振动筛分机结构特点分析
作者：宏源科技 日期：2014-02-19
振动筛分机是由激振器、筛箱、筛面、传动部件和支 承部件等五大部件组成。
（1）激振器
激振器是振动筛的心脏，是振动筛分机的动力之源，它的作用好比是汽车的发动机。一 台振动筛的寿命长短有70%是由激振器决定的。现 阶段的激振器普遍采用偏心块外置式整体结构，偏 心块固定在2 根轴上，轴的旋转是由装配在轴上一 对模数和齿数、螺旋角相等、螺旋角旋向相反的斜 齿轮驱动，这样偏心块就可以等速、反向旋转，产生 的激振力在横向（X）方向上相互低消，在纵向（Y）方 向上相互叠加， 使振动筛在一个方向上作直线运 动， 这种激振器结构类似于一个简单的减速器，甚 至于比减速器还简单，它的密封、润滑传动件的结 构都和减速器相同，但也有不同的地方：①用料综 合性能比减速器高，箱体、轴承压盖、偏心块都用高 强度的球墨铸铁，而减速器是用灰铸铁，并且轴、斜 齿轮加工精度比减速器高；②制作和装配比减速器 精度高，例如：激振器斜齿轮螺旋角比减速器斜齿 轮螺旋角大，减速器的齿轮螺旋角一般9°，而激振 器的齿轮螺旋角是31°左右， 这就给加工齿轮造成 了很大的难度。并且啮合时键槽方向也有要求。在 装配方面， 激振器要求有可调节的较大的轴向间 隙，而减速器没有。之所以有这么多不同，主要是因 为减速器只是一个运动和动力的传递，是一个中间 体。而激振器是发动机，直接发生运动和动力，使振 动筛振动起来。各知名振动筛生产厂家的激振器结构基本一样，但也有不同的地方。宏源科技激振器和 其他厂家激振器相比有以下3 个优点：①箱体外置 8 块偏心块， 通过组合不同的装配角度， 可以形成 24 种不同的激振力，另外8 件偏心块外置大大增大 了整个激振器的散热面积；②轴承使用内外套可分 离的滚柱轴承， 并且还加有调节轴向间隙的角圈， 使轴在受热状态下，可以浮动起来，而不致于卡死。 此外由于内外圈分离，轴向力不直接辐射到轴承外 圈，再加上齿轮的优化设计，使得筛机工作时的启 动阻尼很小，克服阻尼所须的功率小，这样大大降 低了激振器的启动力矩。使相联的电机功率大大减 小，给选煤厂运营减少了大笔的电费开支，这是康 威德激振器无可争辩的竟争优势；③独特的迷宫密 封节流技术， 其他激振器密封用的是唇形橡胶密 封，而宏源致电激振器的密封是机械+橡胶密封，再加 上特有的迷宫密封、迷宫环上的节流齿使这种密封 技术更可靠、更耐用；④激振器箱体为球墨铸铁结 构, 壁薄而坚韧, 既保证了使用刚度, 又具有最轻的 质量, 薄壁结构还保证了密闭内腔与外界良好的热 交换, 使其工作温升保持在最低限度; 激振器内腔 容积很大, 不但考虑到了容纳足量润滑稀油所需的 空间以及润滑油在其内部的循环空间, 而且还能较 好地分解密闭内腔中油液因工作温升所带来的体积 膨胀, 有利于保持内部的压力平衡； 保证了传动的平 稳性和减少了噪声
（2）筛箱
