振动筛发展趋势
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矿山机械论文引言矿山机械在现代矿山工业中扮演着至关重要的角色。
随着科技发展和矿业需求的不断增长,矿山机械的研究和应用也日益受到关注。
本文将对矿山机械的分类、工作原理、发展趋势等方面进行详细探讨。
一、矿山机械的分类根据其功能和用途,矿山机械可以被分为以下几类:1.开采设备:主要用于矿石的开采和挖掘,包括采矿机、掘进机、装载机等。
2.运输设备:主要用于矿石的运输和物料的搬运,包括皮带输送机、卡车、电机运输车等。
3.破碎设备:主要用于矿石的破碎和粉碎,包括破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机等。
4.筛分设备:主要用于矿石的分类和筛选,包括振动筛、转筒筛、静态筛等。
二、矿山机械的工作原理1. 采矿机的工作原理采矿机是一种用于地下或露天矿山开采的设备。
其工作原理主要包括切削、钻进和装载三个过程。
首先,采矿机通过切削头对矿石进行切削,使其破碎成小块。
然后,钻进部分通过钻机进行钻孔作业,以帮助锚定和支撑矿巷。
最后,装载部分使用装载机将矿石加载到运输车中。
2. 皮带输送机的工作原理皮带输送机是一种用于矿石运输的设备。
其工作原理主要依靠输送带的连续循环运动来实现物料的运输。
物料被放置在输送带上,并被输送带带动进行运动。
输送带通常由橡胶、聚酯纤维等材料制成,具有高强度和耐磨损的特点。
3. 破碎机的工作原理破碎机是一种用于矿石破碎的设备。
其工作原理是通过电动机驱动转子高速旋转,使石头进入破碎腔被撞击、破碎,最终达到所需的破碎效果。
破碎机的种类繁多,包括颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击破碎机等。
三、矿山机械的发展趋势随着科技的进步和矿业的发展,矿山机械正朝着更加智能化、高效率和环保型方向发展。
1.智能化:矿山机械将采用先进的自动化技术和传感器,实现全自动化操作和远程控制。
通过智能化的监控和管理系统,可提高作业效率和安全性。
2.高效率:矿山机械将采用新材料和高效能源技术,以提高设备的工作效率和能源利用率。
例如,采用新型轻质材料制造机械部件,减轻设备自身的重量,提高运输效率。
振动筛国际标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述振动筛是一种常用的筛分设备,广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业。
其主要功能是通过振动将物料进行筛分,将不同粒度的颗粒分离出来,以满足不同行业对物料粒度的要求。
本文将围绕振动筛的国际标准展开讨论。
国际标准旨在为振动筛的设计、制造和使用提供统一的参考。
通过遵循国际标准,可以保证振动筛的质量、性能和可靠性,有助于提高生产效率和产品质量。
文章将首先介绍振动筛的基本原理和结构,以便读者对其有一个基本的了解。
然后,我们将详细探讨几个重要的国际标准,包括振动筛的设计和尺寸、振动筛的工作参数和性能要求等。
通过对这些标准的解读和分析,读者将能够更好地理解振动筛的相关技术规范,并在实际应用中做出正确的决策。
文章还将讨论国际标准在振动筛设计和使用过程中的意义。
国际标准的制定是基于多方共识和经验总结的,具有权威性和可行性。
遵循国际标准不仅可以提高振动筛的质量和性能,还可以降低生产成本,提高生产效率。
同时,国际标准的应用还有助于促进国际贸易合作和技术交流,提高我国振动筛制造业在国际市场上的竞争力。
在本文的结论部分,我们将对前文所述进行总结,并强调国际标准对振动筛产业的重要性和必要性。
此外,我们还将展望未来振动筛国际标准的发展趋势,并提出一些建议和展望。
通过本文的阐述,读者将对振动筛国际标准有一个全面的了解,为相关从业人员在实践中的工作提供了一个指导。
同时,本文也为进一步深入研究振动筛领域的专家学者提供了参考和借鉴。
