1、本科毕业设计说明书2ZD1556型自定中心园振动筛设计2ZD1556 CIRCULAR MOTION VIBRATION SIEVE OF AUTO CENTER学院（部）： 材料科学与工程学院 专业班级： 矿物加工工程 06-3 学生姓名： 吴 远 松 指导教师： 张 东 晨 教 授 2010 年 6 月 2 日安徽理工大学毕业设计I2ZD1556自定中心园振动筛摘要振动筛是选煤厂用的最多的设备之一，主要用于煤的准备筛分以及最终筛分用，但是振动筛又是维修量比较大的设备。随着设计的逐渐完善，自定中心园振动筛能够很好的解决这一问题。本文主要介绍振动筛在选煤厂中的意义以及振动筛的发展现状，描述了本
2、次设计 2ZD1556 型自定中心园振动筛设计的计算方法依据和步骤.包括振动筛的分类与特点和设计方案的确定；对物料的运动分析，对振动筛的动力学分析及动力学参数的计算，合理设计振动筛的结构尺寸；进行了激振器的偏心块等设计与计算，包括原始的设计参数，电动机的设计与校核；进行了主要零部件的设计与计算，皮带的设计计算与校核，弹簧的设计计算，轴的强度计算，轴承的选择与计算，然后进行了设备维修、安装、润滑及密封的设计关键词：2ZD1556,振动筛，自定中心，设计依据安徽理工大学毕业设计II2ZD1556 CIRCULAR MOTION VIBRATION SIEVE OF AUTO CENTERABSTR
3、ACTVibration sieve is one of the most widely used devices in Coal Preparation Plant. Mainly used in coal preparation and the final screening with screening, But the vibrating screen is larger than the maintenance of equipment. With the gradual improvement of the design ，circular motion vibration sie
4、ve of auto center could well solve this problem. This article mainly introduced that vibration sieve in Coal Preparation Plant significance as well as vibration sieve development present situation, described this time has designed 2zd1556 circular motion vibration sieve of auto center design computa
5、tional method basis and the step, as well as the main vibration sieve parts choice and the comparison, and showed this design characteristic. Including the classification and characteristics of vibrating screen and determination of design; on the movement of materials analysis, Dynamic analysis of v
6、ibration sieve and kinetic parameters calculated, rational design of the structure vibrating screen size; carried out such eccentric Vibrator design and calculation, including the original design parameters, motor design and verification; were the main components of the design and calculation, calcu
