SU997840A1

SU997840A1 - Vibration sieve

Info

Publication number: SU997840A1
Application number: SU813342347A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Булатов; Игорь Николаевич Бартко; Том Хазизович Галимов; Станислав Павлович Горяйнов; Василий Григорьевич Никитченко; Иван Никитович Резниченко
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам
Priority date: 1981-09-21
Filing date: 1981-09-21
Publication date: 1983-02-23

Description

(54) ВИБРОСИТО(54) VIBROSITO

1one

Изобретение относитс к разделению суспензий, например бурового раствора, и может быть использовано в нефт ной и газовой промышленност х.The invention relates to the separation of suspensions, for example drilling mud, and can be used in the oil and gas industry.

Известно вибросито, содержащее две виброрамы с сетками, свободно установленные на станине при помощи резиновых пружин , полый вал, внутри которого на подшипниках установлен приводной вал с эксцентричными шейками 1.A vibrating screen is known, containing two vibrating frames with grids, freely mounted on a bed with the help of rubber springs, a hollow shaft, inside of which a drive shaft with eccentric necks 1 is mounted on bearings.

Недостатком этого устройства вл етс , то, что регулирование пропускной и очистительной способности вибросита возможно только заменой сеток и изменением частоты колебаний вибратора в узком пределе, так как дальнейшее ее увеличение приводит к соскакиванию тикстропных ремней и уменьшению долговечности корпуса виброрамы .A disadvantage of this device is that the adjustment of the throughput and cleaning ability of the vibrating screen is only possible by replacing the grids and changing the oscillation frequency of the vibrator in a narrow limit, as its further increase leads to the jumping off of the thixtropic belts and reducing the durability of the frame of the vibrating frame.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс вибратор, содержаший виброраму, полый и приводной валы, ограничитель поворота, подвижную и неподвижную части дебаланса, св занные между собой упругим элементом и размещенныеThe closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a vibrator containing a vibrating frame, a hollow and drive shafts, a rotation limiter, moving and stationary parts of the unbalance, interconnected by an elastic element and placed

с эксцентриситетом по разные сторсшы и оси вращени дебаланса 2.with eccentricity on different stresses and axes of rotation of unbalance 2.

Недостатками известного устройства Г Рл ютс ограниченность пределов регулировани колебаний из-за бЕ строго роста уско5 рени вибрации при увеличении амп.,:игуды и частоты, а также уменьшени из-за этого долговечности корпуса и сильного биени приводного вала. The disadvantages of the known device are the limited limits of oscillation control due to the strictly increasing acceleration of vibration with increasing amplitude, frequency and frequency, as well as reducing the durability of the housing and the strong beating of the drive shaft.

Цель изобретени - оасшир ние диапа ,Q зона регхлиоовани амчлиту.ы и частоты йчбро ита.The purpose of the invention is to increase the range, the Q zone of the regimen of the frequency and frequency.

Поотазлснна цель достигаетс тем, что подвижна часть дебаланса имеет отвч-рсти дл установки ограничител угла П; ворота и снабжена опорной шейкой, эксщк15 тричной оси вибратора, на которой установлена неподвижна часть дебаланса с приводным валом, закрепленным с эксцентриситетом , при этом эксцентриситеты приводного вала и опорной шейки расположены по разные стороны от оси, а подвиж20 на часть дебаланса размещена на полом валу в центре виброрамы.The aim is achieved by the fact that the mobile part of the unbalance is responsible for setting the limiter P; the gate and is equipped with a support collar, an extruder 15 of the vibrator axis axis, on which a fixed part of unbalance is installed with a drive shaft fixed with eccentricity, with the eccentricities of the drive shaft and the support neck located on opposite sides of the axis, and the displacement 20 of the unbalance portion is placed on the hollow shaft in center vibroramy.

