板(1)的两侧边缘设置有多个安装通孔(11)，所述安装架(2)上设置有多个定位柱(3)，每个所述定位柱(3)贯穿一安装通孔(11)并与安装通孔(11)滑动配合，所述定位柱(3)的上端设置有限高挡块(4)；
工作时，筛板组件整体做往复旋型振动，筛板(1)做往复旋型振动的同时沿着定位柱(3)往复上下滑动，实现双重振动；
所述筛板(1)沿着物料的移动方向分为进料节段(12)、中间节段(13)和出料节段(14)，所述进料节段(12)、中间节段(13)和出料节段(14)均沿着物料的移动方向倾斜向下设置，且进料节段(12)、中间节段(13)和出料节段(14)的倾斜角度依次减小；
所述进料节段(12)、中间节段(13)和出料节段(14)依次铰接连接，所述出料节段(14)的出料端通过定位轴与安装架(2)铰接，所述进料节段(12)、中间节段(13)和出料节段(14)的两端均设置一对安装通孔(11)，所述安装通孔(11)为条形孔；
所述安装架(2)包括水平的支撑梁(21)，所述支撑梁(21)的上表面设置有多个垫板(22)，每个定位柱(3)固定设置于一个垫板(22)的上表面，每个所述垫板(22)与支撑梁(21)之间设置有压力传感器(23)，所述压力传感器(23)连接有控制器(24)；
所述限高挡块(4)套设在定位柱(3)上并与定位柱(3)滑动配合，所述限高挡块(4)连接有驱动限高挡块(4)升降的升降驱动机构(7)，所述升降驱动机构(7)与控制器(24)相连；
多个压力传感器(23)同时检测垫板(22)受到的压力，控制器(24)根据检测结果计算进料节段(12)、中间节段(13)和出料节段(14)的载荷，并根据计算结果控制各个升降驱动机构(7)运动，调节限高挡块(4)的高度，进而调节进料节段(12)、中间节段(13)和出料节段(14)的倾斜角度。
2.如权利要求1所述的筛板组件，其特征在于：所述筛板(1)的上表面与限高挡块(4)之间设置有上弹簧(5)，筛板(1)的下表面与安装架(2)之间设置有下弹簧(6)，所述上弹簧(5)和下弹簧(6)均套设在定位柱(3)外壁。
3.如权利要求1所述的筛板组件，其特征在于：所述升降驱动机构(7)包括液压缸，所述液压缸固定设置在支撑梁(21)上，且液压缸的活塞杆与限高挡块(4)固定连接。
4.双重振动振动筛，其特征在于：包括权利要求1至3任意一项权利要求所述的筛板组件。
5.如权利要求4所述的双重振动振动筛，其特征在于：还包括进料输送槽，所述进料输送槽包括固定槽(100)和活动套筒(110)，所述活动套筒(110)套设在固定槽(100)的出料端外部并与固定槽(100)滑动配合，所述活动套筒(110)的出料端连接有竖直的出料套筒(120)，所述筛板(1)的进料端设置有接料槽(15)，所述出料套筒(120)的下端通过柔性的输送套(130)与接料槽(15)相连。
6.如权利要求5所述的双重振动振动筛，其特征在于：所述输送套(130)为橡胶套。
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