本文作者:宋书中周祖德胡业发(武汉理工大学机电工程学院)
在矿山工业及其它一些工业部门中,各种振动设备使用量很大。以钢铁生产为例,我国年产量约1亿t,需开采铁矿石5亿多t,精矿粉近2亿t,焦碳近1亿t,石灰石0.4亿t,物料搬运量达9亿t,加上矿物加工工序之间的运输,其搬运量达几十亿t,需要很多给料和输送设备,大部分采用振动给料机、振动输送机。另外,冶金部门还使用大量的冷矿和热矿振动筛。我国原煤年产量约十亿t,全国500多家选煤厂,需要用十多种振动筛分设备进行分级、脱水和给料。据统计,目前在我国应用的振动机械有上百种之多。它们几乎遍及我国工业的各个部门,例如冶金、煤炭、机械、水利电力、石油、化工、建筑、建材、铁道、交通运输、轻工、国防、粮食与食品加工等部门。
1、振动筛分机械发展概况
拖动矿山振动筛分机械的电机有两类,直线电机和旋转电机。
1、1旋转电机拖动的振动筛分机械
1、2直线电机拖动的振动机械
2、新型振动筛分机械研究初探
从结构上看该振动机械是一个E型电磁铁,它的外施电压是变频电源提供的周期拟方波,电压的位、幅值和频率可由单片微机进行调节,而单片微机则接受振动位移传感器的输出信号。当微机控制变流器的供电频率(即电机发出的电磁激振力频率)和机械系统的二阶固有频率相等时即产生机电共振,较小的电磁激振力可以产生较大的振幅(双振幅8~10mm),从而能够满足许多矿山振动机械对大振幅(6mm以上)的工艺要求。由于取消轴承,取消转动化平动的传动机构及接触摩擦,所以电机寿命可望达到十年以上(和变压器寿命相当),从而可望解决上述两类电机(旋转电机和小振幅直线电机)拖动振动机械时所存在的有关问题。因此,由大振幅直线电机传动系统取代旧式大型振动机械的旋转电机和机械调频系统,从而为大型振动机械提供一种实现的新方案是很有可能的。这种新型振动筛分机械已经得到初步实验研究,实验样机的最大电磁功率近400W,双振幅近9mm,实现了大振幅和重负载的双重特性(另外还有效率高和噪音低等优良性能),但实验样机的功率因数比旋转电机拖动的振动机械要偏低,体积(结构)偏大,需要作进一步的基础性理论研究和基础性实验研究。
3结束语
根据振动筛分机械的发展趋势可以看出,针对振动筛分机械存在的问题,首先是深入研究新的筛分理论和技术,通过试验、研究,发现和发展新的筛分方法和技术,寻求合理的结构形式,研制适用于各种条件的筛分机械;再就是引入优化设计、计算机辅助设计的现代化设计手段。
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