王安團(tuán)

摘 要 隨著社會(huì)的進(jìn)步，節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)的發(fā)展理念也日漸深入人心，各行各業(yè)也逐步重視起來(lái)。振動(dòng)篩作為機(jī)械篩分設(shè)備，以較高的篩分效率及生產(chǎn)率在加工制造領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)與科研事業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，社會(huì)及國(guó)家對(duì)環(huán)保方面的重視，傳統(tǒng)振動(dòng)篩的動(dòng)態(tài)密封結(jié)構(gòu)以及噪音污染方面已逐漸顯現(xiàn)出劣勢(shì)，逐漸的無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求。社會(huì)的發(fā)展必將會(huì)推動(dòng)振動(dòng)篩行業(yè)向更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展。本文將簡(jiǎn)單介紹振動(dòng)篩的發(fā)展現(xiàn)狀和機(jī)械結(jié)構(gòu)，以及振動(dòng)篩向高效環(huán)保方向發(fā)展的影響因素及改進(jìn)的措施;另外介紹一下河南威猛振動(dòng)設(shè)備股份有限公司基于環(huán)保節(jié)能方向而研發(fā)的環(huán)保復(fù)頻篩的結(jié)構(gòu)組成，以及復(fù)頻篩與傳統(tǒng)振動(dòng)篩的對(duì)比及優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞 振動(dòng)篩 復(fù)頻篩 高效環(huán)保 節(jié)能降耗 發(fā)展研究

中圖分類號(hào)：X32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）03-0041-02

振動(dòng)篩在工礦企業(yè)中具有普遍應(yīng)用，屬于篩分機(jī)械，其工作原理為通過(guò)振動(dòng)的多孔工作面，對(duì)混合物料按照顆粒大小進(jìn)行分級(jí)，通過(guò)增大振動(dòng)強(qiáng)度使物料獲得更大的加速度，從而實(shí)現(xiàn)篩分的高效化。[1]并且根據(jù)振動(dòng)篩類型的不同在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也體現(xiàn)出不同的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，振動(dòng)篩主要包括傳統(tǒng)振動(dòng)篩（重型篩）、實(shí)驗(yàn)振篩機(jī)及輕型精細(xì)振動(dòng)篩等幾大類，在礦山、選煤、建材、電力、化工、醫(yī)藥、食品等各行業(yè)中皆有應(yīng)用。[2]由于其應(yīng)用范圍之廣，需對(duì)其應(yīng)用性能及機(jī)械模型進(jìn)行更為深入的研究以及整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此來(lái)推動(dòng)與其相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。[3]

1 振動(dòng)篩發(fā)展現(xiàn)狀

分析目前各相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀，傳統(tǒng)振動(dòng)篩在各領(lǐng)域的生產(chǎn)及加工過(guò)程中占有重要地位，而隨著我國(guó)各行業(yè)工藝水平的提升，振動(dòng)篩的研究與應(yīng)用也處于不斷發(fā)展當(dāng)中。目前，傳統(tǒng)振動(dòng)篩質(zhì)量大、功率高、噪音大、外漏粉塵大，對(duì)環(huán)境的污染逐漸顯露出來(lái)，已經(jīng)不能滿足各行業(yè)的發(fā)展和國(guó)家對(duì)環(huán)保方面的要求。隨著社會(huì)的進(jìn)步，振動(dòng)篩的關(guān)鍵技術(shù)也處于不斷更新狀態(tài)，河南威猛振動(dòng)設(shè)備股份有限公司向高效環(huán)保方面行進(jìn)，研發(fā)設(shè)計(jì)了復(fù)頻篩系列，相對(duì)于傳統(tǒng)振動(dòng)篩而言，復(fù)頻篩的結(jié)構(gòu)更加模塊化，易損件更換更加方便快捷，降低人力成本;而且復(fù)頻篩整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加合理化，參振質(zhì)量比傳統(tǒng)篩降低1/3～1/2，并可以采用雙質(zhì)體的結(jié)構(gòu)原理，使振動(dòng)篩的功率消耗降低1/3以上，而且還采用靜態(tài)密封結(jié)構(gòu)，粉塵幾乎無(wú)外溢，能起到很好的環(huán)保作用。由此可以看出，河南威猛振動(dòng)設(shè)備股份有限公司的復(fù)頻篩正朝著環(huán)保節(jié)能的方向快速發(fā)展。[4]

