直線型鉆井液振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計

劉 偉，陶德清，繆 宏，張瑞宏，李 祥，季亞楠，張鐘鳴

（揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

0 引言

振動篩是目前常用的機(jī)械設(shè)備之一，主要用于脫泥、脫水、篩分、物料輸送等，在選煤、石油化工、礦山、冶金、水利水電等生產(chǎn)部門應(yīng)用廣泛［1，2］。油田鉆井作業(yè)過程中，振動篩通過激振電機(jī)強(qiáng)迫篩箱振動，并通過篩箱中的篩網(wǎng)過濾回收鉆井液中的液相，實現(xiàn)鉆井液的循環(huán)利用［3］。本文利用三維建模軟件CATIA對振動篩的總體結(jié)構(gòu)及其重要零部件進(jìn)行設(shè)計，旨在設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)合理、適合于我國使用的鉆井液振動篩。

1 振動篩振動類型的確定和實現(xiàn)

本文設(shè)計的振動篩為雙電機(jī)自同步直線型鉆井液振動篩，它具有鉆井液的處理量大、工作效率高等特點［4］。直線振動篩振動工作原理如圖1所示。直線型振動篩使用兩臺激振電機(jī)，激振軸分別為O1、O2，其偏心塊質(zhì)量相等，即m1＝m2＝m；偏心半徑相等，即r1＝r2＝r。在坐標(biāo)系Oxy中，設(shè)原點O為參振部件的質(zhì)心。工作前，兩偏心塊在O1，O2的連線上；工作時，兩電機(jī)同步反向轉(zhuǎn)動，經(jīng)t時刻后，兩個偏心塊轉(zhuǎn)過的角度都為ωt。

圖1 直線振動篩振動工作原理圖

對兩振動電機(jī)進(jìn)行受力分析，因偏心質(zhì)量和偏心距相等，故兩電機(jī)技術(shù)參數(shù)相同。根據(jù)單個電機(jī)激振力Fm＝mrω2可知，兩電機(jī)的激振力時時相等。偏心塊從起始位置轉(zhuǎn)過ωt后，兩激振器在y方向產(chǎn)生的激振力分力相加，在x方向的激振力互相抵消。因此，兩激振電機(jī)產(chǎn)生的合力始終垂直平分于O1與O2的連線上，使激振力合力通過參振部件質(zhì)心，實現(xiàn)了振動篩參振部件在該方向的直線運(yùn)動。……