На фиг. 1 представлено вибросито, общий , вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Вибросито имеет виброраму 1 с сетками 2; в центре т жести которого установлен полый вал 3, ось 4 которого вл етс осью вращени дебаланса. С наружной стороны полого вала 3 на подшипниках 5 и 6 концентрично оси вращени установлена подвижна часть 7 дебаланса. На эксцентричной опорной шейке 8 на подшипнике 9 установлена неподвижна часть 10 дебаланса . Эксцентриситет оси 11 противоположен центру масс подвижной части 7 и по величине равен .максимальной амплитуде колебаний виброрал ы 1. Между собой части св заны пружиной 12 котора в состо нии поко разводит и. так, что центры т жести обеих частей дебаланса расположены в плоскости, совпадающей с осью 4 вращени но по разные стороны от последней. При этом пружина, упира опору 13 на подвижной части в выступ на неподвижкой части 10, соедин ет дебаланс в одно целое. Плотность соединени частей 7 и 10 вдоль оси обеспечиваетс креплением приводного вала 14, который жестко устанавливаетс в неподвижной части 10 при помощи конического кольца 15. Причем ось посадочного отверсти в кольце 15 смещена от оси симметрии. Величина эта равна смещению обобщенной координаты колебани от оси вращени дебал л1са Хо (ii + &2)При установке вала дебалансы ориентируютс таким образом, что эксцентриситет установки вала направлен в сторону смещени обобщенной координаты колебани (в данном случае вверх), а эксцентр т жести неподвижной части - в сторону центра т жести виброрамы. Таким образом, эксцентриситеты приводного вала 14 и опорной шейки 8 подвижной части противоположны , сумма их по абсолютной величине всегда равна максимальному смещению обобщенной координаты Хо. На част х дебаланса установлены накладки 16, увеличивающие дисбаланс частей . Фиксирование угла поворота частей производ т ограничителем 17 путем установки его в отверсти 18 на подвижной части дебаланса. Шаг смещени отверстий выполнен в соответствии с изменением частот вращени на щкиве 19. Дебалансы закрыты кожухом 20, в нижней части которого находитс масло, а вверху люк 21 дл перестановки и регулировани поворота частей дебаланса. Вибросито работает следующим образом . Вращение вала электродвигател ременной передачей передаетс на шкив 19, который вращает приводной вал 14. Дебаланс в начальный период вращени представл ет собой маховик, поэтому на привод его масса не вли ет, но эксцентричность установки вала 14 вызывает колебани виброрамы. Колебани эти по амплитуде небольшие и вл ютс п сковыми, так как вызывают в част х дебаланса реакцию св зи При этом ось вала 14 враща сь вокруг оси дебаланса, совершает колебани , гармонические колебанию виброрамы. Следовательно , ось шкива по отношению оси вращени , совершает колебани , но в св зи с малыми значени ми амплитуды радиус биени шкива не оказывает особого вли ни на работу привода внбросита. В установившемс режиме реакци св зи достигает максимальной величины и превышает жесткость пружины. В св зи с этим во вращающемс дебалансе происходит переменление подвижной части 7 относительно неподвижной 10 жестко закрепленной с коническим кольцом 15. Равновесие масс в дебалансе нарушаетс и по вл етс эксцентриситет масс дебаланса, который ориентирует его относительно периода колебаний виброрамы, т.е. центр масс поворачиваетс и вращаетс в фазе к колебанию виброрамы, а ось вала наоборот в противофазе, устанавливаетс на оси обобщенной координаты и биение оси щкива прекрчшаетс . Колебани эти дл вибросита вл ютс рабочими. Амплитуда их увеличиваетс по мере поворота частей, что в свою очередь вызывает увеличение угла поворота частей . Это происходит до тех пор пока подвижна часть не повернетс на максимальный угол и опора 13 не упретс в выступ неподвижной части. Полученна амплитуда колебани - максимальна , а регулирование воз.можно лишь в сторону .ее уменьшени , которое производитс перестановкой ограничител 17 в отверсти х 18 через люк 21. Наличие эксцентричной шейки позвол ет оси вала находитьс всегда в обобщенной координате колебани , так как с увеличением относительного поворота частей обобщенна координата смещаетс пропорционально увеличению амлитуды колебани , но поворот частей дебаланса на такую же величину увеличивает смещение оси вала из-за увеличени эксцентриситета опорной щейки 8. Кроме того, чем больще амплитуда колебани виброрамы, тем точнее совмещаетс ось вала и обобщенна координата. Полное совмещение эксцентриситетов наступает при максимальной амплитуде колебани . В этом случае суммарный эксцентриситет центра масс лежит в одной плоскости с центро.м обобщенной координаты, а ось вала находитс в центре обобщенной координаты. Выбранный щаг отверстий позвол ет устанавливать амплитуду колебани пропорционально увеличению частоты вращени приводногО шкива 19. Следовательно, возможно увеличение ча.стоты вращени приводного вала в более больших пределах, не достига при этом величины разрушающего ускорени виброрамы, но максимальные значени амплитуды колебани устанавливаютс изменением массы накладок 16. Эффект предлагаемого изобретени состоит в увеличении пропускной способности ситовой поверхности вибросита за счет по влени возможности использовани большой амплитуды и расширени сочетаний амплитуд и частот колебаний.FIG. 1 shows the vibrating screen, general, view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2. The vibrating screen has a vibration frame 1 with grids 2; In the center of gravity of which the hollow shaft 3 is mounted, the axis 4 of which is the axis of rotation of the unbalance. On the outer side of the hollow shaft 3, on bearings 5 and 6, the movable unbalance part 7 is mounted concentric with the axis of rotation. On the eccentric support journal 8, a fixed part 10 of the unbalance is mounted