1.2 文章结构文章结构:文章包括引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分主要概述了本文的目的和内容,并简要介绍了振动筛国际标准的背景和意义。
引言部分旨在引起读者的兴趣,并对文章的整体结构进行铺垫。
正文部分是本文的重点内容,主要包括了两个部分:国际标准1和国际标准2。
在正文部分,将详细介绍这两个标准的制定过程、内容和应用领域。
其中,国际标准1将重点探讨振动筛的基本原理、技术参数和规范要求等内容;而国际标准2将重点介绍振动筛的检测方法、性能评价和质量控制等方面的内容。
正弦滚轴筛能力-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括对于正弦滚轴筛的简要介绍,以及该设备在工业生产中的重要性和应用。
以下是一个可能的概述内容:正弦滚轴筛是一种重要的振动筛分设备,它基于滚轴的运动将物料进行筛分和分级。
该设备可以广泛应用于矿山、冶金、化工、建筑材料等行业的物料筛分领域。
正弦滚轴筛通过振动力和材料自重力的共同作用,将物料按照不同颗粒尺寸进行筛分,有效地实现了物料的分级分类。
正弦滚轴筛具有多种优势和特点。
首先,它具有高效、精准的筛分能力,能够快速准确地将物料筛分为不同尺寸的颗粒。
其次,正弦滚轴筛的振动力和摩擦力作用于物料是均衡和稳定的,能够避免物料的堆积和堵塞现象,提高筛分效果和生产效率。
此外,该设备还具有结构简单、使用方便、维护成本低等特点,大大提高了工业生产的效益和经济效益。
在工业生产中,正弦滚轴筛被广泛应用于各种物料的筛分和分级工作。
例如,在矿山行业中,正弦滚轴筛能够对矿石进行精细筛分,提供高质量的矿石原料;在化工行业中,该设备可以对化工原料进行准确筛分,保证产品质量的稳定性和一致性。
正弦滚轴筛的重要性不仅体现在提高产品质量方面,还能够降低生产成本,提高生产效率,并推动相关工业领域的发展。
综上所述,正弦滚轴筛作为一种重要的振动设备,在工业生产中具有广泛的应用前景和重要的地位。
它的高效、精准的筛分能力,以及结构简单、使用方便等特点,使得它成为工业生产过程中不可或缺的重要设备。
随着科学技术的不断进步和应用的不断拓展,正弦滚轴筛的能力将得到进一步的提升和应用范围的扩展。
未来,我们可以预见,正弦滚轴筛将继续在工业生产中发挥重要作用,并为相关行业的发展做出积极的贡献。
1.2 文章结构文章结构是指文章中各个部分的布局和组织方式。
一个好的文章结构可以使读者更好地理解文章的内容和逻辑关系。
下面是对文章结构的详细介绍:1. 引言部分:用于引入文章的背景和目的。
在这一部分,我将首先概述正弦滚轴筛的基本概念和应用领域,并介绍本文的整体结构安排和目标。
振动发生器原理引言:振动发生器是一种能够产生振动信号的装置,广泛应用于科学研究、工程实践以及日常生活中。
本文将介绍振动发生器的原理及其工作过程。
一、振动发生器的定义振动发生器是一种能够产生周期性振动信号的设备,它能够将其他形式的能量转化为振动能量,并输出给振动系统。
二、振动发生器的构成1.电源:振动发生器需要一个稳定的电源来提供能量。
2.振动源:振动发生器的核心部件,通过不同的机械或电磁原理实现振动信号的产生。
3.控制器:用于控制振动源的工作状态和输出信号的特性。
三、振动发生器的工作原理振动发生器的工作原理主要分为两种类型:机械振动发生器和电磁振动发生器。
1.机械振动发生器机械振动发生器利用机械原理产生振动信号。
其基本原理是通过激励源(如电机)提供的能量,使得振动源(如偏心轮)做周期性的旋转或摆动运动,从而产生振动。
这种振动源通常由偏心轮、连杆、摆轮等组成,通过这些机械部件的协同作用,将电能转化为机械能,进而产生振动信号。
2.电磁振动发生器电磁振动发生器利用电磁原理产生振动信号。
其基本原理是通过电流通过线圈产生的磁场,使得振动源(如震动器)受到电磁力的作用而产生振动。
这种振动源通常由线圈、振动器等组成,通过控制电流的大小和方向,调节振动源的振动频率和振幅。
四、振动发生器的应用领域振动发生器作为一种常用的实验仪器,广泛应用于科学研究和工程实践。
