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 動的部分相當(dāng)于一個偏心質(zhì)量塊 ，這個質(zhì)量塊繞著 主軸轉(zhuǎn)動時(shí)會產(chǎn)生很大的離心力，該力使得搖擺篩產(chǎn)生振動 ，導(dǎo)致動態(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 ，會使搖擺 篩在離心力作用下發(fā)生振動 ，從而影響搖擺篩運(yùn)行 的穩(wěn)定性 ，進(jìn)而引起轉(zhuǎn)動部件的撓曲和內(nèi)應(yīng)力 ，久而 久之會造成搖擺篩的損壞 ，縮短搖擺篩的使用壽命。 搖擺篩的動態(tài)不平衡產(chǎn)生的附加動應(yīng)力傳遞到地基會使地基震動受損。此外 ，搖擺篩的動態(tài)不平衡不僅引起搖擺篩的振動 ，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 須對搖擺篩的動態(tài)不平衡進(jìn)行控制 ，從而延長其使用壽命 ，減少其對工作環(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。國內(nèi)外的專家學(xué)者對旋振篩的設(shè)計(jì)和物料運(yùn)動和動態(tài)特性等各個方面均進(jìn)行了深入分析。張德暉等對影響旋振篩振幅的因素進(jìn)行了模擬 ，得出偏心質(zhì)量和 夾角對振幅的影響最為顯著。唐擁軍L3等和夏松波 等[4對旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的動平衡 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 ，建立了搖擺篩的簡化模型 ，并對搖擺篩的平衡裝置重新 進(jìn)行了設(shè)計(jì) ，運(yùn)用動力學(xué)方程推導(dǎo) 出了搖擺篩動態(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型皮帶減速并將動力傳到主軸 ；傳動部分 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)動調(diào)為設(shè) 定的搖擺軸的空間搖擺運(yùn)動 ，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)對三個 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 ，包括徑向離心運(yùn)動、徑 向拋跳運(yùn) 動、切向拋跳 運(yùn)動 。三個方 向的合成實(shí)現(xiàn)了物料在整個篩面的均 勻分布 和料 群從 中心到 邊緣 的螺旋 運(yùn)動 ，如 圖 2 所示 。 ，， I一切 向運(yùn)動 Ⅱ一徑 向運(yùn)動 f、Ⅲ＼一～垂}向運(yùn)一動／⑧IV一合成效果 圖 2 物 料在 篩面運(yùn)動情況與合成效果

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 ，用 以平衡切 向角度的調(diào) 節(jié)。這 兩個 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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