液壓高頻篩的創(chuàng)新設(shè)計和應(yīng)用

劉鴻濱，彭祖歡，劉玉龍

（南昌礦山機械有限公司，江西 南昌 330004）

目前我國砂石骨料生產(chǎn)中，對細(xì)碎后細(xì)砂的篩分主要采用傳統(tǒng)圓振動篩，隨著骨料生產(chǎn)工藝要求的提高，以及環(huán)保的要求對機制砂的需求量的日益增加，傳統(tǒng)圓振動篩已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需求，其不足點主要表現(xiàn)：處理量低，振動強度偏小，物料易堵孔，維護量大，能耗高，密封性、防塵效果不佳。砂石骨料生產(chǎn)中，對細(xì)砂的篩分已經(jīng)成為制約機制砂發(fā)展的一個問題?；诖耍喜V山機械有限公司抓住了市場機遇，在細(xì)砂篩分這一課題上，總結(jié)國內(nèi)外各類篩分機的優(yōu)缺點，從篩分原理出發(fā)，成功研制出了液壓高頻振動篩，可有效解決細(xì)砂篩分的問題，同時對其它細(xì)物料的干式篩分均有優(yōu)異表現(xiàn)[1]。

1 工作原理

篩分的目的是把不同粒徑的物料，通過篩網(wǎng)區(qū)分出來。篩分過程是由物料在篩面上拋射運動，帶動物料向出料端運動來完成。篩分作業(yè)中，兩個基本過程為：①分層：大的顆粒上升到料堆的頂部，同時較小的顆粒通過物料間隙到達料堆的底部。②分離：小于篩網(wǎng)孔徑的顆粒通過篩網(wǎng)，大于篩網(wǎng)孔徑的顆粒保留在網(wǎng)上的過程；分層發(fā)生在 a 到b 間的給料及振動位置。最多的顆粒在 b 到c 間發(fā)生分離；c 到d間，分層已基本完成，物料反復(fù)的分離。見圖1。

圖1 物料分離曲線圖

為了克服傳統(tǒng)圓篩處理細(xì)物料時，篩分效率和生產(chǎn)能力的不足，根據(jù)物料的篩分理論：對于粗物料采用大振幅和小頻率可以獲得更好的篩分效果，但是對于細(xì)物料，小振幅和大頻率則可以獲得更好的篩分效果，因為這樣細(xì)小顆粒就有更多機會靠近篩網(wǎng)，容易被篩分出來。見圖2。

圖2 篩分單元結(jié)構(gòu)示意圖

針對于此，特推出液壓高頻振動篩，該高頻振動篩工作時，篩箱不振動，僅篩網(wǎng)振動，參振重量輕，頻率高，物料能夠快速地分層及分離，促進物料的透篩。同時，還可以根據(jù)物料特性和工況的不同，每塊篩網(wǎng)可以有不同的頻率和振幅，更好的提高篩分效率和生產(chǎn)能力，滿足使用要求[2-4]。

2 高頻篩特點及創(chuàng)新點

（1）大安裝角度。篩分機大角度安裝，物料在篩面上的通過速度快，是普通篩的3-4倍。同樣的給料量，同樣大小的篩分機，高頻篩上的料層更薄，更有利于物料獲得更佳的分層效果。

（2）振動頻率高。單位時間內(nèi)有效增加物料與篩面接觸次數(shù)，有利于物料與篩孔的比較，有效增加分離概率。由下圖3可知，高頻篩單位時間內(nèi)振動次數(shù)數(shù)倍與傳統(tǒng)圓振動篩和直線振動篩。

圖3 運動軌跡對比

（3）配置分料器。使得物料在剛給入篩面時就得以充分地分開，整個篩面的料層均勻。普通篩采用凸弧形的篩面，利用篩面本身的弧度來分散物料，較難形成厚度均勻的料層，同時凸弧形的料層也更容易產(chǎn)生離析，妨礙物料的層化。見圖4。

