搖擺篩是通過特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了仿效 人工篩分原理的一種篩分機(jī)械。搖擺篩廣泛應(yīng)用于 化工、冶金、有色金屬、食 品、磨料等行業(yè) 。通過搖擺 篩實(shí)施 的篩分作業(yè)滿足所有精細(xì)超細(xì)范圍的粉末與 微粒狀物料 ，特別是難處理物料的篩分作業(yè)。

搖擺篩在運(yùn)行過程 中，它 的搖擺軸和搖擺軸帶 動(dòng)的部分相當(dāng)于一個(gè)偏心質(zhì)量塊 ，這個(gè)質(zhì)量塊繞著 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，該力使得搖擺篩產(chǎn)生振動(dòng) ，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)不平衡 。因此 ，離心力平衡的好 壞直接影響搖擺篩運(yùn)行 的平穩(wěn)性 。然而 ，搖擺篩離心力計(jì)算不準(zhǔn)確或平衡裝置設(shè)計(jì)不合理 ，會(huì)使搖擺 篩在離心力作用下發(fā)生振動(dòng) ，從而影響搖擺篩運(yùn)行 的穩(wěn)定性 ，進(jìn)而引起轉(zhuǎn)動(dòng)部件的撓曲和內(nèi)應(yīng)力 ，久而 久之會(huì)造成搖擺篩的損壞 ，縮短搖擺篩的使用壽命。 搖擺篩的動(dòng)態(tài)不平衡產(chǎn)生的附加動(dòng)應(yīng)力傳遞到地基會(huì)使地基震動(dòng)受損。此外 ，搖擺篩的動(dòng)態(tài)不平衡不僅引起搖擺篩的振動(dòng) ，而且還伴有較大的噪聲 ，這給工人的工作壞境也帶來 了很多負(fù)面影響。所 以，必 須對(duì)搖擺篩的動(dòng)態(tài)不平衡進(jìn)行控制 ，從而延長(zhǎng)其使用壽命 ，減少其對(duì)工作環(huán)境的負(fù)面影響，從而提高搖擺篩的綜合性能。

搖擺篩是在旋振篩的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者對(duì)旋振篩的設(shè)計(jì)和物料運(yùn)動(dòng)和動(dòng)態(tài)特性等各個(gè)方面均進(jìn)行了深入分析。張德暉等對(duì)影響旋振篩振幅的因素進(jìn)行了模擬 ，得出偏心質(zhì)量和 夾角對(duì)振幅的影響最為顯著。唐擁軍L3等和夏松波 等[4對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的動(dòng)平衡 問題和方法也做 了相應(yīng) 的研究。R．Detter[5]通過研究和分析對(duì)搖擺篩 的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和平衡設(shè)計(jì)進(jìn)行 了的改進(jìn) ，并申請(qǐng)了專利保護(hù)。關(guān)于平衡設(shè)計(jì) 的分析和優(yōu)化L7 等方法也在 德文英文化工技術(shù)雜志中進(jìn)行了介紹 ，指出傳統(tǒng)的 平衡方法僅僅平衡了徑 向角產(chǎn)生的不平衡力 ，德國(guó)公司開發(fā)的多功能平衡器可以消除 80％的包括 切 向角在內(nèi)產(chǎn)生的不平衡力。

本文基于搖擺篩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理 ，充分分析了現(xiàn)有的旋振篩的現(xiàn)有技術(shù)和理論成果 ，建立了搖擺篩的簡(jiǎn)化模型 ，并對(duì)搖擺篩的平衡裝置重新 進(jìn)行了設(shè)計(jì) ，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo) 出了搖擺篩動(dòng)態(tài)平衡的函數(shù)表達(dá)式 ，并分別分析了僅有徑向角、僅有 切向角以及徑 向和切 向角共存時(shí) ，平衡塊M2的位置函數(shù)表達(dá)式和沿著兩個(gè)方向?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)整的方法 。

1 結(jié)構(gòu)和工作原理

搖擺篩的結(jié)構(gòu)如圖 1所示。電機(jī)通過 V型皮帶減速并將動(dòng)力傳到主軸 ；傳動(dòng)部分 的整體在底座 內(nèi)。搖擺篩通過調(diào)整部分將主軸的圓周運(yùn)動(dòng)調(diào)為設(shè) 定的搖擺軸的空間搖擺運(yùn)動(dòng) ，包括篩箱機(jī)架、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 、筒形篩箱等。 進(jìn)料 口

搖擺 軸 一 底座 ～ 主軸 、 調(diào)整機(jī)構(gòu) ＼ 電機(jī) v型皮帶

圖 1 搖擺 篩結(jié)構(gòu)示意圖

搖擺篩通過調(diào)整機(jī)構(gòu)對(duì)三個(gè) 主要參數(shù) ，即徑 向

偏心距、徑 向偏轉(zhuǎn)角 、切 向偏轉(zhuǎn)角進(jìn)行 調(diào)整 ，通過 電 機(jī)皮帶的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)篩箱的三維搖擺。物料經(jīng)進(jìn)料 口 到達(dá)最上層篩面中心 ，進(jìn)行螺旋 向外三維空間復(fù)雜

運(yùn)動(dòng) ，包括徑向離心運(yùn)動(dòng)、徑 向拋跳運(yùn) 動(dòng)、切向拋跳 運(yùn)動(dòng) 。三個(gè)方 向的合成實(shí)現(xiàn)了物料在整個(gè)篩面的均 勻分布 和料 群從 中心到 邊緣 的螺旋 運(yùn)動(dòng) ，如 圖 2 所示 。 ，， I一切 向運(yùn)動(dòng) Ⅱ一徑 向運(yùn)動(dòng) f、Ⅲ＼一～垂}向運(yùn)一動(dòng)／⑧IV一合成效果 圖 2 物 料在 篩面運(yùn)動(dòng)情況與合成效果

2 平衡設(shè)計(jì)和分析

在圖 3中及其后文 ，為了便于敘述 ，兩平衡塊和 搖擺軸及 其帶動(dòng)部分 分別用 M 、M：和 M，表示。 M 由于其所處位 置不方便 接觸和調(diào) 整，位置設(shè)定 后不再調(diào)節(jié)。M 則可以隨著它下面的滑塊一起沿 著 v軸方向滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)徑 向偏心距的調(diào)節(jié) ，同時(shí)也可以沿著滑塊上 的滑槽在 X向滑動(dòng) ，用 以平衡切 向角度的調(diào) 節(jié)。這 兩個(gè) 方 向的調(diào) 節(jié)通 過絲 杠來 實(shí)現(xiàn)。 M 的位置 由 c處的調(diào)整機(jī)構(gòu)決定 。 A點(diǎn)表示只有徑 向角 a時(shí) ，M 的重心位置。E點(diǎn)表示只有切 向角 口時(shí) ，M，的重 心位置。F點(diǎn)則表 示徑 向角 和切 向角共存 時(shí)，M 的重 心位置。根據(jù) 生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和篩面上物料運(yùn)動(dòng)情況的要求 ，切向傾角和徑向傾角一般均取較小的數(shù)值，并且切向傾

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