新型摇杆式低噪音高效烟末分离器的设计与应用

2017-06-20武莹莹

现代农业科技 2017年9期

武莹莹

摘要烟草行业对收集的烟末粉尘做最后的筛分处理时，普遍采用传统的筛分机械，其存在的问题是噪声大、故障率高和筛分效率低。通过分析论证，针对本行业相关物料的物理机制，自主设计了一种新型除尘系统压棒前粉尘（含可利用烟末）筛分装置——摇杆式低噪音粉尘筛分器。本文阐述了烟末分离器筛分设备研究现状以及改进方案的確定和实施，介绍了摇杆式低噪音粉尘筛分器工作性能以及设计效果验证，以促进这种新型摇杆式低噪音高效烟末分离器的推广与应用。

关键词摇杆式低噪音高效烟末分离器；设计；应用

中图分类号 S226.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）09-0179-02

Abstract In the tobacco industry，the traditional screening machine is widely used in the final screening process，which has the problems of high noise，high failure rate and low screening efficiency.Through the analysis and demonstration，according to the physical mechanism of the relevant materials in the industry，a new type of dust removal system，which can be used in the dust removal system，is designed. This paper expounded the current research situation of tobacco separator screening equipment and the improvement of determining and implementing scheme，introduced the rocker type low noise dust sieving device performance and design verification，in order to promote the popularization and application of this new type of rocker type low noise and high efficiency tobacco separator.

Key words rocker type low noise and high efficiency smoke separator；design；application

筛分机械是一种将各种原料和各种初级产品按照物料粒度的大小且分成若干个等级，或者去除其中的杂质、水分等等，再进行加工并提高产品品质时所用的机械设备[1-2]。传统结构的筛分设备的筛分效果接近，原理相同，但是针对性不强，常常伴有噪声大、故障率高和筛分效率较低等诸多问题。提高烟末粉尘物料的筛分效果并且解决传统筛分设备带来的相关问题成为提升工艺水平、产品质量的研究方向。

1 烟末分离器筛分设备研究现状

传统筛分器可从激振电动机和夹角可调式偏心摆锤、振盘和摆动弹簧[1-2]、分离区和进出料口3个方面说明其设备结构。具体如图1所示。

从以上3个部分的结构分析得知，该筛分器在运行中存在以下不足和缺陷：一是该筛分器受限于结构与性能，筛分物在机体内受到激振时，物料作上、下弹跳的同时作离心运动，以实现筛分和向外输送。因此，工作中影响筛分效果和筛分效率。二是由于机械间的连接方式及相互配合基本上都采用间歇运动和间隙配合[1，3]，各件之间以及相互之间出现较大的磨擦声和撞击声，由之产生的噪声会严重影响生产现场的工作环境。三是设备连续运行的可靠性不高。因为在生产过程中纯机械连接的激振装置和筛分机构不可避免地会出现损伤（例如机械疲劳性和撞击性的损坏），同时还会加快故障（例如运转件的磨损等）[1]，导致故障停机的发生概率较高。四是在烟末分离器筛分设备中主要的摆动力和扭矩的动力传递机构是弹簧，该弹簧分别固定在传动底盘和筛分区的机体上，其起到传递扭矩和摆动力矩的作用，但是存在的问题是该弹簧的存在并不利于设备的维护、保养和维修更换。

2 改进方案的确定与实施

为解决传统的旋转振筛所存在的缺陷，并且按照筛分现状的实际，现通过对传统筛分器的部分结构进行重新优化设计。主要摆动形式设计为低噪音摇杆式，主要结构如图2所示。可以看出，此种结构筛分器保留了传统型的激振动力源、偏心配重锤和筛分区装置和功能[2，4]，而起到传递摆动力矩和扭力的弹簧则被一种具有减震和缓冲作用的万向节式遥杆取代，从而达到传递扭矩和摆动力矩的作用。