7、lation and check of belt design, spring design calculation, shaft strength calculation, bearing selection and calculation , then the equipment maintenance, installation, lubrication and seal design.KEYWARDS：2ZD1556，vibration sieve，auto center，design basis安徽理工大学毕业设计ii目录摘要 .IABSTRACT.II1 绪论.11.1 筛分的 概
8、念.11.2 筛分设备的作用.11.3 筛分作业的分类.11.4 筛分机械设计的 意义.21.5 振动筛设计的 原则 .31.6 筛分机械研究的现状 .31.7 将来的发展趋势.42 目的依据及说明.42.1 2ZD1556 自定中心园振动筛设计的目的 .42.2 设计的依据及参考资料.52.3 设计的有关说明.53 工艺参数的选择与确定.53.1 筛面长度及宽度的确定.53.2 生产率的确定.53.3 振幅和频率的选择.63.4 筛面倾角的选择.84 动力学分析及参数计算.9振动筛动力学基本理论 .94.1 参振重量及参振质量的计算.114.2 主弹簧刚度计算与选择.124.3 激振器偏心质
9、量及其偏心距的验算.134.4 重心计算 .155 功率计算及电机的选择.165.1 筛分机在负荷状态下工作所需功率的计算.165.2 电动机的选择.165.3 验算电动机的启动转矩.176 零件的计算.176.1 弹簧计算.17安徽理工大学毕业设计iii6.2 三角皮带的传动计算.186.3 轴强度验算.206.4 轴承寿命验算.247 基型及结构的选择.257.1 筛分基型的比较和选择.257.2 筛分机结构的选择和确定.258、设备合理的更新期 .319、结论 .33参考文献 .34致谢 .35安徽理工大学毕业设计11绪论1.1 筛分的概念广义的筛分是指将粒子群按粒子的大小、比重、带电性
10、以及磁性等粉体学性质进行分离的方法。一般讲，筛分是利用筛子把粒度范围较宽的物料按粒度分为若干个级别的作业。具有圆形轨迹的惯性振动筛为圆振动筛，简称园振筛。这种惯性振动筛又称单轴振动筛，其支承方式有悬挂支承与座式支承两种，悬挂支承，筛面固定于筛箱上 ，筛箱 由弹簧悬挂或支承，主轴的轴承安装在筛箱上， 主轴由带轮带动而高速旋转。由于主轴是偏心轴，产生离心惯性力，使可以自由振动的筛箱产生近似圆形轨迹的振动1.2 筛分设备的作用筛分作业是煤炭加工的重要环节，它广泛地应用于筛选长和选煤厂，对煤炭进行粒度分级、脱水、脱泥、脱介。就煤炭加工而言，筛分技术和分选技术处于同等重要的地位。我国生产的原煤一半以上是
11、动力用煤，不同用户对动力用煤的粒度要求是不一样的，尤其是化工，发电等部门，对煤炭粒度要求很严格，如果超过规定限度，不但影响这些部门的正常生产，还会造成不小的浪费。例如在煤炭气化的过程中，若使用粉煤含量过高的块煤，不仅影响炉内气流畅通，降低造气量，严重时还导致气化炉填塞；机车和船舶由于锅炉通风强，烟筒短，如燃用含有较多粉煤的块煤时，粉煤不仅燃烧不完全而且还随着烟气飞走，造成浪费和环境污染；大型火力发电厂，绝大部分使用粉煤锅炉，若供应原煤和块煤，显然是不经济的。总之，将原煤筛选成多种粒度的产品，对路供应给各类客户，对合理利用煤炭资源是十分必要的。筛分可以为其他选煤方法创造条件。目前的各种选煤方法和
12、分选设备往往都受到粒度的限制。不同的选煤方法都有一定的入料限度，过粗的大块不能分选，而粒度过细也很难回收。在选煤厂主要是将原煤分成块煤和末煤两种粒级，分别进行跳汰选煤和重介选煤。重介选煤对入料中的煤泥含量很敏感，它直接影响到介质系统的正常工作和重介分选的效果。通过分选去除细泥，减少煤泥对介质系统的污染，以及高灰细泥对精煤产品的污染；也可使跳汰机洗水粘度降低，有利于细粒煤的分选，从而提高分选效果。在动力煤选煤厂中，通常将小于 6mm 的干粒粉煤供给发电厂或者其他用户，而大于 6mm 的煤送入跳汰机分选，这也是依靠筛分作用来完成的总之，在煤炭加工过程中，筛分作业不仅关系着动力煤产品对路供应，关系着