筛箱是振动筛的主要工作部件，具 有传递激振力、支撑激振器、承受物料冲击和筛分 输送物料等作用，它承受的是循环应力和恶劣的交 变载荷，面临的是疲劳破坏。高强度转动、高强度振 动的特点要求筛箱具有足够的刚度和强度，才能使 筛机具有良好的可靠性和稳定性。筛箱由侧板、驱 动梁（激振器大梁）、横梁（单梁）、加强梁（起吊梁） 和出入料端梁（双梁）组成。形成了空间的金属桁架 结构。侧板采用机械性能优良的20G 整块下料制 作，利用优化设计理念合理布置加强肋，形成空间 桁架结构，所有连接件都用虎克铆钉联接，整个侧 板没有任何焊接，这样可避免因切割和焊接引起的 应力集中，所有的梁都进行热处理，可以消除焊接 应力，入料端要设计成特别高强度结构，以适应大 块原煤对筛箱的冲击和筛面的损坏，提高筛箱的使 用寿命。除此之外，还要考虑共振、不对称设计、运 行中入料变化和各部件的固有频率等。以上是筛箱 的普遍共性。宏源科技筛生产厂家生产的筛箱又 有不同的特点，其中最大不同的是梁与弹簧座的形 状与结构。
①宏源科技的筛箱中的梁用的是H 形钢，并且入 料、出料端用的是双梁，结构强度大。在各种型材 中， 有相同的力学性能的型材，H 形钢的重量最轻， 这样做即能减轻筛机的重量， 又能增强筛箱的刚 度。其次激振器大梁是用厚T=45 mm 的钢板焊成H 形状，并用2 件H 形梁焊成方形结构，这样的设计 使筛箱的刚度大大增加，宏源科技振动筛的激振器大 梁使用寿命在8 a 以上；
②侧板上的弹簧座，宏源科技 的弹簧座不仅是起支持弹簧的作用，同时也是加强 侧板刚度的一种方法。使振动筛在工作时侧板产生 裂纹的几率大大减少， 提高了振动筛的使用寿命；
③在设计筛箱时，采用了弹性力学有限元的分析方 法来设计整个筛箱，对筛箱都进行振动分析、结构 分析、有限元分析、应力-应变分析和动态模拟测 试，以测算其应力点和临界速度，对其结构进行动 性能优化。在设计完筛箱后， 直接上计算机仿真， 分析侧板上最薄弱地方；
（3）筛面
筛面是振动筛的易损件，现在振动 筛的筛面有2 种类型，一种是只有一种角度水平筛 面，另一种是不同倾角的香焦筛面布置。宏源科技振 动筛的筛面是采用支承角钢、扁钢和单梁、双梁结 合在一起的结构，下面用角钢、扁钢支承，上面用压 板压制，压板用螺栓固紧，这种布置的优点通过很 小的改动，可以安装各种不同的筛板，当安装不锈 钢条缝筛板时，螺栓就提前焊在角钢上，直接安装筛 板即可，当安装聚氨酯筛板时，把导轨装在角钢上即 可。图2 是宏源科技振动筛经常采用的筛面结构；
侧压块2. 楔子3. 筛面4. 挡水堰5. 导轨6. 扁钢7. 角钢
（4）传动部分
宏源科技筛机采用电机-三角带- 轴承座-万向传动轴传动方式。该装置固定在一电机支架上, 电动机通过三角带减速后, 再经过固定 在电机架上的一对配对的轴承座把动力传递给激 振器, 万向传动轴的应用可很好地补偿筛机振动过 程中和启停车共振时引起的径向跳动。而在激振器 中间传动部分也采用万向传动轴的结构, 该结构可 保证在同一台筛机上安装2 台激振器不同轴的情 况下, 也能无故障地运转，减少维护量。此外由于万 向节的挠性传动， 所以在启停车通过共振区时, 可 有效地抑制共振振幅；
（5）支承部分
在每个支承部位采用内、外双 金属弹簧减振设计。同时，在每组金属弹簧上下端 安装聚氨酯弹性定位块，降低噪声。当振动筛通过 共振区域时，能有效降低共振振幅，扰乱激振频率， 使振动筛快速、安全地通过危险区域，同时，起到保 护建筑物的作用。提高了振动筛的安全性和稳定 性，延长了振动筛使用寿命，同时内外弹簧的使用 通过数量调整可用在不同的振动筛上，使振动筛的 设计变得更加标准化。使用单位更加方便选取振动 筛的备件。此外有的宏源科技筛机还采用橡胶弹簧。 橡胶弹簧频带宽，减振效果好，噪音低，寿命长（是 钢制螺旋弹簧的1.5 倍），而且不会出现钢制螺旋弹 簧突然断丝的现象，减少事故发生机率。
