5.2.4振動(dòng)篩―應(yīng)用最廣泛的一種篩機(jī)（1）結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)：篩箱用彈性支承以及帶有激振器。（2）激振器:產(chǎn)生激勵(lì)力的裝置，獲得一定形式和大小的振動(dòng)量。（3）振動(dòng)的目的在于使篩面上顆粒不至卡住篩孔。振動(dòng)篩是依靠激振器使篩面產(chǎn)生高頻振動(dòng)進(jìn)行篩分的機(jī)器。圖5－7振動(dòng)篩和搖動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)的區(qū)別α―安裝角，即篩面與水平面的夾角；β―振動(dòng)方向角，即篩面與振動(dòng)方向的夾角

振動(dòng)篩與搖動(dòng)篩的主要區(qū)別：

振動(dòng)篩的物面振動(dòng)方向與篩面成一定角度（垂直或接近垂直）;搖動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)方向基本平行于篩面。

此外，振動(dòng)篩篩箱的運(yùn)動(dòng)參數(shù)與動(dòng)力因素有關(guān)，但搖動(dòng)篩卻相反。振動(dòng)篩的優(yōu)點(diǎn)：

小振幅（0.5～5mm），高頻率（600～3000次/min）強(qiáng)烈振動(dòng)，運(yùn)動(dòng)特性有助于篩面上的物料分層，消除物料堵塞現(xiàn)象，強(qiáng)化篩分過程，篩效率較高和處理能力大；動(dòng)力消耗小，構(gòu)造簡單，維修方便；

使用范圍廣，可用于細(xì)篩，也可用于中、粗篩分；且可用于脫水和脫泥等分離作業(yè)。液體振動(dòng)篩振動(dòng)篩的類型：（1）振動(dòng)篩按驅(qū)動(dòng)方式可分為：偏心振動(dòng)篩機(jī)械振動(dòng)篩慣性振動(dòng)篩電磁振動(dòng)篩概率篩共振篩電振篩自定中心振動(dòng)篩（2）振動(dòng)篩按篩面運(yùn)動(dòng)軌跡不同可分：偏心振動(dòng)篩圓振動(dòng)篩純振動(dòng)篩直線振動(dòng)篩雙軸振動(dòng)篩自定中心振動(dòng)篩共振篩根據(jù)結(jié)構(gòu)和篩框運(yùn)動(dòng)軌跡的不同，分為：

單軸慣性振動(dòng)篩：包括偏心振動(dòng)篩、自定中心振動(dòng)篩和圓形空間旋轉(zhuǎn)篩。

雙軸慣性振動(dòng)篩：包括雙軸強(qiáng)制式機(jī)械同步振動(dòng)篩和雙電機(jī)自同步振動(dòng)篩。電磁篩；

概率篩。（參見下表）香蕉篩慣性振動(dòng)篩雙軸慣性篩

(1)單軸慣性振動(dòng)篩單軸慣性振動(dòng)篩：純振動(dòng)篩（或偏心振動(dòng)篩）和自定中心振動(dòng)篩，后者又分為軸承偏心式和皮帶輪偏心式兩種。1）單軸純振動(dòng)篩構(gòu)造及工作原理：電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪使主軸旋轉(zhuǎn)，主軸安裝在滾動(dòng)軸承座上，由于主軸旋轉(zhuǎn)，固定在主軸上的飛輪上裝有偏心塊，便產(chǎn)生慣性離心力，使篩箱產(chǎn)生振動(dòng)。物料從右上方加入，篩上料從篩面左端排出，篩框加料端和排料端作閉合橢圓運(yùn)動(dòng)，中間為圓運(yùn)動(dòng)。缺點(diǎn)：工作時(shí)，皮帶輪與篩箱一起振動(dòng)，導(dǎo)致三角皮帶輪反復(fù)伸縮，從而使皮帶損壞，同時(shí)也使電機(jī)主軸受力不良。