13、动力煤，炼焦煤洗选产品质量的提高，也关系到煤炭资源的合理利用，环境保护和生产部门的经济效益。安徽理工大学毕业设计21.3 筛分作业的分类（1）独立分筛 其目的是得到适合于用户要求的最终产品。例如，在黑色冶金工业中，常把含铁较高的富铁矿筛分成不同的粒级，合格的大块铁矿石进入高炉冶炼，粉矿则经团矿或烧结制块入炉。 （2）辅助筛分 这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中，对破碎作业起辅助作用。一般又有预先筛分和检查筛分之别。预先筛分是指矿石进入破碎机前进行的筛分，用筛子从矿石中分出对于该破碎机而言已经是合格的部分，如粗碎机前安装的格条筛、筛分，其筛下产品。这样就可以减少进入破碎机的矿石量，可提高破碎机的
14、产量。 检查筛分是指矿石经过破碎之后进行的筛分，其目的是保证最终的碎矿产品符合磨矿作业的粒度要求，使不合格的碎矿产品返回破碎作业中，如中、细碎破碎机前的筛分，既起到预先筛分，又起到检查筛分的作用。所以检查筛分可以改善破碎设备的利用情况，相似于分级机和磨矿机构成闭路循环工作，以提高磨矿效率。 （3）准备筛分 其目的是为下一作业做准备。如重选厂在跳汰前要把物料进行筛分分级，把粗、中、细不同的产物进行分级跳汰。 （4）选择筛分 如果物料中有用成分在各个粒级的分布差别很大，则可以筛分分级得到质量不同的粒级，把低质量的粒级筛除，从而相应提高了物料的品位，有时又把这种筛分叫筛选。 （5）脱水、脱介筛分 筛
15、分的目的是脱除物料的水分，一般在洗煤厂比较常见。 此外，物料含水泥较高时，也用筛分进行脱泥。1.4 筛分机械设计的意义振动筛作为一种高效的筛分设备，被广泛地用于冶炼行业及其他行业的散粒料筛分。惯性振动筛由于结构简单，传给基础的动力小，筛分效率高，目前在选煤厂被广泛地采用作为准备筛分和最终筛分的筛分机械。圆运动振动筛是利用不平衡重激振器使筛箱振动的筛子，其运动轨迹一般为圆形。由于其筛面的圆形振动轨迹，使筛面上的物料不断地翻转和松散，因而圆振动筛具有以下特点：细粒级有机会向料层下部移动，并通过筛孔排出；卡在筛孔中的物料可以跳出，防止筛孔堵塞；筛分效率较高；可以变化筛面倾角，从而改变物料沿筛面的运动
16、速度，提高筛子的处理量；对于难筛物料可以使主轴反翻，从而使振动方向同物料运动方向相反，物料沿筛面运动速度降低（在筛面倾角与主轴转速相同的情况下） ，以提高筛分效率。进行振动筛设计的意义是为矿物加工行业提供结构合理，使用可靠，具有较高效安徽理工大学毕业设计3率的筛分机械;设计按照其用途、要求、物料的性质等实际条件进行;参数（工艺参数、运动学参数、动力学参数、结构参数）满足结构的可靠性和合理性。1.5振动筛设计的原则振动筛设计的原则有：结构合理；使用高可靠；寿命长；工作平稳；动负荷小；噪音低；耗电少；重量轻；并有较高的生产率和生产效率。1.6筛分机械研究的现状振动筛的工作原理是筛面高频振动，使筛上
17、物料跳动，因而物料易于松散和分层，增加了物料透筛的机会，根据这个原理，现研究出很多适用于不同用途的振动筛，有的是结构上不同，有的是激振方式不同，有的是筛面规律不同。国外从 16 世纪开始筛分机械的研究与生产，在 18 世纪欧洲工业革命时期，筛分机械得到迅速发展，到本世纪筛分机械发展到一个较高水平。德国的申克公司可提供 260 多种筛分设备，STK 公司生产的筛分设备系列品种较全，技术水平较高，KHD 公司生产 200 多种规格筛分设备，通用化程度较高，KUP 公司和海因勒曼公司都研制了双倾角的筛分设备。美国 RNO 公司新研制了 DF11 型双频率筛，采用了不同速度的激振器。DRK 公司研制成