以下是振动发生器的一些典型应用领域:1.物理实验:振动发生器常用于物理实验中,用于研究振动现象、波动现象以及声学等方面的实验。
2.材料测试:振动发生器可以用于材料的疲劳测试、振动测试等,以评估材料的性能和寿命。
3.医学应用:振动发生器可以用于医学领域,如超声波检测、医学成像等。
4.工程实践:振动发生器可以用于工程实践中,如振动筛、振动输送等。
五、振动发生器的特点振动发生器具有以下特点:1.频率可调:振动发生器可以通过调节控制器中的参数,改变输出信号的频率。
2.振幅可调:振动发生器可以通过调节控制器中的参数,改变输出信号的振幅。
2025-2031年中国矿山机械市场研究与前景趋势报告矿山机械是面向能源、交通和原材料基础工业部门服务,主要任务是为煤炭、钢铁、有色金属、化工、建材等部门的矿山开采和原材料的深加工,以及为铁路、公路、水电等大型工程的施工提供先进、高效的技术装备。
矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用,矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础,也是衡量一个国家工业实力的重要标志,属于国民经济的支柱行业。
近年来,由于国家政策的转变以及基础设施建设的大力推进,我国矿山设备制造取得了长足进步,特别是国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业的发展,使得矿山机械设备在未来具备了较大的发展空间。
2024年我国矿山专用设备产量和需求量均开始恢复增长趋势,2024年中国矿山专用设备产量达670.24万吨,需求量达615.71万吨。
在满足内需的同时,部分产品主要用于出口,我国是全球矿山专用设备重要的出口国之一,2024年矿山机械行业2024年实现进出口总额37.08亿美元,同比增长41.55%。
其中,出口额33.41亿美元,同比增长45.11%;进口额3.67亿美元,同比增长15.74%;进出口顺差29.73亿美元,同比增长49.81%。
在目前的大环境下,经济发展对能源的需求比以往更加迫切,而这些需求所引发的矿山建设高潮以及矿山设备市场的“火爆”也格外引人注目。
我国铁路建设投资规模将直接拉动矿山机械设备市场需求的增长,特别是高铁外交打开海外市场空间,城轨地铁以及运营维护等将为矿山机械设备行业发展提供了市场机遇。
而且,在国家相关政策和规划的影响下,西部地区交通、水利、城市建设、资源开发等开发项目将迎来新一轮高涨,提振矿山设备机械市场。
产业研究报告网发布的《2025-2031年中国矿山机械市场研究与前景趋势报告》共八章。
首先介绍了矿山机械的定义、特点、种类等,接着分析了我国矿山机械行业的现状。
然后具体介绍了采煤机械、石油钻采机械、选矿机械等行业的发展。
风选机制砂介绍风选机制砂是一种用于工业生产中的砂石筛选设备,它通过风力和震动力将不同粒度的砂石分离出来。
本文将从以下几个方面对风选机制砂进行详细探讨:原理、应用领域、优势和发展趋势。
原理风选机制砂的工作原理基于物料颗粒的不同密度和形状。
当砂石通过风选机制砂时,首先经过振动筛分,将大颗粒的砂石分离出来。
然后,通过风力的作用,将砂石中的轻质颗粒(如灰尘和细沙)从重质颗粒中分离出来。
最后,通过震动力的作用,将不同粒度的砂石分离出来,以达到理想的筛选效果。
应用领域风选机制砂在众多工业领域中得到广泛应用,以下是几个主要的应用领域:建筑材料风选机制砂在建筑材料生产中起到了重要的作用。
它可以将原始的砂石材料进行筛选,分离出不同粒度的砂石,用于制造混凝土、砂浆和砖块等建筑材料。
通过风选机制砂的应用,可以提高建筑材料的质量和均匀度,满足不同工程项目的需求。
矿山在矿山行业中,风选机制砂被广泛用于矿石的筛选和分级。
它可以将矿石中的有用矿物和废石分离出来,提高矿石的品位和回收率。
风选机制砂的应用可以大大提高矿石的处理效率和经济效益。
冶金在冶金行业中,风选机制砂被用于金属粉末的筛选和分离。