2 振動(dòng)篩的機(jī)械結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)振動(dòng)篩主要由激振器、篩箱、支承裝置、電動(dòng)機(jī)組成。河南威猛振動(dòng)設(shè)備股份有限公司研發(fā)的復(fù)頻篩與傳統(tǒng)篩有一定的差異，主要由激振器、電動(dòng)機(jī)、外篩箱、振動(dòng)篩芯、剪切彈簧、支承裝置等組成。各個(gè)組成部分分工合作從而實(shí)現(xiàn)篩分功能。其中，激振器可分為偏心軸激振器及箱式激振器兩種，前者安裝調(diào)整較為方便，而后者靈活性相對(duì)較好，對(duì)橫梁強(qiáng)度要求較高，兩者均可調(diào)整激振力的大小，各有各的優(yōu)勢(shì)。篩芯又可分為篩體、篩面兩個(gè)部分，篩體需要具備足夠的剛性。外篩箱將內(nèi)部振動(dòng)篩芯封閉，外篩箱不參與振動(dòng)，行成了靜態(tài)密封的效果，有效防止了粉塵外溢，振動(dòng)噪音被包裹在外篩箱內(nèi)部，可以有效降低周圍噪音污染。篩框與篩面之間也可采用剪切彈簧從而產(chǎn)生雙質(zhì)體的作用，同樣的激振力可以產(chǎn)生更大的振動(dòng)幅度，有效降低振動(dòng)部分的能耗，降低設(shè)備的功率，提高振動(dòng)篩分的效率。[5]

3 振動(dòng)篩向高效環(huán)保方向發(fā)展的影響因素及改進(jìn)的措施

振動(dòng)篩的工作原理主要是通過(guò)篩箱的振動(dòng)，使得碎散物料多次通過(guò)均勻布孔的篩面，而由于物料自身的特性，隨著篩箱振動(dòng)，便形成了小顆粒在下，大顆粒停留在上層，從而實(shí)現(xiàn)粗細(xì)粒的分離。而在其分選使用過(guò)程中，以下幾種因素對(duì)其生產(chǎn)效率影響較大：

1.篩分物料的物理性質(zhì)：物料本身的水分及顆粒形狀等物理性質(zhì)都會(huì)影響振動(dòng)篩的篩分過(guò)程，一般情況下，物料細(xì)粒含量越大、水分較小時(shí)，振動(dòng)篩的篩分效率會(huì)相對(duì)較高。

2.篩面結(jié)構(gòu)和種類：篩孔尺寸、篩面寬度在一定程度上決定了篩子的有效面積，篩孔面積與整個(gè)篩面面積之比越大，其生產(chǎn)效率也會(huì)相應(yīng)增加;編織網(wǎng)篩面、波紋網(wǎng)篩面、橡膠篩面、聚氨酯篩面、棒條篩面、鋼板沖孔篩面等篩面種類的選擇都會(huì)對(duì)篩分效率有較大影響。

3.振動(dòng)幅度和頻率：振動(dòng)幅度和振動(dòng)頻率的匹配，針對(duì)不同特性的物料需要設(shè)計(jì)不同的振動(dòng)頻率和幅度。

4.粉塵污染：傳統(tǒng)振動(dòng)篩采用剛性密封的結(jié)構(gòu)，粉塵外溢較大，嚴(yán)重影響作業(yè)環(huán)境，影響操作工人身體健康。

5.噪音污染：傳統(tǒng)振動(dòng)篩激振器和振動(dòng)篩框外露，產(chǎn)生的噪音多在90分貝以上，嚴(yán)重影響員工的身心健康。

6.節(jié)能降耗：傳統(tǒng)振動(dòng)篩參振質(zhì)量較大，功耗較高，隨社會(huì)發(fā)展需向節(jié)能降耗的方向發(fā)展。

因此，振動(dòng)篩向高效環(huán)保方向發(fā)展可從上述幾個(gè)方面進(jìn)行研究，可參考如下措施：

1.根據(jù)物料的特性，水分的大小等因素來(lái)選擇合適的振動(dòng)軌跡（圓，直線，橢圓），以及合適的篩孔大小來(lái)提高振動(dòng)篩的篩分效率，也可根據(jù)物料水分的大小來(lái)選擇弛張作用的篩網(wǎng)或篩機(jī)。

2.針對(duì)不同的工藝位置及工況條件的實(shí)際需求，選擇合適的篩面結(jié)構(gòu)、種類和篩面的有效面積。

3.根據(jù)物料顆粒形狀和大小的不同，以及篩孔大小選擇的不同來(lái)選擇合適的振動(dòng)頻率和振動(dòng)幅度，使振動(dòng)篩更加有效將物料分離。

4.振動(dòng)篩整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)需改變，密封結(jié)構(gòu)需由動(dòng)態(tài)密封轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài)密封，防止粉塵外溢造成環(huán)境污染。

5.噪音方面需結(jié)合靜態(tài)密封，將振動(dòng)部分封閉在內(nèi)部，外篩箱采用隔音裝置進(jìn)行隔離內(nèi)部聲音的傳播，降低噪音污染。