（1）激振器
激振器是振动筛的心脏，是振动筛分机的动力之源，它的作用好比是汽车的发动机。一 台振动筛的寿命长短有70%是由激振器决定的。现 阶段的激振器普遍采用偏心块外置式整体结构，偏 心块固定在2 根轴上，轴的旋转是由装配在轴上一 对模数和齿数、螺旋角相等、螺旋角旋向相反的斜 齿轮驱动，这样偏心块就可以等速、反向旋转，产生 的激振力在横向（X）方向上相互低消，在纵向（Y）方 向上相互叠加， 使振动筛在一个方向上作直线运 动， 这种激振器结构类似于一个简单的减速器，甚 至于比减速器还简单，它的密封、润滑传动件的结 构都和减速器相同，但也有不同的地方：①用料综 合性能比减速器高，箱体、轴承压盖、偏心块都用高 强度的球墨铸铁，而减速器是用灰铸铁，并且轴、斜 齿轮加工精度比减速器高；②制作和装配比减速器 精度高，例如：激振器斜齿轮螺旋角比减速器斜齿 轮螺旋角大，减速器的齿轮螺旋角一般9°，而激振 器的齿轮螺旋角是31°左右， 这就给加工齿轮造成 了很大的难度。并且啮合时键槽方向也有要求。在 装配方面， 激振器要求有可调节的较大的轴向间 隙，而减速器没有。之所以有这么多不同，主要是因 为减速器只是一个运动和动力的传递，是一个中间 体。而激振器是发动机，直接发生运动和动力，使振 动筛振动起来。各知名振动筛生产厂家的激振器结构基本一样，但也有不同的地方。宏源科技激振器和 其他厂家激振器相比有以下3 个优点：①箱体外置 8 块偏心块， 通过组合不同的装配角度， 可以形成 24 种不同的激振力，另外8 件偏心块外置大大增大 了整个激振器的散热面积；②轴承使用内外套可分 离的滚柱轴承， 并且还加有调节轴向间隙的角圈， 使轴在受热状态下，可以浮动起来，而不致于卡死。 此外由于内外圈分离，轴向力不直接辐射到轴承外 圈，再加上齿轮的优化设计，使得筛机工作时的启 动阻尼很小，克服阻尼所须的功率小，这样大大降 低了激振器的启动力矩。使相联的电机功率大大减 小，给选煤厂运营减少了大笔的电费开支，这是康 威德激振器无可争辩的竟争优势；③独特的迷宫密 封节流技术， 其他激振器密封用的是唇形橡胶密 封，而宏源致电激振器的密封是机械+橡胶密封，再加 上特有的迷宫密封、迷宫环上的节流齿使这种密封 技术更可靠、更耐用；④激振器箱体为球墨铸铁结 构, 壁薄而坚韧, 既保证了使用刚度, 又具有最轻的 质量, 薄壁结构还保证了密闭内腔与外界良好的热 交换, 使其工作温升保持在最低限度; 激振器内腔 容积很大, 不但考虑到了容纳足量润滑稀油所需的 空间以及润滑油在其内部的循环空间, 而且还能较 好地分解密闭内腔中油液因工作温升所带来的体积 膨胀, 有利于保持内部的压力平衡； 保证了传动的平 稳性和减少了噪声
（2）筛箱
筛箱是振动筛的主要工作部件，具 有传递激振力、支撑激振器、承受物料冲击和筛分 输送物料等作用，它承受的是循环应力和恶劣的交 变载荷，面临的是疲劳破坏。高强度转动、高强度振 动的特点要求筛箱具有足够的刚度和强度，才能使 筛机具有良好的可靠性和稳定性。筛箱由侧板、驱 动梁（激振器大梁）、横梁（单梁）、加强梁（起吊梁） 和出入料端梁（双梁）组成。形成了空间的金属桁架 结构。侧板采用机械性能优良的20G 整块下料制 作，利用优化设计理念合理布置加强肋，形成空间 桁架结构，所有连接件都用虎克铆钉联接，整个侧 板没有任何焊接，这样可避免因切割和焊接引起的 应力集中，所有的梁都进行热处理，可以消除焊接 应力，入料端要设计成特别高强度结构，以适应大 块原煤对筛箱的冲击和筛面的损坏，提高筛箱的使 用寿命。除此之外，还要考虑共振、不对称设计、运 行中入料变化和各部件的固有频率等。以上是筛箱 的普遍共性。宏源科技筛生产厂家生产的筛箱又 有不同的特点，其中最大不同的是梁与弹簧座的形 状与结构。
