1.本文公开发了一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，属于
筛分机械领域，具体来说是一种可以根据物料给料量和物料性质，调节合适的筛面面积和振幅频率的横向振动大型弛张筛。
背景技术：
2.弛张筛可以有效解决粘湿细颗粒干法深度筛分遇到的难题，简化了冶金、煤炭洗选和固体废弃物分选等领域的工艺流程，降低了加工成本。目前筛分设备大型化趋势明显，设备大型化的同时要求筛机整体稳定性高，驱动力大。弛张筛大型化瓶颈主要是结构可靠性问题，弛张筛结构越大，可靠性越差，且带动大型弛张筛和与之匹配的物料量做弹跳运动，势必需要更加可靠的结构。由于弛张筛在交变负荷下长期连续工作，经常出现侧板撕裂、横梁断裂、驱动故障等事故，大型弛张筛状况也是如此，且大型弛张筛更难修补，修补后短时间仍会故障，只能选择替换，这就使后期维护成本增大。另外物料从入料到出料所需最佳工况不断变化，大型弛张筛不能灵活调整各阶段物料筛分工况，导致错配物料量增加，能耗增加。大型弛张筛大多都采用激振器激励，导致筛体对地基纵向动负荷增大。
3.本发明的目的就是解决弛张筛大型化遇到上述问题，从而设计一种模块化可重构横向振动大型弛张筛。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供一种新型的大型筛分设备，根据离散的思想，将大型弛张筛分散成多个独立单元弛张筛，解决了大型弛张筛结构可靠性差的问题。还可根据给料量灵活选取合适的筛分面积、筛面倾角、振幅和频率。筛机处理量主要由筛面宽度决定，筛面长度影响筛分效果，现场应用可根据实际情况定制合适的单元弛张筛型号。模块化设备单元弛张筛若可以按照型号系列化生产，可以减轻生产与设计之间的矛盾，用户可根据处理量、厂房实际情况定制合适型号的单元弛张筛。本发明具有结构简单、筛分效率高、地基动负荷小、节能的优点。
5.本发明采用以下技术方案实现：一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，包括机架、单元弛张筛、电机座组成。单元弛张筛由矩形侧板、梯形侧板、内筛架、外筛架、偏心阶梯转轴、连杆、偏心皮带轮、板弹簧、rosta弹簧、可调弹簧支撑、筛板等组成。电机安装在电机座上，通过皮带传动机构与偏心阶梯转轴连接，偏心阶梯转轴安装在矩形侧板上，偏心阶梯转轴的两端对称设置有一段曲轴，曲轴通过连杆和板弹簧连接在外筛架上。内筛架与外筛架横梁交错分布，并保持在同一水平面上，横梁上安装垫板，垫板上安装聚氨酯筛板。内筛架两边与矩形侧板和梯形侧板固定连接，外筛架通过rosta弹簧与内筛架连接。
6.本发明的安装方式为：内筛架和外筛架的横梁交错布置，内筛架与外筛架之间用rosta弹簧连接构成一个弛张体，矩形侧板和梯形侧板与横梁平行安装在弛张体两端，矩形侧板外安装偏心阶梯转轴，偏心阶梯转轴上安装的连杆通过板弹簧连接外筛架。矩形侧板
和梯形侧板外侧各安装两个可调弹簧支撑，支撑弹簧底座开孔，通过螺栓安装在开槽孔的机架上。可调弹簧支撑中间部分有螺旋顶，旋转螺旋顶可以调节单元弛张筛高度和倾角。机架倾角、长度可根据所需要的单元弛张筛数量设计。入料端挡料装置通过支架安装在机架上，与单元弛张筛没有固定连接。
7.本发明的工作原理：单元弛张筛的电机带动偏心阶梯转轴转动从而使外筛架振动，外筛架与内筛架用rosta弹簧连接，电机通过偏心皮带轮带动偏心阶梯转轴转动，偏心阶梯转轴上的连杆就会不断地推拉外筛架，使内筛架和外筛架产生相向和相背的交替运动，使安装在外筛架和内筛架横梁上的柔性筛板做弛张运动，使处于柔性筛面上的物料做蹦床运动。各单元弛张筛独立工作，互不干扰，根据物料量和物料性质，选取合适的单元弛张筛个数。根据物料筛分过程中各阶段的筛分效果调节各单元弛张筛的振幅和频率。单元弛张筛的倾角和高度由可支撑调弹簧中的螺旋顶调节。
8.本发明的技术效果：各单元弛张筛独立工作，避免了大型弛张筛结构可靠性差的问题；单元弛张筛零部件损坏更易于局部维修，且维修更换成本相比于大型弛张筛更低；可以根据物料性质选择合适的单元弛张筛个数，如易筛物料可选择一个或两个单元弛张筛，难筛物料可选择三个或四个单元弛张筛；根据物料筛分情况可以调节各个单元弛张筛的振幅和频率，有利于提高筛分效率，节能降耗，例如入料端为避免物料堆积，使物料快速分散开，可调节入料端的单元弛张筛为大振幅，在出料端粗颗粒占比较多的单元弛张筛采用小振幅；本发明工作时对地面只有横向的剪切动负荷，对地基损伤较小。
附图说明
9.图1是本发明的总体结构立体视图
10.图2是本发明的单元弛张筛结构立体视图
11.图3是本发明的弛张体结构立体视图
12.图4是本发明的外筛架结构立体视图
13.图5是本发明的内筛架结构立体视图
14.图6是本发明的筛板结构立体视图