6.振動(dòng)篩參振質(zhì)量需降低，可采用分段設(shè)計(jì)，降低振動(dòng)篩所需的強(qiáng)度，降低參振質(zhì)量，降低設(shè)備的功率，進(jìn)而起到節(jié)能降耗的作用。

目前河南威猛振動(dòng)設(shè)備股份有限公司研發(fā)的復(fù)頻篩系列也是向著高效環(huán)保的方向邁進(jìn)，已在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，與傳統(tǒng)振動(dòng)篩相比，已體現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

1.環(huán)保性：由于復(fù)頻篩篩箱不參與振動(dòng)，所以復(fù)頻篩的所有進(jìn)出口與其他相關(guān)設(shè)備均采用靜態(tài)密封，直接剛性連接，避免了傳統(tǒng)振動(dòng)篩采用柔性連接極易出現(xiàn)的問(wèn)題（軟連接的壽命及溢塵），復(fù)頻篩篩框上設(shè)有除塵口，使全系統(tǒng)在負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行工作，從而徹底解決了篩分過(guò)程中的粉塵溢出污染環(huán)境的問(wèn)題。同時(shí)，我們?cè)诤Y箱內(nèi)部增加了隔音裝置，與傳統(tǒng)振動(dòng)篩相比，噪音降低了3-5dB。

2.節(jié)能性：復(fù)頻篩篩箱不參與振動(dòng)，僅篩板和激振器參與振動(dòng)，所以復(fù)頻篩的參振重量小，與傳統(tǒng)振動(dòng)篩相比，在同樣的頻率和振幅下，復(fù)頻篩所需要的動(dòng)力小、能耗低。并且對(duì)基礎(chǔ)的沖擊力小，多段篩面獨(dú)立振動(dòng)，每節(jié)篩面啟動(dòng)停車時(shí)間間隔6-8秒，降低了對(duì)基礎(chǔ)的集中沖擊力，而且復(fù)頻篩配置反接制動(dòng)裝置，使復(fù)頻篩快速通過(guò)共振區(qū)，降低了設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)的沖擊力。[6]

3.高效篩分：采用大振幅是為了快速實(shí)現(xiàn)分層，分節(jié)設(shè)計(jì)采用，可使每節(jié)篩芯之間產(chǎn)生高度落差，打破物料的惰性跟隨，使物料重新打散分層，更利于物料的透篩，取得最佳的篩分效果。

4.智能性：復(fù)頻篩配置PLC控制系統(tǒng)，就地手動(dòng)及遠(yuǎn)程控制整臺(tái)設(shè)備的啟動(dòng)、停機(jī)等。PLC控制柜內(nèi)配置觸摸屏，方便控制系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置及顯示，包括軸承溫度的顯示，溫度異常報(bào)警等。該設(shè)備可配置自動(dòng)加油系統(tǒng)，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免人為的原因?qū)е碌氖鹿?。同時(shí)，復(fù)頻篩可配置我公司研發(fā)的若鄰智能監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)備可在PC/手機(jī)端實(shí)現(xiàn)同步數(shù)據(jù)監(jiān)控，用戶可通過(guò)組態(tài)功能自定義畫面，從而更貼近自己的需求和習(xí)慣，平臺(tái)內(nèi)異常報(bào)警等故障可以微信消息、短信、郵件的提示報(bào)警給一人或多人，并且有報(bào)警記錄。

復(fù)頻篩是河南威猛振動(dòng)設(shè)備股份有限公司針對(duì)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)而研發(fā)的新型環(huán)保復(fù)頻篩。行業(yè)內(nèi)大多數(shù)采用傳統(tǒng)大型振動(dòng)篩，體積大、重量重、不環(huán)保。復(fù)頻篩適用于礦山、選煤、建材、電力及化工等領(lǐng)域的產(chǎn)品的分級(jí)，是現(xiàn)有大、中型振動(dòng)篩及國(guó)外引進(jìn)設(shè)備的理想替代產(chǎn)品。

4 結(jié)語(yǔ)

工業(yè)化的快速發(fā)展使得篩分設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)也相應(yīng)提升，振動(dòng)篩將面向環(huán)保、高效、智能化方向發(fā)展，同時(shí)為更好的平衡成本與生產(chǎn)效率之間的關(guān)系，振動(dòng)篩也將面向尺度化、系列化及模塊化發(fā)展，使其能在各大領(lǐng)域得以普遍應(yīng)用。而工業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展要求相關(guān)設(shè)備需具備節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。因此，振動(dòng)篩需面向輕型、環(huán)保發(fā)展。對(duì)此，需從振動(dòng)篩力學(xué)模型及機(jī)械結(jié)構(gòu)出發(fā)，并充分認(rèn)識(shí)到振動(dòng)篩應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，從而在提高篩分效率的同時(shí)，控制能耗，并降低作業(yè)噪音以及粉塵環(huán)境的污染。

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