2ZKZ2452型直线振动筛的设计.pdf

文章编号10032079420000820004203 2ZKZ2452型直线振动筛的设计 李彦1,顾航瞻1,陈秀萍2 1 1 山东煤矿泰安机械厂,山东 泰安271000; 21 淮南新集矿区设计院,安徽 淮南232171 摘要简述了2ZKZ2452型直线振动筛的工作原理、 结构设计及主要参数的设计过程,对其 他型号直线振动筛设计有一定借鉴意义。 关键词直线振动筛;工作原理;结构设计;主要参数 中图号 TD452文献标识码 A 目前我国各种选煤厂使用的设备中,振动筛是 问题较多、 维修量较大的设备之一。 这些问题突出表 现在筛箱断梁、 裂帮,稀油润滑的箱式振动器漏油、 齿轮打齿、 轴承温升过高、 噪声大等问题,同时伴有 传动带跳带断带等故障。 这类问题直接影响了振动 筛的使用寿命,严重影响了生产。 为此我们研制了 2ZKZ2452型新筛机。 1 工作原理 2ZKZ2452型振动筛是根据自同步原理设计的, 采用了双电机直接驱动,代替了强制同步式的齿轮 传动,使传动部分结构简单。 该筛机在设计制造过程 中,重点考虑了筛机的可靠性,保证了筛机的工作稳 定。 由于自同步原理的分析和应用已很成熟,本文不 再叙述。 2 主要技术参数 入料粒度/ mm0～150 筛面面积/ m21216 筛面层数/层2 筛面倾角 / 05 双振幅/ mm8～10 工作频率/ Hz16116 筛孔尺寸/ mm上层 13 ,25 下层 015～0175 生产能力/ th- 125～120 电动机型号Y200L26 功率/ kW222 转数/ rmin- 1970 外型尺寸/ mm5 7844 1342 490 重量/ kg12 257 3 结构设计 311 筛箱结构 筛箱是筛分机的主要工作构件,它支撑振动器 传递激振力,受物料冲刷及磨损,在振动频率为 16116 Hz ,振动强度KS 4174的应变负荷下长期工 作。 为此,在设计筛箱时,广泛吸收了国内外振动筛 的经验及教训,计算和选择侧板与横梁断面,同时, 使筛机的固有频率远离工作频率。 在设计中,我们把 护管作为受力构件考虑,不仅起到保护的作用,而且 还承受外力;侧板采用角钢和折边以及内外衬板加 强刚性和强度,同时,外衬板部分折边也可以提高筛 框的刚度;增加上加强梁的数量,使上加强梁数量变 为4根,以改善下横梁的受力状况。 在筛箱入料端设分料板,使物料进入筛机后,自 动沿着分料板爬坡,使物料沿筛宽均匀分布,充分利 用筛面宽度。 下横梁是筛机的主要受力件,为彻底解 决现场断梁的问题,除设计上保证安全系数外,制造 中采用了特殊的加工工艺,保证焊缝焊透,焊接后去 应力退火,再对焊缝进行无损探伤,保证横梁的质 量。 整个筛框连接采用了环槽铆钉冷铆工艺,保证了 连接的可靠性。 312 振动器 采用单元体块偏心振动器,这种振动器结构简 单,轴承拆卸方便,噪声低,激振力作用在两侧板上, 筛箱受力合理。 在润滑方式上,选取油脂润滑,采用 迷宫式封闭,使其结构大为简单。 偏心块由主、 副偏 心块组成,通过调节主、 副偏心块的夹角可以增大和 减小激振力,调整方便。 激振器之间的连接采用万向 传动轴刚性连接,避免了挠性连接因错动而引起的 激振器组之间的相位差,避免了因结构原因造成的 不同步。 313 联轴器 电机与筛箱振动器之间的联轴器采用胎式联轴 器,如图1所示。 它由2个半联轴器和强力型胶带等构成。 其挠 性片即强力型胶带宽度方向刚度很大而厚度方向刚 4 煤 矿 机 械 2000年第8期 度较小。 这样,既可以传递较大的扭矩,同时,又可以 消除安装误差和避免启动或停车瞬间筛机上下颠簸 对电机造成的影响。 图1 胎式联轴器 Fig.1 Tyre-type coupling 1、41 半联轴器 21 压板 31 强力型胶带 51 螺栓 314 支承装置 支承装置采用了橡胶弹簧支承装置,橡胶弹簧 具有寿命长,噪声低,结构简单等特点。 由于其内阻 较大,在起动和停车过程中,通过共振区振幅较小, 且不需阻尼器,与金属弹簧相比,结构大大简化。 4 主要参数的选择计算 411 激振力的计算 由工艺参数确定双振幅范围为8～10 mm ,由于 振动筛工作频率远离固有频率,因此,弹簧刚度可省 略。 激振力 P m′ m Aω 2 式中m′ 筛箱和物料质量,kg; m 偏心块质量,kg; A 筛机振幅,mm; ω 振动频率,Hz。 代入数值求得P 500 kN。 由结构决定需4个振动器,8组偏心块,每组偏 心块由一主偏心块和一副偏心块组成。 每组偏心块 的结构如图2所示 图2 偏心块结构 Fig.2 Eccentric block structure 11 主偏心块 21 副偏心块 31 螺栓 所需每组偏心块产生的激振力为500/ 8 6215 kN ,由此数值设计出主偏心块及副偏心块的质量及 偏心距和主副偏心块的夹角。 412 激振中心的确定 由于振动筛结构的对称性,筛箱质心在其对称 面内,建立平面坐标系,把各部件的位置,均以平面 坐标点的形式表示,如图3所示。 