它可以将金属粉末中的杂质和不同粒度的金属颗粒分离出来,提高金属粉末的纯度和均匀度。
风选机制砂在冶金行业中的应用可以提高金属制品的质量和加工效率。
优势风选机制砂相比传统的筛选设备具有以下几个优势:1.高效率:风选机制砂通过风力和震动力的作用,可以快速而准确地将不同粒度的砂石分离出来,大大提高了筛选效率。
2.精度高:风选机制砂可以根据不同的需求,通过调整振动频率和风力大小,实现对砂石的精细筛选,保证了产品的质量和均匀度。
3.节能环保:相比传统的水洗筛选设备,风选机制砂不需要使用大量的水资源,减少了对环境的影响,同时降低了生产成本。
4.适应性强:风选机制砂可以适应不同粒度和形状的砂石筛选需求,具有较强的适应性和灵活性。
发展趋势随着工业技术的不断进步和应用领域的不断拓展,风选机制砂在未来的发展中将会有以下几个趋势:自动化随着自动化技术的发展,风选机制砂将实现更高程度的自动化操作。
潮湿细粒物料筛分理论及设备的研究现状及进展摘要:潮湿细粒物料的深度筛分是当今国内外筛分技术的热点与难点。
本文论述了潮湿细粒物料筛分理论的研究概况,介绍了近几年国内外潮湿细粒煤新型筛分设备的工作原理、筛分效果影响因素及应用情况,并阐述了潮湿细粒物料筛分机械的发展趋势。
关键词:筛分;潮湿细粒物料;振动筛筛分是物料加工过程的重要组成部分,主要功能是对物料分级、脱水、脱泥、脱介,广泛应用于煤炭、冶金、化工、建材、粮食等领域。
[][1,2]潮湿细粒物料的干法深度筛分是当今国内外研究筛分技术的重点与难点。
近几十年来涌现出了大量用于潮湿细粒物料的筛分设备。
在这些设备中,除基于概率筛分理论、等厚筛分理论和低频大振幅筛分理论基础上研制成功的概率筛、等厚筛、高幅低频圆振动筛外,还有具有代表性的强化筛、直线振动琴弦筛、立式圆筒筛、节肢振动筛、弹簧筛、弛张筛和博后筛等。
除此以外,在超细粒级的筛分作业中,英国的Russell Finex 公司还成功地应用了超声波来解除筛孔的堵塞问题。
[][3]1.潮湿细粒物料筛分理论的研究概况潮湿细粒物料的深度筛分是当今国内外筛分技术研究的热点与难点,从理论上分析,主要有以下两个问题:一是尽可能地增大筛网的有效筛分面积;二是解除或弱化细粒物料之间的黏附现象。
20世纪60年代,瑞典学者Mongensen提出了概率筛分原理。
筛分机理是筛分细粒物料时采用比规定分离粒度更大的筛孔尺寸,同时调整筛面倾角来控制实际的分离粒度,这样能够减小物料在筛孔中堵塞的可能性,使物料迅速透筛。
概率筛分理论和设备在一个时期得到了广泛的推广应用。
20世纪70年代,法国学者Burstlein提出等厚筛分理论。
筛分机理是调整筛面各段的抛射加速度或筛面倾角,使物料在入料端获得较大的速度和抛射强度,促使物料快速分层,而在排料端减小抛射加速度和排料速度,增加细粒物料的透筛概率。
这样物料厚度在整个筛面上基本保持一致,称为等厚筛分。
毕业设计(论文)任务书汽车与机械工程学院机械设计制造及其自动化专业工程机械(01)班题目永磁选矿机设计—振动筛设计学生姓名曹秀峰学号 200879250307指导教师李自光教研室主任年月日审查院长年月日批准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,描述了本次设计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:,振动筛,自定中心,设计依据CIRCULAR MOTION VIBRATION SIEVEOF AUTO CENTERABSTRACTVibration 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 sieve 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 circular motion vibration sieve of auto center design computational method basis and the step, as well as the main vibration sieve part's choice and the comparison,and showed this design characteristic。