15.图7是本发明的筛板安装结构示意图
16.图8是本发明内外筛架连接的rosta弹簧结构立体图
17.图9是本发明内转轴、连杆结构示意图一
18.图10是本发明内转轴、连杆结构示意图二
19.图11是本发明内可调弹簧支撑结构示意图
20.图12是本发明机架结构立体视图
21.图13是本发明入料端挡料装置立体视图
22.图14是本发明入料端挡料装置支架立体视图
23.图中主要部分的符号说明
24.1-偏心阶梯转轴；2-偏心皮带轮；3-v型带；4-电机；5-矩形侧板；7-加强梁；8-筛板；9-筛板垫板；10-机架；11-可调弹簧支撑；12-内筛架侧板；13-外筛架侧板；14-rosta弹簧；15-电机座；16-倾角架；17-连杆；18-轴承座；19-橡胶弹簧；20-螺旋顶；21-横梁；22-入料端挡料装置；23-板弹簧；24-内筛架；25-外筛架；26-硅胶保护套；27-入料端挡料装置开
圆弧槽孔侧板；28-入料端挡料装置支架；29-弹簧上座；30-可调弹簧支撑轴。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明进一步说明
26.如图1所示，一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，它包括三个单元弛张筛(根据需求选择合适的单元弛张筛个数)，机架10、入料端挡料装置22、电机4、电机座15、倾角架16。机架10上安装三个单元弛张筛，电机座15上安装用来调整电机倾角的倾角架16，倾角架16上安装电机4，电机4通过v型带3带动阶梯偏心转轴1，阶梯偏心转轴1安装有两个连杆17、两个轴承座18和一个偏心皮带轮2，连杆17通过板弹簧与外筛架侧板13连接，轴承座18与矩形侧板5连接，同时内筛架侧板12也与矩形侧板连接。
27.图2为单元弛张筛立视图，单元弛张筛通过弹簧支撑11安装在机架10上，弹簧支撑角度、高度都可调整，高度由螺旋顶20调节。
28.图3为单元弛张筛的弛张体，由外筛架25、内筛架24、筛板8、筛板垫板9和rosta弹簧14组成。其中筛板安装方式如图7所示，筛框横梁21上安装筛板垫板9，筛板垫板9上安装筛板9，由螺栓连接。rosta弹簧14外套硅胶保护套26。
29.图9和图10所示为阶梯偏心转轴、连杆示意图，阶梯偏心转轴1通过轴承和轴承座18连接在矩形侧板5上，同时内筛架侧板12也与矩形侧板5固接，连杆17与外筛架6之间设置板弹簧23连接。其中，阶梯偏心转轴1上安装连杆17的轴颈和安装偏心皮带轮2的轴头同侧等距偏心，轴承为调心滚子轴承。阶梯偏心转轴1的直轴段和曲轴段上各对称设置有调心滚子轴承，直轴段的调心滚子轴承配合轴承座18、迷宫盖安装在内筛架侧板12上，曲轴段上调心滚子轴承配合连杆17、轴承压盖、板弹簧23连接在外筛架侧板13上，两个调心滚子轴承侧各设置有一圆螺母，圆螺母和迷宫盖配合对调心滚子轴承内圈进行轴向定位，轴承压盖在螺钉的作用下将轴承外圈固定在轴承座18和连杆17内。偏心皮带轮2和转轴1之间用键连接传递扭矩，偏心皮带轮2和曲轴具有相同的偏心距，这样可以保证偏心皮带轮2不受离心作用力；轴端保护罩安装在异于偏心皮带轮2侧的连杆17上，将高速旋转的转轴1同外界隔离开。
30.图11为单元弛张筛的可调弹簧支撑结构示意图，其中包括橡胶弹簧19和螺旋顶20，调节螺旋顶20的高度就可以改变可调支撑弹簧的高度，继而改变筛面的高度和倾角。在高度改变的同时，弹簧上座29绕可调弹簧支撑轴30旋转一定的角度。
31.图12是机架示意图，可根据单元弛张筛个数选择合适的机架，与弹簧支撑连接的h型钢上开槽孔，便于调节单元弛张筛位置、倾角和高度。
32.图13是入料端挡料装置，主要起挡料作用，通过支架28固接在机架10上。入料端挡料装置的侧板27开圆弧槽孔，与同样开圆弧槽孔的入料端挡料装置支架28通过螺栓连接，可以调节入料端挡料装置与筛面的夹角。本发明一种模块化可重构横向振动大型弛张筛的具体工作原理如下：一种模块化可重构横向振动大型弛张筛可由多个单元弛张筛组成，单元弛张筛通过可调弹簧支撑11安装在机架10上，各单元弛张筛独立工作。单元弛张筛的电机4运转通过v型带3使偏心皮带轮2转动，偏心皮带轮2带动通过轴承座18固定在内筛架侧板12上的阶梯偏心转轴1转动，阶梯偏心转轴1使连杆17做偏心运动，进而带动外筛架相对内筛架运动。由
于作用力与反作用力的原因，可以使内筛架24与外筛架25反相位直线往复运动，筛板8在内筛架5、外筛架6的横梁21带动下产生弛张运动，筛板8上的粗颗粒物料在筛面倾角和重力的作用下，沿筛面从入料端往出料端滑动，细颗粒物料在筛面弛张运动的作用下透过筛孔，进入筛下细颗粒产品。本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。技术特征：