圖5－8單軸慣性振動(dòng)篩工作原理圖單軸純振動(dòng)篩

軸承偏心式自定中心振動(dòng)篩

皮帶輪偏心式自定中心振動(dòng)篩

電機(jī)皮帶輪篩網(wǎng)吊彈簧篩箱飛輪偏心塊主軸軸承座

2）軸承偏心式自定中心振動(dòng)篩彈簧將篩框傾斜懸掛在固定的支架結(jié)構(gòu)上，由電機(jī)經(jīng)三角帶帶動(dòng)。主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏心重塊的離心力和篩箱回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力平衡，篩箱繞主軸O-O作圓運(yùn)動(dòng)。因主軸偏心距等于篩箱振幅，故篩箱振動(dòng)時(shí)，主軸中心線和皮帶輪的空間位置不變，因此皮帶工作條件得到改善，篩框振幅允許較大。

3）皮帶輪偏心式自定中心振動(dòng)篩皮帶輪上的軸孔中心與皮帶輪幾何中心不同心—位于偏重塊位置的對(duì)方，偏心距A（A為振動(dòng)篩的振幅）。偏心重塊在下方時(shí)，篩箱及傳動(dòng)軸中心線在振動(dòng)中心線之上，距離為A，同樣，由于軸孔在皮帶輪上是偏心的，故仍使皮帶輪中心總保持與振動(dòng)中心線相重合，因而空間位置不變，即實(shí)現(xiàn)皮帶輪自定中心，使大小皮帶輪中心距不變，消除皮帶時(shí)緊時(shí)松現(xiàn)象，穩(wěn)定振動(dòng)頻率，延長皮帶使用壽命。

單軸慣性振動(dòng)篩的篩框支承方式：彈簧懸吊式和用板彈簧或螺旋彈簧座式支承，篩網(wǎng)有單層和雙層之分。

振動(dòng)頻率：800～1600次/min，振幅的大小取決于不平衡重塊產(chǎn)生的慣性離心力的大小、彈簧的剛度和位置，一般為4～8mm。

合適傾角：100～250。

4）單軸慣性振動(dòng)篩的工作原理：

由于激振器的偏心質(zhì)量作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它所產(chǎn)生的離心慣性力（稱激振力）傳遞給篩箱，激起篩箱的振動(dòng)，篩上物料受篩面運(yùn)動(dòng)的作用力而連續(xù)地作拋擲運(yùn)動(dòng)，即物料被拋起前進(jìn)一段距離后再落至篩面上，這樣實(shí)現(xiàn)了物料顆粒垂直于篩面的運(yùn)動(dòng)，從而提高了篩分效率和處理能力。

圖5－9單軸慣性振動(dòng)篩工作原理設(shè)偏重塊的重心為m，以R為半徑和角速度ω作等速圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的慣性力F作用在篩箱上，迫使篩箱的重心C以振幅A為半徑與偏心塊同樣的角速度作圓周運(yùn)動(dòng)，它產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)的慣性力為F＇，若偏心重塊的質(zhì)量及振動(dòng)體的質(zhì)量都集中在各自的重心B和C上，則有如下關(guān)系

F=mRω2

F＇=MAω2

F=F＇

A=mR/M

（9-22）偏心塊質(zhì)量振動(dòng)體（含篩箱、篩網(wǎng)、傳動(dòng)軸、偏心輪等）的總質(zhì)量篩箱振幅偏心距由上式可見，M不變，改變m或R時(shí)，振幅不同。同理，若給料波動(dòng)導(dǎo)致M發(fā)生變化，A亦變化。當(dāng)偏心重塊以角速度ω轉(zhuǎn)過不同角度時(shí)，由于激振力F的方向與篩箱運(yùn)動(dòng)方向相反，所以當(dāng)偏心塊轉(zhuǎn)到上方時(shí)，篩箱的位置向下。反之，偏心塊轉(zhuǎn)到下方時(shí)，篩箱的位置向上，偏塊以ω作圓周回轉(zhuǎn)，篩面上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是橢圓或圓。

