(1)固定篩 工作部分固定不動,靠物料沿工作面滑動而使物料得到篩分。固定格篩是在選礦廠應用較多的一種,一般用于粗碎或中碎之前的預先篩分。它結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、不耗動力,可以直接把礦石卸到篩面上。主要缺點是生產(chǎn)率低、篩分效率低,一般只有50%~60%。
(2)滾軸篩工作面是由橫向排列的一根根滾動軸構(gòu)成的,軸上有盤子,細粒物料就從滾軸或盤子間的縫隙通過。大塊物料由滾軸帶動向一端移動并從末端排出。選礦廠一般很少用這種篩了。
(3)圓筒篩 工作部分為圓筒形,整個篩子繞筒體軸線回轉(zhuǎn),軸線在一般情況下裝成不大的傾角。物料從圓筒小的一端給入,細級別物料從筒形工作表面的篩孔通過,粗粒物料從圓筒的另一端排出。
圓筒篩的轉(zhuǎn)速很低、工作平衡、動力平衡好。但是其篩孔易堵塞、篩分效率低、工作面積小、生產(chǎn)率低。選礦廠一般很少用它來作篩分設(shè)備。
(4)平面運動篩 機體是在一個平面內(nèi)擺動或振動。按其平面運動軌跡又分為直線運動、圓周運動、橢圓運動和復雜運動。搖動篩和振動篩屬于這一類。
搖動篩是以曲柄連桿機構(gòu)作為傳動部件。電動機通過皮帶和皮帶輪帶動偏心軸回轉(zhuǎn),借連桿使機體沿著一定方向做往復運動。機體運動方向垂直于支桿或懸桿中心線,由于機體的擺動運動,使篩面上的物料以一定的速度向排料端移動,物料同時得到篩分。
搖動篩與上述幾種篩子相比,其生產(chǎn)率和篩分效率都比較高。其缺點是動力平衡差,現(xiàn)在選礦廠很少用它,而被結(jié)構(gòu)更合理的振動篩取代。
振動篩在選礦廠應用最多,按其傳動機構(gòu)的不同,又可以分為以下幾種。
(1)偏心振動篩偏心振動篩的工作原理見圖2—19。
軸3水平安設(shè)在固定篩架1的滾動軸承2上。軸上有兩個偏心軸頸4,軸頸上安裝軸承5。軸承的外套固定在篩框6上。帶篩網(wǎng)7的篩框傾斜安放,傾角一般為10?!?0。、篩框兩端由彈簧9支承。
電動機帶動傳動輪8使偏心軸回轉(zhuǎn),因此篩框中部做圓運動,運動半徑為偏心軸的偏心距e。篩框的兩端做閉合的橢圓運動,橢圓運動的形狀決定于彈簧11的強度。
篩框做圓運動時,產(chǎn)生的離心力為
式中M——篩框和篩分物料的質(zhì)量,千克;
e——偏心距,米;
u——曲柄的圓周速度,米/秒;
n——軸的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)/分。
這個離心力引起整個篩框發(fā)生振動。為了平衡這一離心力,在軸上裝設(shè)兩個有配重9的飛輪10。配重的重心的回轉(zhuǎn)半徑為r,質(zhì)量為m。配重產(chǎn)生的離心力和篩框產(chǎn)生的離心力應該相等。
式中 P——篩框及篩分物料的重量;
G——配重的重量。
偏心振動篩在我國的中小型選廠使用得較普遍,多用于中碎作預先篩分。
(2)慣性振動篩圖2—20是慣性振動篩的工作原理圖。篩網(wǎng)2固定在篩框1上,篩框安裝在兩個橢圓形板簧組8上,板簧組底與基本固定。振動器的兩個滾動軸承5固定在篩框上。振動器主軸4的兩端安裝有偏重飛輪6,重塊7在飛輪上的位置可以調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)了振動的慣性力。電動機通過三角皮帶輪3帶動主軸旋轉(zhuǎn),篩子運動軌跡為橢圓。篩子安裝的傾角一般為15。~25。。
飛輪旋轉(zhuǎn)時重塊產(chǎn)生的離心力P為:
式中 r——偏心重塊重心的回轉(zhuǎn)半徑,米;
G——偏心重塊的重量;
n——軸的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)/分;
g——重力加速度,米/秒2。
離心力分為兩個分力:一個分力垂直于篩面,也就是沿彈簧軸線方向,使篩面作振動;另一個力與篩面平行,這個力被彈簧支承的橫向剛度所吸收。因此,篩框運動軌跡是橢圓形。整個傳動機構(gòu)與篩框一起振動,振動半徑取決于篩框重量與重塊重量的比值。