当今世界深海采矿技术的发展世纪之交,国际海底区域活动及其科技、经济、政治及法律环境都发生了深刻的变化。
其主要特点是:当今“区域”活动由单一多金属结核资源向多种资源(富钴结壳、热液硫化物、多金属软泥、天然气水合物、生物基因资源等)发展和出现“区域”多种资源的第二轮竞争的严峻形势。
70年代初,西方发达国家就开始进行深海多金属结核资源采矿技术和装备的研究开发。
以美国公司为主的四大财团研究开发的集矿机和管道提升采矿系统,于70年代末在太平洋C-C区首先进行了每小时30-40t的海上中间性试验。
该系统配套的设备是:拖曳式水力和机械式动力集矿机;气力和水力提升管道,以及2-4.5万t级宽体双底采矿船。
80年代,法国研制成PKA2-6000号深海多金属结核采矿系统,可从6000m的深海底进行快速采矿,日产可达1500-2000t,然后按自控程序返回海面。
英国也正在研制一种气力提升采矿系统,日产量可高达10000t。
专家普遍认为日产千吨级以上的采矿系统将成为21世纪最有前途的第一代深海商业开采系统。
包括日本在内的西方发达国家目前在深海开采技术方面已经拥有了足够的技术储备,正在等待商业开采时机的到来。
我国自90年代以来开展“海底多金属结核资源开采技术”的研究开发,现已研制出两套集矿原理机-水力式集矿机和复合式集矿机的模型机,具有结构简单、作业可靠、采收率高的特点,其室内集矿效率达到85%以上;建成了一套高30m、管径100cm的实验室扬矿系统。
研制单位较系统地进行了水力(矿浆泵、清水泵、射流泵)和气力扬矿方法的实验室研究,以及配套的遥测遥控技术。
但是这套系统仅局限在试验室不足5m水深的水池内,距离五、六千米水深采矿的技术要求相差甚远。
大洋协会计划2000年将对这套改进的采矿系统进行水深120-130m的湖试,为下个世纪初进入海试作技术准备。
世界深海高新技术的发展趋势是朝着多功能、自动化、智能化和遥测遥控的方向发展,主要技术及装备有:●深海(〉6000m)载人深潜器(HOV)和无人自治深潜器(AUV);●高精度定位技术、水声技术和水下目标跟踪技术;●多种资源的勘查技术系列,包括高精度、高分辨率的探测、浅部/深部地层剖面探测,采样、化探、资源评价技术,环境监测与评价技术;●包括水力、气力、机械动力的集矿与扬矿,遥测遥控、水面支持的日产千吨级~万吨级的深海采矿系统。
国内外分级机发展现状综述摘要本文就目前国内外超细粉体分级设备现状做简要介绍,主要将介绍旋振筛机,直线筛以及气流分级机。
关键词超细粉体;分级机;有网筛分;无网筛分超细粉体分级机是根据离心分级的原理,把超细粉体从一般较粗的粉体中分离出来的粉体分级设备。
经分级得到的产品不仅粒径很小,而且粒径也分布在较小的范围之内。
超细粉件分级机的出现无疑对超细粉体的深加工起到一种推动作用。
同时,它可使普通的粉体材料高档化。
使我国能自行生产合乎要求的粗细粉体以替代进口,对进一步开发我国的自然资源将起到一定的促进作用。
1超细粉体的概念1.1超细粉体涉及的行业超细粉体工业是多学科的综合组合,与矿业、冶金、化工、建材、轻工、食品、农业、医药、环保、机械、能源、信息、军工等多部门息息相关。
1.2粉体的尺度粉体的尺度,过去的有关文献中大家的划分颇不一致,是因在不同行业应用的粉体粒度不同而产生的,通常是以10 µm以下即是超细粉。
对粉体尺度分类有两点说明。
1)超微粉与亚微粉的界线是由显微镜下看见与否来区分的,而显微镜的下限在0.2 µm-0.8 µm之间,因此把界线划在0.1 µm是严格的。
2)纳米颗粒是指须考虑量子尺寸效应的颗粒,量子尺寸效应和物质中的许多特征尺寸有关,如德布洛意波长,量子(电子波)相干长度,隧道势垒高度,磁畴尺寸等。
这些尺寸各不相同,而且与温度有关,在极低温度下长度可达到纳米量级,因此10 µm并不是严格界线。