1.一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：包括机架、单元弛张筛、入料端挡料装置、电机、电机座组成。单元弛张筛由矩形侧板、梯形侧板、内筛架、外筛架、加强梁、偏心阶梯转轴、连杆、偏心皮带轮、板弹簧、rosta弹簧、可调弹簧支撑、聚氨酯筛板等组成。单元弛张筛通过可调弹簧支撑安装在机架上，根据物料量和物料性质选择合适的单元弛张筛个数、安装条件和运转工况。电机安装在电机座上，通过皮带传动机构与偏心阶梯转轴连接，偏心阶梯转轴安装在矩形侧板上，偏心阶梯转轴的两端对称设置有一段曲轴，曲轴通过连杆和板弹簧连接在外筛架上。内筛架与外筛架的横梁交错分布，并保持在同一水平面上，横梁上安装垫板，垫板上安装聚氨酯筛板。内筛架两端与矩形侧板和梯形侧板固定连接，外筛架通过rosta弹簧与内筛架连接。2.根据权力要求1所述的一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：单元弛张筛电机安装在电机座上，通过皮带传动机构与偏心阶梯转轴连接，偏心阶梯转轴安装在矩形侧板上，偏心阶梯转轴的两端对称设置有一段曲轴，曲轴通过连杆和板弹簧连接在外筛架上。电机通过偏心皮带轮带动偏心阶梯转轴转动，偏心阶梯转轴上的连杆就会不断地推拉外筛架，使内筛架和外筛架产生相向和相背的交替运动。3.根据权力要求1所述的一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：单元弛张筛可独立工作，可根据所需处理的物料量选择合适单元弛张筛个数。4.根据权力要求1所述的一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：各个单元弛张筛独立工作，互不干扰，可根据筛分情况，调整各单元弛张筛的安装倾角、振幅和频率。5.根据权力要求1所述的一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：当控制各个单元驰张筛频率一致时，可通过外接编码相位控制器，调整各单元弛张筛的初始相位。6.根据权力要求1所述的一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：单元弛张筛的内筛框和外筛框由rosta弹簧连接，rosta弹簧外套硅胶保护套。7.根据权力要求1所述的一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：单元弛张筛的可调弹簧支撑可以由螺旋顶调节高度，弹簧上座可以绕可调弹簧支撑轴旋转调节角度。8.根据权利要求1所述的一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：皮带传动机构包括皮带轮、偏心皮带轮、v型带、偏心阶梯转轴等，皮带轮与电机的主轴连接，偏心皮带轮安装在偏心阶梯转轴上，皮带轮和偏心皮带轮通过v型带连接。9.根据权利要求1所述的一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，其特征在于：入料端挡料装置单独装配，与单元弛张筛没有固接，通过支架安装在机架上，且与筛面的夹角可调。入料端挡料装置侧板开圆弧槽孔，与同样开圆弧槽孔的入料端挡料装置支架通过螺栓连接，可以调节入料端挡料装置与筛面的夹角。
技术总结
本发明公开了一种模块化可重构横向振动大型弛张筛，包括机架、单元弛张筛、入料端挡料装置、电机、电机座组成。单元弛张筛由内筛架、外筛架、偏心阶梯转轴、连杆、偏心皮带轮、板弹簧、ROSTA弹簧、可调弹簧支撑、聚氨酯筛板等组成。单元弛张筛通过可调弹簧支撑安装在机架上，根据物料量和物料性质选择合适的单元弛张筛个数、安装条件和运转工况。入料端挡料装置单独安装，与通过支架支撑在机架上，且与筛面的夹角可调。本发明解决了大型弛张筛结构可靠性差的问题，还可根据物料量物料性质灵活选取合适的筛分面积、筛面倾角、振幅和频率。本发明具有结构简单、筛分效率高、地基动负荷小、节能的优点。的优点。的优点。
技术研发人员：王新文 李瑞乐 徐宁宁
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：2022.01.13
技术公布日：2022/4/22
声明：
“模块化可重构横向振动大型弛张筛” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国矿业大学（北京）
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2024年08月08日 ~ 10日 