以a表示篩框的振幅(圓振動的半徑);G’表示篩框與負荷的總重。則下列比式為正確:
所以,篩子的振幅a可以通過調(diào)節(jié)重塊的重量G和重塊重心的回轉(zhuǎn)半徑r來實現(xiàn)。當篩面上給料產(chǎn)生過負荷時,篩子振幅減小,篩子的篩分效率就下降。當給料減小時,篩子振幅加大,物料會過快地越過篩面.也會導致篩分效率的下降。所以要求給料要均勻。
慣性振動篩由于振幅小而振動次數(shù)高,適用于中細粒度物料的篩分,給料粒度一般小于100毫米。中小型選廠第三段預先篩分與檢查篩分有采用這一型式的篩子。
(3)自定中心振動篩 目前選廠使用得最廣泛的是自定中心振動篩,一般均懸掛在支架上,也稱萬能吊篩。
這種篩子的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2—21所示。
圖2—21中1是偏心傳動軸,2是軸承,3是篩框,4是彈簧懸掛裝置,5是飛輪,飛輪上有不平衡塊6并且其位置正好與偏心軸相反,以期達到平衡的作用。在傳動軸1上裝有傳動輪。電動機通過三角皮帶帶動傳動輪。兩個回轉(zhuǎn)體互相作用的結(jié)果使篩框做圓形軌跡振動。這兩個回轉(zhuǎn)體,一個是篩框,另一個是固定在主軸上的不平衡重塊。因為主軸1在與篩框相連的軸承中轉(zhuǎn)動,而篩框懸掛在彈性吊桿上,所以軸的偏心加到篩框上的壓力是振動系統(tǒng)的內(nèi)力。
如果沒有外力的作用,系統(tǒng)的重心是固定不變的。因此主軸轉(zhuǎn)動時,篩框在垂直面內(nèi)繞系統(tǒng)的重心做某種半徑的圓運動。飛輪5上的不平衡塊6的質(zhì)量,應該保證它們產(chǎn)生的慣性離心力,能平衡篩框旋轉(zhuǎn)(回轉(zhuǎn)半徑等于主軸的偏心距)時所產(chǎn)生慣性離心力。即
式中 P——篩框和負荷的總重量;
r——主軸的偏心距,米;
G——不平衡塊的重量;
R——不平衡塊重心與回轉(zhuǎn)紅的距離,米。
這時,篩框繞軸線OO做圓周運動。而主軸的軸線(皮帶輪的軸線)在中間則維持不動,因此這種傳動方式的篩子稱為自定中心振動篩。
如果不平衡塊的重量過小,即Pr>GR,即篩框?qū)⒁园霃叫∮谄木鄏的圓形軌跡回轉(zhuǎn),如果不平衡塊過重,則篩框的回轉(zhuǎn)半徑就大于偏心距r。在上述兩種情況下,主軸的軸線都將圍繞系統(tǒng)的重心做某種圓周運動。
不平衡塊的重量和平衡條件(即Pr—GR)的微小差別,都足以使主軸中心做直徑很小的圓周運動,但這種運動不會對電動機的傳動有什么影響。因此,自定中心振動篩不平衡塊的重量不需要十分精確地選擇。這就克服了其他型式振動篩(如慣性振動篩)所存在的缺點。自定中心振動篩的篩分效率也是比較高的。
(4)共振篩 共振篩利用了共振作用的原理,使篩框做往復直線運動,其構(gòu)造和動作原理如圖2—22所示。
圖2—22中1為上層篩框,2為下層篩框,上下兩層篩框分別用彈簧6和彈簧7支撐在篩架座11上。4是與上下兩層篩框連接的橡膠板簧,9是連接兩層篩框的金屬板簧。當電動機8運轉(zhuǎn)時,則帶動偏心軸5旋轉(zhuǎn)。通過拉桿3和橡膠板簧10使上層篩框發(fā)生振動。當上層篩框振動時,通過金屬板簧9將振動傳給下層篩框,同時在橡膠板簧4的作用下,使下層篩框與上層篩框發(fā)生共振,在振動過程中上下篩框的振動方向相反,故整個篩子工作很平穩(wěn)。
共振篩的優(yōu)點是動能消耗較??;篩分面積較大;共振時由于機架受力平衡,對建筑物影響很??;物料在篩面上以某種傾角作跳躍前進,所以物料分層好,篩分效率較高。但是,這種篩子在制造與安裝時要求精度較高,否則就不會產(chǎn)生共振而易于損壞。因此在生產(chǎn)實踐中,不如自定中心振動篩應用得廣泛。
此外,還有電振篩,其傳動部分為電磁振動器。
在篩分機械中,振動篩的應用范圍廣。振動篩不易堵塞、生產(chǎn)率高、篩分效率高、結(jié)構(gòu)簡單、制造時所耗金屬材料少。粗、中、細的物料的篩分都可用,篩孔大至100毫米,小至0.25~0.5毫米或更細些。另外,還可以用于脫水和脫泥作業(yè)。