2.1 整机工作特点

摇杆式筛分器的摇杆在工作中既能传递动力，又能减震、缓冲，保持筛体在运动中的平衡。动力通过摇杆中的方孔套传递给弹性胶棒，此时弹性胶棒又把动力传递给摇杆，进一步使筛体作上下、左右筛分运动，确保筛分过程中方向集中、行程短，促进筛分效果和筛分效率的提高。

2.2 应用特点

一是设备运行可靠、故障率低。二是机械碰撞和机械磨损降低、零件使用寿命长。三是弹性胶棒传递动力，可大幅降低生产现场的噪音。四是维修成本低，便于零部件维护及更换，一般只需更换胶棒即可。

2.3 工作原理

摇杆式低噪音粉尘筛分器的工作原理具体如下：在动力源激振电动机的运转带动下，安装在上、下两端起到偏心作用的摆动锤，开始做与水平面方向背离的簸动式摆动，带动振动盘运动[1-2]，此时安装在摆动盘上面的减震式摇杆又把动力传递给筛分区，该区继而进行筛分运动，而此时经过处理后的烟草粉尘由进料口进入筛分区[5]，在筛分区内由该装置把粉尘颗粒分离成所需要的筛分物，在筛分器的出料口可见筛网下的烟尘粉末排出，进到下工序进行压棒处理，而在上部的出料口可见筛网上面的分离物排出[2]。整个过程筛分物在筛分器中既作簸动运动又作圆周切向运动，整个过程为连续自动进给。因此，该筛分物经筛分装置分选后达到预期效果。

3 摇杆式低噪音粉尘筛分器的工作性能

该筛分器经项目组多次讨论、验证，并且在很成熟的筛分理念上加以整改和完善，其设备性能稳定可靠，使用条件简单。具体有如下特点：一是设计精巧耐用，操作简单，清洁方便，遥杆摆动技术设计独特，如图3所示。二是便于维护保养及更换损坏件。三是有助于提高工作效率和筛分效果。四是筛分能力增减和筛分效果有多种方式可以调节。五是筛体具有特殊的上下和左右弹跳与摆动，具有特殊功效，例如网孔不易堵塞、粉末不飞扬、筛分物自动进给和排出[2]、连续作业等。

4 设计效果验证

经过严格的试验和测试，该种筛分装置的筛分效果取决于以下4个方面：一是激振电动机的运行频率[1，6]；二是遥杆摆动的摆幅、长度；三是筛分网孔的规格；四是烟草粉尘流量。

在新旧筛分设备取相同的烟末粉尘筛分量、激振频率、筛分网孔等参数的情况下，经除尘设备分离系统处理[7-8]，完全经压棒机压棒成形后，对2台系统所用时间进行对比，发现新型烟末筛分分离器筛分粉尘比传统筛分设备节约12%的时间，筛分设备的噪音也明显降低[9-10]。

5 结语

新型振筛在結构细节的优化方面更符合相关行业物料的筛分要求。只有在生产中不断发现问题、研究方法，用精益求精的态度完善设备工艺，才能有效提高工作效率及产品质量，符合科学发展的指导方向。

6 参考文献

[1] 高顺利，陈继富，颛孙伟.一种摇杆式筛分器的设计与应用[J].机械制造与自动化，2011（1）：43-44.

[2] 李国青.热矿筛使用时的注意项[EB/OL].（2010-12-21）[2017-02-20].https：//club.1688.com/article/21673968.htm.

[3] 《机械设计手册》编委会.机械设计手册（单行本）：标准件紧固[M].北京：机械工业出版社，2007.

[4] 中国国家标准化管理委员会.高频网振筛：JB/T11111-2010[S].北京：机械工业出版社，2010.

[5] 樊兆馥.机械设备安装工程手册[M].北京：冶金工业出版社，2004.

[6] 李彦伟，范爱军.烟草制丝设备与工艺[M].武汉：华中科技大学出版社，2014.