on the bearing 9. The eccentricity of the axis 11 is opposite to the center of mass of the movable part 7 and is equal in magnitude to the maximum vibration amplitude of the vibrating shaft 1. Between themselves the parts are connected by a spring 12 which divides u in a quiescent state. so that the centers of gravity of both parts of the unbalance are located in a plane that coincides with the axis of rotation 4 but on opposite sides of the latter. In this case, the spring, the abutment of the support 13 on the movable part in the protrusion on the fixed part 10, connects the unbalance into one whole. The density of the connection of parts 7 and 10 along the axis is provided by fastening the drive shaft 14, which is rigidly mounted in the fixed part 10 by means of a conical ring 15. Moreover, the axis of the mounting hole in the ring 15 is offset from the axis of symmetry. This value is equal to the displacement of the generalized coordinate of the oscillation from the axis of rotation of the unbalance Ho (ii + & 2). When installing the shaft, the unbalances are oriented so that the eccentricity of the shaft installation is directed towards the displacement of the generalized coordinate of the oscillation (in this case, up) and the eccentric of the solid the fixed part - towards the center of the body of the vibro frame. Thus, the eccentricities of the drive shaft 14 and the supporting neck 8 of the moving part are opposite; their sum in absolute value is always equal to the maximum displacement of the generalized coordinate X0. On the parts of the unbalance there are pads 16, which increase the imbalance of the parts. Fixing the angle of rotation of the parts produced by the limiter 17 by installing it in the holes 18 on the movable part of the unbalance. The opening pitch is made in accordance with the change of rotational frequencies on the shank 19. The unbalances are closed by a casing 20, in the lower part of which is oil, and at the top is a hatch 21 for shifting and controlling the rotation of the unbalance parts. Vibrating screen works as follows. The rotation of the motor shaft by a belt drive is transmitted to the pulley 19, which rotates the drive shaft 14. The imbalance in the initial period of rotation is a flywheel, therefore its mass does not affect the drive, but the eccentricity of the shaft 14 causes vibrams to oscillate. These oscillations are small in amplitude and are pessimistic, since they cause a communication response in parts of the unbalance. In this case, the axis of the shaft 14, rotating around the axis of unbalance, oscillates, harmonically oscillates the vibrating frame. Consequently, the axis of the pulley relative to the axis of rotation oscillates, but due to small amplitude values, the beating radius of the pulley does not have a particular effect on the operation of the external drive. In the steady state, the communication response reaches a maximum value and exceeds the spring stiffness. In this connection, in the rotating unbalance, the moving part 7 changes relative to the fixed 10 rigidly fixed with the conical ring 15. The mass balance in the unbalance is disturbed and an eccentricity of the unbalance masses appears, orienting it with respect to the oscillation frame period, i.e. the center of mass rotates and rotates in phase to the oscillation of the vibrating frame, and the axis of the shaft, on the contrary, in antiphase, is set on the axis of the generalized coordinate and the beating of the axis of the yoke stops. These vibrations for the vibrating screen are working. Their amplitude increases as the parts rotate, which in turn causes an increase in the angle of rotation of the parts. This occurs until the movable part rotates to the maximum angle and the support 13 rests against the protrusion of the fixed part. The resulting amplitude of oscillation is maximum, and regulation is possible only in the direction of its decrease, which is made by moving the restrictor 17 in the holes 18 through the hatch 21. The presence of an eccentric neck allows the shaft axis to always be in the generalized oscillation coordinate, since with an increase in the relative the rotation of the parts, the generalized coordinate shifts in proportion to the increase in the oscillation amplitude, but the rotation of the unbalance parts by the same amount increases the displacement of the shaft axis due to an increase in the eccentricity of the reference shaft It is 8. In addition, the larger the vibration oscillation amplitude, the more precisely the shaft axis and the generalized coordinate are combined. Full alignment of eccentricities occurs at the maximum amplitude of oscillation. In this case, the total eccentricity of the center of mass lies in the same plane with the centro m of the generalized coordinate, and the shaft axis is in the center of the generalized coordinate. The selected hole pitch allows you to set the oscillation amplitude in proportion to the increase in the rotational speed of the driven pulley 19. Therefore, it is possible to increase the rotational speed of the drive shaft over a larger range, not reaching the destructive acceleration rate of the vibrating frame, but the maximum amplitude of oscillation is set by changing the mass of the pads 16 The effect of the present invention is to increase the throughput of the sieve surface of the vibrating screen due to the possibility of using Large amplitude and expansion of combinations of amplitudes and frequencies of oscillations.

Claims

1.Holovko V.N. Equipment for the preparation and cleaning of drilling fluids. M., “Nedra, 1971.

2. Author's certificate of the USSR, Nb 400378. cl. B 06 B 1/16, 1974.