(1)固定筛 工作部分固定不动,靠物料沿工作面滑动而使物料得到筛分。固定格筛是在选矿厂应用较多的一种,一般用于粗碎或中碎之前的预先筛分。它结构简单、制造方便、不耗动力,可以直接把矿石卸到筛面上。主要缺点是生产率低、筛分效率低,一般只有50%~60%。
(2)滚轴筛工作面是由横向排列的一根根滚动轴构成的,轴上有盘子,细粒物料就从滚轴或盘子间的缝隙通过。大块物料由滚轴带动向一端移动并从末端排出。选矿厂一般很少用这种筛了。
(3)圆筒筛 工作部分为圆筒形,整个筛子绕筒体轴线回转,轴线在一般情况下装成不大的倾角。物料从圆筒小的一端给入,细级别物料从筒形工作表面的筛孔通过,粗粒物料从圆筒的另一端排出。
圆筒筛的转速很低、工作平衡、动力平衡好。但是其筛孔易堵塞、筛分效率低、工作面积小、生产率低。选矿厂一般很少用它来作筛分设备。
(4)平面运动筛 机体是在一个平面内摆动或振动。按其平面运动轨迹又分为直线运动、圆周运动、椭圆运动和复杂运动。摇动筛和振动筛属于这一类。
摇动筛是以曲柄连杆机构作为传动部件。电动机通过皮带和皮带轮带动偏心轴回转,借连杆使机体沿着一定方向做往复运动。机体运动方向垂直于支杆或悬杆中心线,由于机体的摆动运动,使筛面上的物料以一定的速度向排料端移动,物料同时得到筛分。
摇动筛与上述几种筛子相比,其生产率和筛分效率都比较高。其缺点是动力平衡差,现在选矿厂很少用它,而被结构更合理的振动筛取代。
振动筛在选矿厂应用最多,按其传动机构的不同,又可以分为以下几种。
(1)偏心振动筛偏心振动筛的工作原理见图2—19。
轴3水平安设在固定筛架1的滚动轴承2上。轴上有两个偏心轴颈4,轴颈上安装轴承5。轴承的外套固定在筛框6上。带筛网7的筛框倾斜安放,倾角一般为10。~30。、筛框两端由弹簧9支承。
电动机带动传动轮8使偏心轴回转,因此筛框中部做圆运动,运动半径为偏心轴的偏心距e。筛框的两端做闭合的椭圆运动,椭圆运动的形状决定于弹簧11的强度。
筛框做圆运动时,产生的离心力为
式中M——筛框和筛分物料的质量,千克;
e——偏心距,米;
u——曲柄的圆周速度,米/秒;
n——轴的转速,转/分。
这个离心力引起整个筛框发生振动。为了平衡这一离心力,在轴上装设两个有配重9的飞轮10。配重的重心的回转半径为r,质量为m。配重产生的离心力和筛框产生的离心力应该相等。
式中 P——筛框及筛分物料的重量;
G——配重的重量。
偏心振动筛在我国的中小型选厂使用得较普遍,多用于中碎作预先筛分。
(2)惯性振动筛图2—20是惯性振动筛的工作原理图。筛网2固定在筛框1上,筛框安装在两个椭圆形板簧组8上,板簧组底与基本固定。振动器的两个滚动轴承5固定在筛框上。振动器主轴4的两端安装有偏重飞轮6,重块7在飞轮上的位置可以调节,从而调节了振动的惯性力。电动机通过三角皮带轮3带动主轴旋转,筛子运动轨迹为椭圆。筛子安装的倾角一般为15。~25。。
飞轮旋转时重块产生的离心力P为:
式中 r——偏心重块重心的回转半径,米;
G——偏心重块的重量;
n——轴的转速,转/分;
g——重力加速度,米/秒2。
离心力分为两个分力:一个分力垂直于筛面,也就是沿弹簧轴线方向,使筛面作振动;另一个力与筛面平行,这个力被弹簧支承的横向刚度所吸收。因此,筛框运动轨迹是椭圆形。整个传动机构与筛框一起振动,振动半径取决于筛框重量与重块重量的比值。
以a表示筛框的振幅(圆振动的半径);G’表示筛框与负荷的总重。则下列比式为正确:
所以,筛子的振幅a可以通过调节重块的重量G和重块重心的回转半径r来实现。当筛面上给料产生过负荷时,筛子振幅减小,筛子的筛分效率就下降。当给料减小时,筛子振幅加大,物料会过快地越过筛面.也会导致筛分效率的下降。所以要求给料要均匀。
惯性振动筛由于振幅小而振动次数高,适用于中细粒度物料的筛分,给料粒度一般小于100毫米。中小型选厂第三段预先筛分与检查筛分有采用这一型式的筛子。
(3)自定中心振动筛 目前选厂使用得最广泛的是自定中心振动筛,一般均悬挂在支架上,也称万能吊筛。
这种筛子的结构示意图如图2—21所示。
图2—21中1是偏心传动轴,2是轴承,3是筛框,4是弹簧悬挂装置,5是飞轮,飞轮上有不平衡块6并且其位置正好与偏心轴相反,以期达到平衡的作用。在传动轴1上装有传动轮。电动机通过三角皮带带动传动轮。两个回转体互相作用的结果使筛框做圆形轨迹振动。这两个回转体,一个是筛框,另一个是固定在主轴上的不平衡重块。因为主轴1在与筛框相连的轴承中转动,而筛框悬挂在弹性吊杆上,所以轴的偏心加到筛框上的压力是振动系统的内力。
如果没有外力的作用,系统的重心是固定不变的。因此主轴转动时,筛框在垂直面内绕系统的重心做某种半径的圆运动。飞轮5上的不平衡块6的质量,应该保证它们产生的惯性离心力,能平衡筛框旋转(回转半径等于主轴的偏心距)时所产生惯性离心力。即
式中 P——筛框和负荷的总重量;
r——主轴的偏心距,米;
G——不平衡块的重量;
R——不平衡块重心与回转红的距离,米。
这时,筛框绕轴线OO做圆周运动。而主轴的轴线(皮带轮的轴线)在中间则维持不动,因此这种传动方式的筛子称为自定中心振动筛。
如果不平衡块的重量过小,即Pr>GR,即筛框将以半径小于偏心距r的圆形轨迹回转,如果不平衡块过重,则筛框的回转半径就大于偏心距r。在上述两种情况下,主轴的轴线都将围绕系统的重心做某种圆周运动。
不平衡块的重量和平衡条件(即Pr—GR)的微小差别,都足以使主轴中心做直径很小的圆周运动,但这种运动不会对电动机的传动有什么影响。因此,自定中心振动筛不平衡块的重量不需要十分精确地选择。这就克服了其他型式振动筛(如惯性振动筛)所存在的缺点。自定中心振动筛的筛分效率也是比较高的。
(4)共振筛 共振筛利用了共振作用的原理,使筛框做往复直线运动,其构造和动作原理如图2—22所示。
图2—22中1为上层筛框,2为下层筛框,上下两层筛框分别用弹簧6和弹簧7支撑在筛架座11上。4是与上下两层筛框连接的橡胶板簧,9是连接两层筛框的金属板簧。当电动机8运转时,则带动偏心轴5旋转。通过拉杆3和橡胶板簧10使上层筛框发生振动。当上层筛框振动时,通过金属板簧9将振动传给下层筛框,同时在橡胶板簧4的作用下,使下层筛框与上层筛框发生共振,在振动过程中上下筛框的振动方向相反,故整个筛子工作很平稳。
共振筛的优点是动能消耗较小;筛分面积较大;共振时由于机架受力平衡,对建筑物影响很小;物料在筛面上以某种倾角作跳跃前进,所以物料分层好,筛分效率较高。但是,这种筛子在制造与安装时要求精度较高,否则就不会产生共振而易于损坏。因此在生产实践中,不如自定中心振动筛应用得广泛。
此外,还有电振筛,其传动部分为电磁振动器。
在筛分机械中,振动筛的应用范围广。振动筛不易堵塞、生产率高、筛分效率高、结构简单、制造时所耗金属材料少。粗、中、细的物料的筛分都可用,筛孔大至100毫米,小至0.25~0.5毫米或更细些。另外,还可以用于脱水和脱泥作业。