2主要有网筛分机目前工业用的筛分设备按照有无筛网可以分为有网筛分和无网筛分,下面将主要介绍几种常用的有网筛分设备。
2.1XZS系列旋振筛XZS系列振动筛的基本原理是利用电机轴上下安装的重锤(不平衡重锤),将电机的旋转运动转变为水平、垂直、倾斜的三次元运动,再把这个运动传递给筛面,使物料在筛面上做外扩渐开线运动,故该系列振动筛称之为旋振动筛。
机械振动的原理及应用一、什么是机械振动机械振动是指机械系统在受到外力作用或者自身固有特性发生变化时,产生周期性的运动或者摆动。
这种周期性的运动或摆动称为振动。
机械振动是机械工程中一个重要的研究领域,并在多个应用领域中发挥着重要作用。
二、机械振动的原理1.质点的简谐振动原理: 机械振动的基础理论是简谐振动。
简谐振动是指系统在外力作用下相对平衡位置做周期性的、大小和方向都相同的振动。
质点的简谐振动受到三个基本要素的影响:质点的质量、弹性恢复力和外力。
2.刚体的振动原理:刚体的振动与质点不同,无论是平动还是转动,都涉及到刚体上不同点之间的相对位置关系。
刚体的振动可以分为平动和转动两种类型。
刚体的振动受到质心的平动和转动之间的耦合效应所影响。
三、机械振动的应用1.振动工具和设备:机械振动被广泛应用于各种振动工具和设备中,例如振动筛、振动给料机、振动输送机等。
这些设备通过振动来实现物料的分离、输送和排放等功能。
2.振动检测与诊断:机械振动可用于检测和诊断装置或系统的故障。
通过监测和分析机械系统的振动特征,可以判断设备是否存在故障、预测故障发生的可能性以及确定故障的类型和位置。
3.振动控制与消除:机械振动在诸多领域中可能会引起一些负面影响,如噪音、损坏和疲劳等。
因此,控制和消除机械振动成为许多工程项目的重点。
采用合适的设计和控制方法,可以有效地减少机械振动,提高设备的性能和使用寿命。
4.振动能量回收:机械振动能量的回收利用成为一种新型的能源开发方式。
通过将机械系统中产生的振动能量转化为电能或其他可用能源,可以提高能源利用效率,减少对传统能源的依赖。
四、机械振动的未来发展与趋势1.智能化发展:随着科技的进步,机械振动领域也逐渐向着智能化、自动化的方向发展。
智能化振动控制系统的出现,将会更加准确地进行振动监测、诊断和控制,提高设备的效率和性能。
2.节能与环保:在全球节能与环保的背景下,减少机械振动对环境和人体健康的影响成为一个重要的课题。
振动筛发展趋势摘要:通过对振动筛的近几十年的发展以及国内外振动筛的现状进行了分析比较,指出了现有的振动筛在一些方面还存在有一点的缺陷。
从而较为详细的阐述了目前振动筛的发展趋势。
这些研究将为以后的振动筛发展提供参考。
关键词:振动筛;缺陷;发展趋势1.振动筛运动轨迹纵观钻井液振动筛分技术的发展历程,振动筛的运动轨迹经历了非平动椭圆、普通圆、直线、平动椭圆等阶段。
众所周知,这些轨迹的优缺点是瑕瑜互见的。
例如,如图1-1和图1-2所示的非平动椭圆振动筛,其运动轨迹由质心的圆周运动和绕质心的仰俯摆动合成,这种运动轨迹使进料口排屑速度快,而出料口排屑速度慢,这样就造成出料口固相堆积。
在工程上,常将出料口向下倾斜,但这样又导致了筛面钻井液跑浆,钻井液大量的流失。
与非平动椭圆筛不同,普通圆振动筛实现了筛面的任意位置均为相同的圆运动轨迹,如下图下图1-3所示。
所以该种振动筛筛面排屑均匀,出料段不会出现固相堆积的现象,但是固相颗粒容易破碎,透过筛网的固相颗粒增多,不利于钻井液的净化。
基于普通圆振动筛的上述缺陷,回流盘圆轨迹振动筛出现,如下图1-4所示,这种振动筛采用两层筛网,两层筛网之间采用了一个回流盘,延长钻井液在振动筛流动时间,这样反而降低了筛分效率。
随后,直线振动筛和变直线振动筛进入钻井液固控系统中,如下图1-5所示是直线振动筛的轨迹,下图1-6所示是变直线振动筛的轨迹。
它为固相颗粒提供了较大的输送速度,而且处理量高于非平动椭圆振动筛和圆振动筛。
但是由于直线振动筛的筛网振动方向不变,很容易造成筛网的“筛堵”和“筛糊”现象,而采用细筛网时,这种现象更为常见。