①宏源科技的筛箱中的梁用的是H 形钢，并且入 料、出料端用的是双梁，结构强度大。在各种型材 中， 有相同的力学性能的型材，H 形钢的重量最轻， 这样做即能减轻筛机的重量， 又能增强筛箱的刚 度。其次激振器大梁是用厚T=45 mm 的钢板焊成H 形状，并用2 件H 形梁焊成方形结构，这样的设计 使筛箱的刚度大大增加，宏源科技振动筛的激振器大 梁使用寿命在8 a 以上；
②侧板上的弹簧座，宏源科技 的弹簧座不仅是起支持弹簧的作用，同时也是加强 侧板刚度的一种方法。使振动筛在工作时侧板产生 裂纹的几率大大减少， 提高了振动筛的使用寿命；
③在设计筛箱时，采用了弹性力学有限元的分析方 法来设计整个筛箱，对筛箱都进行振动分析、结构 分析、有限元分析、应力-应变分析和动态模拟测 试，以测算其应力点和临界速度，对其结构进行动 性能优化。在设计完筛箱后， 直接上计算机仿真， 分析侧板上最薄弱地方；
（3）筛面
筛面是振动筛的易损件，现在振动 筛的筛面有2 种类型，一种是只有一种角度水平筛 面，另一种是不同倾角的香焦筛面布置。宏源科技振 动筛的筛面是采用支承角钢、扁钢和单梁、双梁结 合在一起的结构，下面用角钢、扁钢支承，上面用压 板压制，压板用螺栓固紧，这种布置的优点通过很 小的改动，可以安装各种不同的筛板，当安装不锈 钢条缝筛板时，螺栓就提前焊在角钢上，直接安装筛 板即可，当安装聚氨酯筛板时，把导轨装在角钢上即 可。图2 是宏源科技振动筛经常采用的筛面结构；
侧压块2. 楔子3. 筛面4. 挡水堰5. 导轨6. 扁钢7. 角钢
（4）传动部分
宏源科技筛机采用电机-三角带- 轴承座-万向传动轴传动方式。该装置固定在一电机支架上, 电动机通过三角带减速后, 再经过固定 在电机架上的一对配对的轴承座把动力传递给激 振器, 万向传动轴的应用可很好地补偿筛机振动过 程中和启停车共振时引起的径向跳动。而在激振器 中间传动部分也采用万向传动轴的结构, 该结构可 保证在同一台筛机上安装2 台激振器不同轴的情 况下, 也能无故障地运转，减少维护量。此外由于万 向节的挠性传动， 所以在启停车通过共振区时, 可 有效地抑制共振振幅；
（5）支承部分
在每个支承部位采用内、外双 金属弹簧减振设计。同时，在每组金属弹簧上下端 安装聚氨酯弹性定位块，降低噪声。当振动筛通过 共振区域时，能有效降低共振振幅，扰乱激振频率， 使振动筛快速、安全地通过危险区域，同时，起到保 护建筑物的作用。提高了振动筛的安全性和稳定 性，延长了振动筛使用寿命，同时内外弹簧的使用 通过数量调整可用在不同的振动筛上，使振动筛的 设计变得更加标准化。使用单位更加方便选取振动 筛的备件。此外有的宏源科技筛机还采用橡胶弹簧。 橡胶弹簧频带宽，减振效果好，噪音低，寿命长（是 钢制螺旋弹簧的1.5 倍），而且不会出现钢制螺旋弹 簧突然断丝的现象，减少事故发生机率。
本文关键词：