單軸慣性振動(dòng)篩的應(yīng)用：適合于篩分中、細(xì)物料，其給料粒度一般不超過100mm。(2)雙軸慣性振動(dòng)篩

圖5－10a所示為定向振動(dòng)的雙軸慣性振動(dòng)篩—直線振動(dòng)篩。篩箱的振動(dòng)由雙軸激振器來實(shí)現(xiàn)。

激振器兩個(gè)主軸的偏重質(zhì)量相同、偏心距相同，且以二軸中心連線的垂直平分線為對(duì)稱軸。兩軸間用一對(duì)速比為1的齒輪聯(lián)接（見圖5－10b），和一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因兩軸回轉(zhuǎn)方向相反，轉(zhuǎn)速相等，故兩偏心塊產(chǎn)生的離心慣性力在Y方向相互抵消，在X方向合成，從而實(shí)現(xiàn)篩箱沿直線方向振動(dòng)。圖5－10雙軸慣性振動(dòng)篩

(3)電磁振動(dòng)篩組成部分：篩框、激振器和減振裝置三部分。種類：篩網(wǎng)直接振動(dòng)和篩框振動(dòng)兩種形式，后者應(yīng)用較多。篩框作直線振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性與雙軸慣性振動(dòng)篩相似。工作原理：篩框及其上面的激振器銜鐵和連接叉組成前振動(dòng)質(zhì)量m1，電磁鐵和輔助重物組成后振動(dòng)質(zhì)量m2，兩個(gè)振動(dòng)質(zhì)量間用彈性元件聯(lián)接，整個(gè)系統(tǒng)和彈簧吊桿懸掛在固定的支架結(jié)構(gòu)上，激振器通入交流電時(shí)，銜鐵和電磁鐵鐵芯由于電磁力和彈簧力作用進(jìn)行交替的相互吸引和排斥，使前后振動(dòng)質(zhì)量m1、m2產(chǎn)生振動(dòng)。由于激振器與篩面安裝成一定角度，篩框與篩面成β角方向振動(dòng)。篩框的直線振動(dòng)使物料在篩面上跳動(dòng)得以被篩分。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，無運(yùn)動(dòng)部件，體積小，耗電少，振動(dòng)頻率高達(dá)3000次/min，振幅：2～4mm。圖5－11電振篩結(jié)構(gòu)圖圖5－12電振篩工作原理圖(4)概率篩工作原理：概率篩的工作原理與慣用的振動(dòng)篩完全不同，它利用大篩孔、多層篩面、大傾斜角的原理進(jìn)行篩分，大大減小了難篩臨界粒度以及篩上搭橋等現(xiàn)象。概率篩的篩分粒度遠(yuǎn)小于篩孔尺寸，原因是篩面傾角大，有效篩孔尺寸小于實(shí)際篩孔尺寸，概率篩利用篩面的不同傾角其篩孔的投影面積不同，而使大小不同的顆粒通過篩孔的概率不等來進(jìn)行分級(jí)。特點(diǎn)：①篩絲直徑較大，強(qiáng)度大，壽命長；②篩孔大不易堵塞，因而單位面積的篩分能力高；③篩分粘濕物料時(shí)，篩分效率也是比一般篩機(jī)高得多；④調(diào)節(jié)靈活度大；⑤結(jié)構(gòu)緊湊，篩箱可全封閉操作，功率消耗及工作噪音都小。5)振動(dòng)篩的主要參數(shù)1）振動(dòng)強(qiáng)度（或稱機(jī)械指數(shù)）2）拋擲指數(shù)D3）振動(dòng)頻率4）振動(dòng)角及振幅5）生產(chǎn)能力Q

6）功率1）振動(dòng)強(qiáng)度（或稱機(jī)械指數(shù)）：篩面振動(dòng)加速度幅值A(chǔ)ω2與重力加速度g之比值—表示篩面振動(dòng)的強(qiáng)烈程度。

=Aω2/g式中，ω=n/30，rad/s；

n偏心軸轉(zhuǎn)速，r/min；

A振幅，m；

g重力加速度，m/s2；

振幅A與篩分粒度有關(guān)：

A=2+0.3d式中，d物料的粒度，mm。細(xì)篩時(shí)用小振幅高頻率；粗篩時(shí)用較大振幅和較低頻率。振頻和振幅應(yīng)滿足振動(dòng)強(qiáng)度的要求，一般地，=4～6。不同激振方式的振幅和振頻的變動(dòng)范圍表5－1激振方式單振幅（mm）振動(dòng)頻率（次/min）電磁振動(dòng)1.5～315000.5～13000慣性振動(dòng)1～10700～1800彈性連桿振動(dòng)3～30400～1000振動(dòng)強(qiáng)度與較佳振動(dòng)方向角的關(guān)系表5－2振動(dòng)強(qiáng)度234567較佳振動(dòng)方向角400～500300～400260～360220～320200～300180～2802）拋擲指數(shù)D