继而,出现了平动椭圆运动轨迹振动筛,如下图1-7所示,它既有圆运动轨迹的优点,液相容易透筛,又有直线振动筛的优点,固相输送速度快,同时还具有圆筛和直线筛不具有的优点,固相不易卡在筛网网眼中,而平动椭圆轨迹正在逐步替代直线运动轨迹[1]。
而未来以提高各区段的筛分效率和整个筛机生产率为目标,寻找一种以理想运动方式为基础的新型筛分机成为筛分设备发展的一个新方向。
较为理想的筛面运动方式是:在垂直方向上,入料端的振幅大于出料端的振幅,沿长度方向上,从入料端到出料端,物料运动速度递减。
在此理想情况下,可以创造良好的透筛环境。
该理想筛机的筛分效果要优于一般的筛分机械[2]。
图1-1 非平动椭圆筛水平放置图1-2 非平动椭圆筛倾斜放置图1-3 普通圆振动筛筛分过程图1-4 回流盘圆振动筛筛分过程图1-5 直线振动筛运动轨迹图1-6 变直线振动筛运动轨迹图1-7 平动椭圆振动筛运动轨迹2.自同步振动筛可采用两台普通防爆电机分别驱动两激振轴或直接将两台带有偏心质量的激振电机直接安装在筛框上。
两激振轴间的同步运转依靠振动过程中作用在激振轴上的振动惯性力矩等来实现,这就是所谓的自同步。
自同步双轴振动筛由于没有两激振轴间的机械传动,因此结构简单、噪音小,维护保养简便,制造安装难度小[1]。
上个世纪60年代,前苏联Blehnlan博士提出了双激振器振动机的自同步理论。
由于这一理论可使机器的结构大为简化。
制造更容易。
目前在工业部门中,无数的利用振动自同步原理的振动机获得了应用,取得了巨大的经济效益。
近年来,国内外的广大研究者对自同步理论进行了进一步的深入研究,取得了一系列的研究成果[3]。
等质径积双轴反向回转自同步振动筛系统能够实现直线振动运动,也能实现平动椭圆运动。
当两激振轴轴线平行时,无论是横跨安装在筛箱两侧板上,还是分别安装在两筛箱侧板上,均实现自同步直线振动。
此种振动筛的动力学研究的文献很多,己经建立了完整的振动筛动力学模型、系统的自同步理论、系统的稳定性理论。
双轴同向回转自同步振动系统的动力学研究己经比较完善。
3.复频无论哪一种运动轨迹,虽然可以通过增大筛分面积和激振力来提高处理能力,由于固控系统的空间限制,筛分面积的增大非常有限,而振动筛分装置的尺寸大小反过来限制了激振力的增大,过大的激振力会造成钻井液大量飞溅,也会使筛网的寿命急剧缩短。
目前所有钻井液振动筛分设备的振动频率都是单一的,复频振动的钻井液振动筛分设备国内外研究几乎是空白,在矿业筛分设备中,提出过复频振动筛。
虽然单一频率的振动对一定粒度的岩屑(固体物料)的运移最为有效,但是不能有效解决筛堵现象,尤其对钻井液的剪切稀释作用有限。
单频振动的筛分方法远不能满足钻井技术对钻井液固相控制的需求。
针对钻井液振动筛分过程中岩屑的粒度分布特性、临界颗粒易筛堵、处理能力和筛分效率低的等问题,进行基于复频振动的钻井液筛分机理研究,充分发挥复频振动对筛网筛堵的自清洁能力和对钻井液较强剪切稀释作用,可以有效解决目前钻井液振动筛分中存在的难题,提高钻井液振动筛分的分离效率和处理能力,对简化固控系统,减少环境污染,保证钻井过程低成本、安全地进行具有重要的科学意义和社会价值。
4.橡胶-金属螺旋复合弹簧减振元件是振动筛的最基本、最重要的组成部分之一,它的性能好坏,直接影响筛分机的工作性能。
弹簧是常用的减振元件,它在受载后能产生较大的弹性变形,达到减振的目的。
弹簧的主要功能有:(1)控制机构的运动或零件的位置;(2)缓冲及吸振;(3)储存能量;(4)测量力的大小;(5)传递扭矩。
目前用于振动筛减振的主要有纯橡胶弹簧、橡胶空气弹簧、金属螺旋弹簧及螺旋形橡胶金属复合弹簧。
纯橡胶弹簧刚度较难控制、寿命低[4]。
橡胶空气弹簧制造工艺复杂、成本高、安全性差,一旦皮囊破坏易造成设备事故。
金属螺旋弹簧具有寿命长、变形大、刚度准确的优点,制造简单、成本低,但不能吸收高频颤振、噪声较大、安全性不好,一旦断裂易造成设备事故。
复合弹簧为金属螺旋弹簧和橡胶弹簧的组合,就是在经过表面处理的金属螺旋弹簧的外部,包有粘弹性橡胶。
这种复合弹簧具有金属螺旋弹簧和橡胶弹簧二者的优点:1)由于橡胶的粘弹性特性,能吸收高频带上的振动,因此,弹簧的噪声比较小。