图3 激振中心计算坐标系 Fig.3 Calculation coordinate system of vibrating center 质心计算公式 x ∑ S i 1 Gixi/ ∑ S i 1 Gi y ∑ S i 1 Giyi/ ∑ S i 1 Gi 式中Gi、xi、yi 第i个零件或部件的质量和质 心坐标; S 零件或部件的总数。 实际质心要根据筛面上物料分布在计算质心 的基础上做适当调整。 413 振动器滚动轴承的计算 振动方向惯性力 Fr11/ b m R - A πn/30 2 垂直振动方向惯性力 Fr21/ b m Rπn/30 2 径向力 Fr 0168Fr2 0132Fr1 动负荷 P 112Fr 名义负荷 C PfL/fn 式中fL 疲劳系数; fn 速度系数; b 轴承数目; R 不平衡重的偏心距; n 振动器转速。 求出名义负荷C后,选择轴承型号。 414 电动机功率的计算 振动消耗功率 P15.63μm A2n310- 10 摩擦消耗功率 P25.63f m A n3d10- 10 式中μ 阻尼系数,取μ013; f 摩擦系数,取f 01002; d 轴承内径。 5 2000年第8期 煤 矿 机 械 文章编号10032079420000820006203 悬臂式掘进机主要技术参数的选择 侯 波,杨奇顺 淮南工业学院,安徽 淮南232001 摘要系统地阐述了悬臂式掘进机主要技术参数的选择方法,给出了常用的经验数据和计 算公式。 关键词悬臂式掘进机;技术参数;选择 中图号TD42115文献标识码 A 1 前言 目前,随着掘进机械化水平的提高,掘进机在煤 矿中得到了越来越多的应用。 由于煤矿地质条件相 差较大,对所用机器的性能要求不一,要想充分发挥 掘进机的效能,必须合理地选择其技术参数。 2 技术生产能力 技术生产能力是指掘进机在单位时间内所能破 碎的煤岩量,主要由截割头实现,可按下式计算 Q KSv 式中S 截割头的轴截面积,m2对于纵轴式截 割头S d1 d2 h/ 2 ; d1、d2 截割头小端和大端直径,m; h 截割头切入煤岩深度,m; v 截割头的牵引摆动速度,m/ min; K 煤岩松散系数,一般取115。 3 截割功率及基本参数的确定 掘进机的截割功率对其截割能力和使用效果有 重要影响。 煤岩的强度、 构成、 粘结性、 研磨性及层理 和节理的发育状况等都影响截割功率。 由于影响因 素复杂和对煤岩的可截割性研究不够,目前难于精 确计算,多用能耗法和类比法估算。 311 能耗法 按试验得到的截割比能耗计算 N 60HwvhLD 式中Hw 比能耗,kWh/ m3根据德国艾克霍夫 公司试验资料,对f 1～212的煤, 取Hw 013～110 ;对f 4～6的 沙岩或沙质页岩,取Hw 5～715 ; vh 截割头的摆动速度,m/ min; L 截割深度,m; D 截割头平均直径,m。 筛机所需总功率P 1/η P 1 P2 代入数据得P 41 kW ,选Y200L26型电机2 台,功率222 44 kW ,满足要求。 5 结语 2ZKZ2452型直线振动筛首台于1997年试制成 功,目前已在国内许多选煤厂得到了应用,用户反映 良好,实践证明,该振动筛参数先进、 可靠性高、 处理 量大,具有很高的推广价值。 参 考 文 献 [1]张思广 1 筛分破碎及脱水设备[M]1 北京煤炭工业出版社,1989 [2]振动筛设计规范[S]1 中华人民共和国机械工业部JB/ 225185 [3]王峰,王皓 1 筛分机械[M]1 北京机械工业出版社,1998 [4]杨福荣 1 新型直线振动筛的设计手册[M]1 北京机械工业出版 社,1992 作者简介李彦,34岁,工程师,1990年毕业于淮南矿业学院矿 业机械专业,毕业后一直从事振动机械的研究及制造工作,发表论文 数篇。 收稿日期2000204221 Design of 2ZKZ2452 type linear vibrating screen LI Yan1, GU H ang-zhan1,CHEN Xiu-ping2 1 1Shandong Coal Mine Tai’an Machinery Factory ,Tai’an 271000 ,China ; 21Huainan Xinji Mine Design Insitute ,Huainan 232171 ,China Abstract This paper chiefly describes the working principle ,structure design and major parameters’design process of the 2ZKZ2452 type linear vibrating screen. It also has constructive purpose to the designs of other linear vibrating screens. Key words linear vibrating screen;working principle ;structure design;major parameters 6 煤 矿 机 械 2000年第8期