—表征振動(dòng)篩拋擲物料能力的特征指數(shù)。拋擲指數(shù)的物理意義：振動(dòng)篩面加速度幅值和重力加速度的篩面法向分量的比值。

D=Aω2sinβ/gcosα=

sinβ/cosα

圖5－13振動(dòng)篩的安裝角和方向角α篩面安裝角；β方向角；y篩面法向；s篩面振動(dòng)方向

振動(dòng)篩的拋擲指數(shù)D依據(jù)所處理的物料的性質(zhì)而定。對(duì)于難篩物料，通常取D=3～5；對(duì)于易篩分的物料，D=2.5～3.3。3）振動(dòng)頻率如右圖所示，篩面上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程式為：式中λ——篩面振幅

ω——圓周運(yùn)動(dòng)的角速度

t——振動(dòng)時(shí)間則篩面運(yùn)動(dòng)某一時(shí)刻的速度、加速度分別為：

顆粒順著篩面：顆粒逆著篩面：顆粒在篩面拋起：式中Fx、Fy——在篩面方向上和垂直于篩面的方向上顆粒的慣性力

Ff——篩面的摩擦力

G——顆粒質(zhì)量因?yàn)椋菏街衜1——顆粒質(zhì)量

f——顆粒與篩面之間的摩擦系數(shù)α——篩面傾斜角將Fx、Fy、Ff代入上面式子，由于ω=(πn)/30;n為篩面每分鐘振動(dòng)次數(shù)，則依次可得到顆粒順著篩面、逆著篩面及在篩面上拋起篩面最小振動(dòng)次數(shù)：

目前工廠使用的振動(dòng)篩的工作轉(zhuǎn)數(shù)大多都超過第三轉(zhuǎn)速

選定拋扔強(qiáng)度KV和振幅后按下式做：對(duì)于單軸振動(dòng)篩：對(duì)于雙軸和共振篩：式中KV——拋扔強(qiáng)度β——振動(dòng)方向α——篩面傾角λ——振幅單軸振動(dòng)篩一般取值KV=3~3.5;則對(duì)應(yīng)振動(dòng)頻率為800~1200min-1雙軸振動(dòng)篩一般取值KV=2.2~3;則對(duì)應(yīng)振動(dòng)頻率為700~900min-1共振篩一般取值KV=2~3.3;則對(duì)應(yīng)振動(dòng)頻率為400~800min-1（4）振動(dòng)角及振幅1）篩面傾角篩面傾角影響篩分能力和篩分效率。當(dāng)篩機(jī)其他參數(shù)確定后，篩面傾角越大，篩分能力越大，但篩分效率降低。圓形軌跡振動(dòng)篩的篩面傾角取15。~25。。用于破碎車間時(shí)α=20。；對(duì)于潮濕物料的篩分取大值，偏心振動(dòng)篩取α=20。。直線軌跡振動(dòng)篩及共振篩取=0。~8。。特殊情況下，可取負(fù)值，即篩面沿物料運(yùn)動(dòng)方向略微上傾，上傾角<2。。用于脫水時(shí)，取=-5。~0。。振動(dòng)方向角雙軸振動(dòng)篩或共振篩一般接近水平安裝，振動(dòng)方向角大，物料拋擲高，篩分效率高，適用于難篩物料；振動(dòng)方向角小，物料運(yùn)動(dòng)速度快，生產(chǎn)能力高，適用于易篩物料。振動(dòng)方向角一般取30°~65°。

振幅振動(dòng)篩的振幅一般在2~8mm之間。當(dāng)篩孔較小或用于脫水時(shí)，取小值；當(dāng)篩孔較大時(shí)，取大值。（5）生產(chǎn)能力Q

①根據(jù)喂料量計(jì)算生產(chǎn)能力：Q=qAρsK1K2ηK3K4K5t/h式中q——單位篩面面積的生產(chǎn)能力（m3m2h）見表

A——篩面面積（m2