2)由于在超过一定变形范围后,具有非线性特性,当筛子在启动和停车过共振区时,其共振振幅比金属螺旋弹簧小。
3)比较适合于较大振幅下使用,即比橡胶弹簧更适用于较大的振幅。
4)在比较潮湿的环境中使用,不被腐蚀。
5)使用寿命较长。
5.筛网的张紧方式传统的筛网张紧方式依照筛网结构特点及加工工艺主要有螺栓绷紧式、楔形块压紧式、转轴卷紧式,较常使用的螺栓绷紧式,依靠螺栓张紧机构从筛箱两侧横向绷紧筛网。
绷紧式由于是依靠螺栓拉紧筛网勾边,所以在操作时不宜保证拉紧筛网的各个螺栓拉力相等,且在安装和拆卸筛网时麻烦,费时费力。
无论是螺栓绷紧式、还是楔形块压紧式的筛网张紧方法,为了保证对筛网产生一定的张紧力,张紧后筛面都呈较大曲率半径上凸弧形。
而这种凸弧形的产生从现场实验来看,直接导致了筛网的利用率偏低,连一半都不到。
这就需要用一种新的筛网张紧方式,以达到使张紧后的筛网尽量平整以提高筛网的利用率[5]。
在工业的发展中,为了技术管理比较方便和提高综合经济效益,对振动筛的品种和质量要求愈来愈高。
近年来,随着对筛分机械的研究不断深入,在筛箱结构和筛面材料等方面进行大量的研究工作,从而使其得到迅速发展和完善。
其发展趋势还有如下几方面:6.向标准化、通用化、系列化发展这是便于设计、组织专业化生产、保证质量和降低成本的途径。
德国 KHD 公司生产的 USL 和 USK 筛机的侧板、筛板、横梁、传动轴均已实现标准化、通用化,其振动器也只有三种。
同时德国的申克公司冷热烧结矿筛和等厚筛只通用两种振动器,可见三化程度之高[6]。
7.向大型化发展工业的现代化进程促使企业规模增大,生产能力大大提高,如从前我国选煤厂生产 200~300 万 t/a 就是大型的,而现在出现 1200 万 t/a 的选煤厂,这就需要大型筛分机与之配套,德国 KHD 公司生产的 USK 筛分机已达 4500 mm×6000 mm,筛面达 27 m2,德国的另一筛子技术公司生产的 5500 mm×11000 mm 的筛机,筛面达 60.5m2。
8.向反共振振动筛发展以减轻整机重量、降低成本、提高使用寿命和可靠性为目标,提出新型反共振振动筛机。
该筛机是以质体m1为工作体,而激振器安装在质体m2上。
该新型筛机机体大大简化,参振质量可以减少 30%~50%。
激振力也可以随之减小,由此可以保证强度和刚度,降低振动噪音,并可以得到良好的减振效果。
如:双质体振动筛。
9.进一步降低噪音近年来各国都很注意改善筛分机械的使用环境,降低筛分机的噪声。
目前,我国筛分机的噪声声级一般在 80~110dB(A)左右。
德国振动筛的噪声90dB (A)以内。
日本有些制造公司,控制在 94dB(A)以内。
美国一些筛分机曾采取降噪措施,使噪声从 90dB(A)降至 84dB(A)。
降低筛分机噪声的工作,正在进一步探索和发展之中。
如何改进结构,采用更合理的动力学参数,降低噪音的研究仍然是一个重要课题[7]。
10.高可靠性、易维修性振动筛的研制可以预计,随着振动筛分技术的不断成熟和完善,振动筛的结构会更加合理,会进一步优化和标准化,使产品的生产成本和维护费用进一步降低,筛分效率和生产率会进一步提高。
11.自动控制智能型自适应可变参数振动筛现有振动筛基本上是靠操作者手工控制和进行参数调整,这种方式不仅效率低下,而且很不准确。
特别是在石油天然气钻井工程中,钻井液固控设备的现代发展方向是用振动筛和离心机2级固控设备来取代现有的多级固控设备,这就对振动筛提出了越来越高的要求,特别是在自动控制和参数合理匹配调整方面,目前在用的振动筛大多不具备这样的功能。
智能型自适应可变参数振动筛能实现自动控制和参数合理匹配调整,通过采用现代计算机软件和传感器系统及控件化虚拟式信号分析处理技术,将振动筛的运转工作情况调整在最佳点状态。
将来这种技术可以很好的在复频振动筛,变轨迹振动筛上使用,可以根据泥浆的参数情况,进而确定筛分所需要的频率和箱体运动轨迹。
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