圖4 高頻篩上料情況

（4）低振幅。細(xì)料容易接近篩網(wǎng)，這樣增加了細(xì)料分離的機會，提高篩分效率。

（5）直接驅(qū)動。高頻振動直接作用在篩網(wǎng)上增加物料的分層及分離效果，在處理大量的物料時大大提高了篩分效率，同時更能防止篩網(wǎng)堵塞。

（6）結(jié)合除粉設(shè)計。采用國際先進的風(fēng)選理念，通過優(yōu)化篩下溜槽結(jié)構(gòu)，利用鼓風(fēng)機對篩下溜槽一側(cè)進行鼓風(fēng)，另一側(cè)除塵器吸風(fēng)，形成負(fù)壓環(huán)境，多隔板設(shè)計使風(fēng)力更易于對物料表面粉塵進行有效剝離，從而實現(xiàn)對物料的打散和粉塵的回收。見圖5。

圖5 篩下溜槽圖示

圖6 高頻篩標(biāo)準(zhǔn)篩箱

（7）液壓系統(tǒng)特點。整個液壓系統(tǒng)控制簡單可靠，由一個電機驅(qū)動一個負(fù)載敏感變量柱塞泵，帶動多個液壓馬達工作。各個馬達獨立工作，相互不影響，單個故障不影響其它馬達的運行。柱塞泵的效率不會影響馬達的轉(zhuǎn)速，柱塞泵的變量結(jié)構(gòu)能夠自動補償泵的效率降低的問題。整個液壓系統(tǒng)采用三級過濾，確保液壓系統(tǒng)干凈，減少液壓油污染引起的故障，提高了系統(tǒng)的可靠性，延長元件的使用壽命。同時系統(tǒng)配置了風(fēng)冷卻系器，確保系統(tǒng)的油溫在合理的范圍，能有效延長液壓元件及液壓油的使用壽命，降低運行成本。

3 高頻篩在細(xì)砂篩分上優(yōu)勢對比

液壓高頻篩是南昌礦山機械有限公司的專利產(chǎn)品（專利名：液壓式高頻振動篩；專利號：ZL2012 2 0308901.3）,目前已經(jīng)形成系列化，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，并起草制定為機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（標(biāo)準(zhǔn)號：JB/T 12811-2016），根據(jù)需要可設(shè)置單層或雙層篩網(wǎng)，篩機大小從1.2m×2.4m到1.8m×7.6m，專用于篩分0.6mm～26mm的物料，篩機安裝角度為38°～45°，液壓振動器變速范圍0RPM～4200 RPM。見圖6、表1。

表1 高頻篩在細(xì)砂篩分上優(yōu)勢對比

4 應(yīng)用

高頻篩歷經(jīng)2008年研制第一代高頻篩、2011年研制第二代高頻篩的經(jīng)驗，于2012年試制第三代液壓高頻篩并獲成功，主要應(yīng)用于砂石骨料細(xì)砂篩分或其它細(xì)物料的干式篩分中，目前該篩機已在砂石骨料生產(chǎn)中為客戶帶來顯著經(jīng)濟效益，并逐步在其它細(xì)物料篩分領(lǐng)域試用。

（1）巴基斯坦卡拉奇核電項目砂石生產(chǎn)，上層篩網(wǎng)4×20mm，下層篩網(wǎng)3×12mm，單機處理量達180t/h，篩分效率達90%；

（2）四川廣安博然建材項目，單層篩網(wǎng)2.5×12mm，單機處理量達120t/h，篩分效率達90%。見圖7。

圖7 機制砂項目

5 結(jié)語

液壓高頻篩，對振動篩分行業(yè)提出了一種新的篩分機結(jié)構(gòu)和篩分方法，在細(xì)物料的干式篩分上具有創(chuàng)新性，節(jié)能環(huán)保的同時，大大提高了生產(chǎn)效益，本篩機的成功研制與應(yīng)用，對大振動強度、高可靠性、高效率的振動篩的選用和發(fā)展提供了參考。