安徽理工大学本科毕业设计（论文）开题报告
姓名
陈坤
专业班级 矿物加工 05-1 指导教师 张东晨教授
一、课题的名称、来源
1.课题名称
2ZD-1556 型自定中心圆振动筛设计
2.课题来源
√生产
√科研 √ 教学
√ 其他
二、研究意义、研究现状√、研究内容√、拟采用的研究思路与方√ 法
2.1 筛分设备的研究意义√
同时，由于国使得煤炭行业得
到了较快的发展。1980 年全国只有选煤厂 110 座，到 2000 年已有选煤厂 1584 座。选煤行业的发展 促进了选煤机械的研制与发展，这些选煤机械就包括我所设计的振动筛设备。因此，研究振动筛的 原理、结构以及作用和设计方法，在我国的选煤行业有重要的现实意义。
国内大型筛分机的研制及存在的问题从上世纪 70 年代开始,国内在大型筛分机的研制方面,做 了大量工作,取得了很大成绩.中信重机在 80 年代引进了日本神户制钢的大型筛分机系列,其最大规 格为 27m2（2ZK3675，ZK3675）,这种筛分机实际上是一种轻型振动筛。双层筛 2ZK3675 分级能力为 500--2500t/h,重量只有 27t;单层筛 ZK3675 脱水能力达 500t/h。从设计思路分析,其以美国 LOW HEND 振动筛的振动器为基础,参考了德国 KHD 公司的 USK,USL 型筛子的结构特点设计的。目前国内在制造 工艺和制造手段上尚存在一些问题。我国研制 XGS22400 旋转概率筛, 外在水分 14% 时, 分级粒度 6mm , 限下率 20%～ 25% , 处理能力 150t , 由于筛分精度等问题在工业应用较少。我国生产制造 的 15m 2ZSD1894 等厚筛, 外在水分 7% 以下, 分级粒度为 6mm , 处理能力 160 t , 筛分效率达 70%。
大学的振动筛设计，是我们对大学四年学习的知识的总结与运用，更加深了我们对知识的理解。
2.2 筛分设备的研究现状
近年来, 国内外在筛分设备的研制上也有了很大发展, 特别是对- 13mm 难筛煤炭的筛分设备 上, 国内外先后开发了十几种新型筛分设备。
国外方面，德国申克公司（SCHENCK）制造了处理能力达 1200t/h,烧结矿温度高达 1000oC 的热 矿振动筛，其宽度为 4m，长度为 7.3m,重量达 50t.更换一台筛子只需 4min.申克公司制的脱水筛的 宽度达 4.5m.德国筛子技术公司（SIEB TECHNIK）单轴振动筛的有效宽度最大为 2400mm,长度为 6000mm;而双轴振动筛的有效宽度最大为 5500mm,长度达 11000mm.最大振幅单轴振动筛为 12mm,双轴 振动筛为 16mm:物料的输送速度一般为 0.3--0.4m/s,也有高于这种速度的。日本和美国的大型圆振 动筛,采用双偏轴激振,用同步皮带传动,应用情况比较好。英国阿斯特朗姆研制的旋转概率筛, 利用 旋转离心透筛概率原理进行分级。西德海因、莱罗公司于 70 年代研制的托维尔弛张筛, 采用弹性 筛面筛分, 筛面的振动强度可达 50g, 外在水分 7%～ 10% 时, 分级粒度为 6mm , 处理能力 150 t , 筛分效率达 80% , 但筛面的开孔率较低, 约 30% , 筛面材质问题目前没有很好解决。我国也生产制 造, 但工业应用较少。日本近机工业公司研制的立式圆筒筛是利用离心力、振动力和重力的综合作 用进行筛分的筛分设备。前苏联研制的螺旋分级筛也是专用于潮湿原煤的筛分, 主要筛分+13 mm 物 料, 入料粒度上限可达 300～ 400mm。法国布尔斯特莱因设计的等厚筛分机由于形状与香蕉相象, 也 叫香蕉筛,筛面第一段采用大倾角, 使物料流速增大, 料层等厚度筛分的一种筛分方法。
筛分是矿物加工工程的重要组成部分,在煤炭、冶金、化工、建材等部门广泛应用。在选煤行业，
筛分对煤炭进行粒度分级、脱水、脱泥和脱介。就煤炭加工而言，筛分技术和分选技术处于同等重
要的地位。筛分工艺的技术水平的高低和筛分设备性能质量的优劣，直接关系到工艺效果的好坏和
生产效率的高低。
筛分是许多部门不可缺少的条件。我国生产的原煤一半以上是动力煤，不同用户对动力煤的粒
2.4 研究内容
毕业设计我研究题目为 2ZD-1556 型自定中心圆振动筛设计。自定中心圆振动筛是选煤厂使用比 较多的一种振动筛，和其他振动筛相比，圆振动筛结构简单、造价低、维修工作量少。我设计的这 台圆振动筛用于煤炭的最终筛分。
自定中心圆振动筛，所谓的自定中心，既是指在筛子工作的时候，筛箱上传动皮带轮的中心线 在空间的位置不变，筛箱皮带轮中心线不与筛箱一起振动。根据激振器的结构不同，这种筛子可以 分为轴承偏心式和皮带轮偏心式，本设计采用皮带轮偏心式，因为它的结构简单，所以，我国煤用 自定中心圆振动筛定型为这个结构圆振动筛的筛箱做圆形（或近似于圆形运动），筛面要有较大的 倾角，煤用圆振动筛的筛面倾角一般采用 12.5o--20o。