18、三路分配器给料，一台高速电机驱动。日本东海株式会社和 RXR 公司等合作研制了垂直料流筛，把旋转运动和旋回运动结合起来，对细料一次分级特别有效。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤，研制成功旋流概率筛。前苏联研制了一种多用途兼有共振筛和直线振动筛优点的自同步直线振动筛。由于工业发展缓慢，基础比较薄弱，理论研究和技术水平落后，我国筛分机械的发展是本世纪近 50 年的事情，大体上可分为三个阶段。(1)仿制阶段：这期间，仿制了前苏联的 系列圆振动筛、BKT-11、BKT-OMZ型摇动筛；波兰的 WK-15 圆振动筛、CJM-21 型摇动筛和 WP1、WP2 型吊式直线振动筛。这些筛分机仿制成功，为我国筛
19、分机械的发展奠定了坚实的基础，并培养了一批技术人员。(2)自行研制阶段：从 1966 年到 1980 年研制了一批性能优良的新型筛分设备，1500mm3000mm 重型振动筛及系列，15m2、30m2 共振筛及系列，煤用单轴、双轴振动筛系列，YK 和 ZKB 自同步直线振动筛系列，等厚、概率筛系列，冷热矿筛系列。这些设备虽然存在着故障较多、寿命较短的问题，但是它们的研制成功基本上满足了国内需要，标志着我国筛分机走上了独立发展的道路。(3)提高阶段：进入改革开放的 80 年代，我国筛分机的发展也进入了一个新的发展阶段。成功研制了振动概率筛系列、旋转概率筛系列，完成了箱式激振器等厚筛系列、自同步重
20、型等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、驰张筛、螺旋三段筛的研制，粉料直线振动筛、琴弦振动筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的研制也取得成功。安徽理工大学毕业设计41.7 将来的发展趋势筛分设备正朝着大型化、新结构、高效能的趋势发展，加大能够显著提高细、粘湿物料的筛分效率的深度筛分设备的研究和应用2目的依据及说明2.1 2ZD1556自定中心园振动筛设计的目的（1）熟悉矿物加工机械（筛分机）设计的有关设计资料、手册、技术规范等；（2）掌握矿物加工机械（筛分机）设计的基本方法及步骤和编制系列设计文件的基本技能；（3）培养和锻炼综合运用本专业基本理论和专业知识，分析和解决矿物加工机械（筛分机）设计实际问题和独立工
21、作的能力。2.2 设计的依据及参考资料依据“振动筛设计规范”的要求，包括振动筛的用途、物料的特性、工作制度、处理能力（处理量） 、规定的粒度、筛分效率（一般在 90%以上） 、安装方式、筛面的种类、工作条件（尺寸限制，环境限制） 、振动筛种类。参考资料包括振动筛设计规范、筛分设备图册、振动筛设计的系列参考图纸、机械零件设计手册及其他参考资料。2.3 设计的有关说明型号：2ZD1556 自定中心园振动筛图纸编号：2ZD1556-01：正视图2ZD1556-02：左视图2ZD1556-03：俯视图2ZD1556-04：激振器装配图2ZD1556-05：偏心轴2ZD1556-06：大皮带轮（配重轮）
22、2ZD1556-07：小皮带轮系列设计技术资料的内容：设计说明书一份、总图三张、激振器装配图一张、零件图三张（偏心轴一张，大皮带轮一张，小皮带轮一张） 。3工艺参数的选择与确定3.1 筛面长度及宽度的确定安徽理工大学毕业设计5一般的讲，筛面长度作为质量指标，直接影响筛分效率，筛面的宽度直接影响振动筛的处理能力（生产率） 。经验表明，作为预先筛分用的振动筛的长度一般为 4m 左右，最终筛分用的振动筛长度一般为 6m 左右，这样的长度可保证振动筛有较高（90%以上）的筛分效率。筛面的宽度以 1.25m 为最小，按 0.25m 的间隔增加系列。因此，本设计振动筛用于最终筛分，筛面长度取 5.6m，筛面宽度取 1.5m。3.2 生产率的确定生产率是指单位时间内的处理物料的重量。目前常用的公式为： qFQ其中：Q-生产率 t/hF-筛面有效面积 2mq-单位面积的生产率 t/( h)2计算可得上层筛面处理能力为 90450 t/h，下层筛面处理能力为 3090 t/h。3.3 振幅和频率的选择a筛面上物料的运动分析物料在筛面上运动取决于振幅和频率，为防堵和获得较高的生产率和生产效率，筛子多采用颗粒的跳动状态。要选择合适的振幅和频率，先分析物料在筛面上的运动。筛面上单个颗粒运动的手里分析如下：图 3-1 筛上物料受力分析G 2A/gXY