根据圆振动筛原理的不同，圆振动筛可以分为 3 种： （1）简单惯性式圆振动筛，如我国早期的 WK 型圆振动筛； （2）自定中心式圆振动筛，如 DD 和 ZD 型煤用圆振动筛； （3）偏心式圆振动筛。 就我国目前选煤厂使用的情况来说，自定中心式圆振动筛用得最多，简单惯性式圆振动筛使用较 少，偏心式圆振动筛已经被完全淘汰。 本次所要设计的 2ZD-1556 型振动筛即为自定中心式圆振动筛。其要求的主要参数有：振幅 3-4mm, 频率 1020 次/分，倾角 12.5-17o。
度要求是不同的，尤其是化工、发电等部门，对煤炭产品粒度的要求很严格，如果超过规定限度，
不但直接影响这些部门的正常生产，还会照成不小的浪费，例如，在煤炭气化生产中，若使用煤粉
含量过高的块煤，不仅影响炉内气流畅通，降低造气量，严重时还导致气化炉填塞；机车和船舶由
于锅炉通风强、烟筒短，如燃用含有较多粉煤的块煤时，粉煤不仅燃烧不完全，而且还随烟气飞走，
收加重质。通过筛分还可以脱除和降低选煤产品的水分，提高煤炭质量和价格，减少运输量以及高 寒地区冬季装卸车的困难。此外，在某种情况下，筛分还能起到分选的作用.由于煤炭中的灰分及硫
分等杂质在不同粒级中的分布不同，通过筛分，在按粒度分级的同时，使得某个粒级的灰分或硫分 降低。
在动力煤选煤厂，通常将小于 6mm 的干粒煤粉供应发电厂或其他用户，而大于 6mm 的每送入跳 汰机分选，这也是依靠筛分作业来完成的。
国内在大型筛分机方面还有一些创新,中国矿大机电设备制造有限公司的 CWS3660 超静定网梁 激振的大型振动筛,面积为 21.6m2,脱水脱介处理达 100t/h,机重为 19.5t,它通过多组振动器的组合, 满足了大型振动筛的大激振力的要求,网梁包容体构成了大截面几何体的激振元,提高了筛体的稳定 性和整体刚度.QSL30120 强力筛,面积约 30m2 的低频大振幅振动筛,13mm 煤炭分级,处理量达 500t/h, 机重 26t,它成功地把大型振动筛参振质量化大为小,分段组合。
2.5 研究方法与思路
在老师的指导下，根据设计任务和设计大纲的要求，查阅、收集、整理资料并对设备及有关零 部件的设计进行计算以及选型分析。振动筛原理和结构并不复杂.但振动筛的设计却不同于一般的机 械设计，要求设计人员要有一定的理论基础和丰富的振动筛设计实践经验.在本次设计之前，我们认 真的复习了以前的课本知识，并仔细观察了老师给的振动筛设计图纸.有了这些基础之后，我们确定 了这次设计的思路与方法。下面简要介绍一下我们的思路与方法。
和工程院院士一致认为，到 2010 年煤炭在依次能源生产和消费中将占 60%左右；到 2050 年，煤炭
所占比例不会低于 50%.可以预见，在未来几十年中，煤炭仍将是我国的主要能源和重要的战略物资，
具有不可替代性，煤炭工业在国民经济中的基础地位，将是长期的和稳固的。
最近几年由于煤炭行业整体形势较好，煤炭行业利润较高，使得煤炭行业蓬勃发展，日新月异，
11000mm 的筛机,面积达 60.5m2。 (2)向标准化、系列化、通用化发展
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 的公司的 USL、USK 筛 机的宽度以 200mm 为一档,长度以 750mm 为一档组成了两个系列的 45 种规格产品。其筛网、横梁、 传动轴、进料板、出料板均实现标准化、通用化、振动器也只有三种。同时德国的申克公司等厚筛 只通用两种振动器,可见三化程度之高。 (3)振动强度增大
的结构简单、性能稳定、维修方便，因此世界各国对振动筛分技术的研究很重视。
我国是一个产煤大国，煤炭产量处于世界第一位.同时我国也是一个煤炭消费大国，煤炭在我国
能源构成中占有四分之三的份额，即使最近几年煤炭在我国能源消耗中的比重有所下降，但仍占能
源消耗总量的 70%左右.在最近完成的《中国可持续能源发展战略》研究报告中，20 多位中科院院士
目前我国大型筛分机存在的问题:(1)大型筛分机的结构强度仍是一个值得重视的问题。我们希 望筛子的寿命能达到 3--5 年,目前大都是 1--2 年;(2)大型筛分机的另一个值得研究的问题是减轻机 器的重量,确定筛面的合理长度,即大型筛分机的优化轻型结构;(3)提高大型筛分机的制造精度，从 而提高大型筛分机的制造质量，延长大型筛分机的使用寿命。
筛机的振动过程逐渐强化，即提高筛机的振动参数，以取得较大的速度和加速度，从而提高生 产能力和筛分效率,如日本,德国的筛机所采用的振次为 980r/min，振动强度为(4.5-7)g。 (4)降低生产噪音,提高环境质量
采用双电机自同步技术以代替齿轮强迫同步,降低噪音,简化结构。 (5)采用新材料、新技、新工艺
总之，在煤炭的加工中，筛分作业不仅关系着动力煤产品对路供应，关系着动力煤、炼焦煤洗 选产品质量的提高，也关系到煤炭资源的合理利用、环境保护和生产部门的经济利益。
基于以上原因，筛分设备在煤炭行业得到广泛应用。在选煤厂的生产系统中，很多作业需要筛
分机去完成。例如：煤的准备筛分、检查筛分以及煤的脱水、脱泥、脱介质、分级等。由于振动筛