新型搖桿式低噪音高效煙末分離器的設計與應用

武瑩瑩

摘要 煙草行業(yè)對收集的煙末粉塵做最后的篩分處理時，普遍采用傳統(tǒng)的篩分機械，其存在的問題是噪聲大、故障率高和篩分效率低。通過分析論證，針對本行業(yè)相關物料的物理機制，自主設計了一種新型除塵系統(tǒng)壓棒前粉塵（含可利用煙末）篩分裝置——搖桿式低噪音粉塵篩分器。本文闡述了煙末分離器篩分設備研究現(xiàn)狀以及改進方案的確定和實施，介紹了搖桿式低噪音粉塵篩分器工作性能以及設計效果驗證，以促進這種新型搖桿式低噪音高效煙末分離器的推廣與應用。

關鍵詞 搖桿式低噪音高效煙末分離器；設計；應用

中圖分類號 S226.9 文獻標識碼 A 文章編號 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

篩分機械是一種將各種原料和各種初級產(chǎn)品按照物料粒度的大小且分成若干個等級，或者去除其中的雜質(zhì)、水分等等，再進行加工并提高產(chǎn)品品質(zhì)時所用的機械設備[1-2]。傳統(tǒng)結構的篩分設備的篩分效果接近，原理相同，但是針對性不強，常常伴有噪聲大、故障率高和篩分效率較低等諸多問題。提高煙末粉塵物料的篩分效果并且解決傳統(tǒng)篩分設備帶來的相關問題成為提升工藝水平、產(chǎn)品質(zhì)量的研究方向。

1 煙末分離器篩分設備研究現(xiàn)狀

傳統(tǒng)篩分器可從激振電動機和夾角可調(diào)式偏心擺錘、振盤和擺動彈簧[1-2]、分離區(qū)和進出料口3個方面說明其設備結構。具體如圖1所示。

從以上3個部分的結構分析得知，該篩分器在運行中存在以下不足和缺陷：一是該篩分器受限于結構與性能，篩分物在機體內(nèi)受到激振時，物料作上、下彈跳的同時作離心運動，以實現(xiàn)篩分和向外輸送。因此，工作中影響篩分效果和篩分效率。二是由于機械間的連接方式及相互配合基本上都采用間歇運動和間隙配合[1，3]，各件之間以及相互之間出現(xiàn)較大的磨擦聲和撞擊聲，由之產(chǎn)生的噪聲會嚴重影響生產(chǎn)現(xiàn)場的工作環(huán)境。三是設備連續(xù)運行的可靠性不高。因為在生產(chǎn)過程中純機械連接的激振裝置和篩分機構不可避免地會出現(xiàn)損傷（例如機械疲勞性和撞擊性的損壞），同時還會加快故障（例如運轉(zhuǎn)件的磨損等）[1]，導致故障停機的發(fā)生概率較高。四是在煙末分離器篩分設備中主要的擺動力和扭矩的動力傳遞機構是彈簧，該彈簧分別固定在傳動底盤和篩分區(qū)的機體上，其起到傳遞扭矩和擺動力矩的作用，但是存在的問題是該彈簧的存在并不利于設備的維護、保養(yǎng)和維修更換。

2 改進方案的確定與實施

為解決傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)振篩所存在的缺陷，并且按照篩分現(xiàn)狀的實際，現(xiàn)通過對傳統(tǒng)篩分器的部分結構進行重新優(yōu)化設計。主要擺動形式設計為低噪音搖桿式，主要結構如圖2所示。可以看出，此種結構篩分器保留了傳統(tǒng)型的激振動力源、偏心配重錘和篩分區(qū)裝置和功能[2，4]，而起到傳遞擺動力矩和扭力的彈簧則被一種具有減震和緩沖作用的萬向節(jié)式遙桿取代，從而達到傳遞扭矩和擺動力矩的作用。

2.1 整機工作特點

搖桿式篩分器的搖桿在工作中既能傳遞動力，又能減震、緩沖，保持篩體在運動中的平衡。動力通過搖桿中的方孔套傳遞給彈性膠棒，此時彈性膠棒又把動力傳遞給搖桿，進一步使篩體作上下、左右篩分運動，確保篩分過程中方向集中、行程短，促進篩分效果和篩分效率的提高。

2.2 應用特點

一是設備運行可靠、故障率低。二是機械碰撞和機械磨損降低、零件使用壽命長。三是彈性膠棒傳遞動力，可大幅降低生產(chǎn)現(xiàn)場的噪音。四是維修成本低，便于零部件維護及更換，一般只需更換膠棒即可。

2.3 工作原理

搖桿式低噪音粉塵篩分器的工作原理具體如下：在動力源激振電動機的運轉(zhuǎn)帶動下，安裝在上、下兩端起到偏心作用的擺動錘，開始做與水平面方向背離的簸動式擺動，帶動振動盤運動[1-2]，此時安裝在擺動盤上面的減震式搖桿又把動力傳遞給篩分區(qū)，該區(qū)繼而進行篩分運動，而此時經(jīng)過處理后的煙草粉塵由進料口進入篩分區(qū)[5]，在篩分區(qū)內(nèi)由該裝置把粉塵顆粒分離成所需要的篩分物，在篩分器的出料口可見篩網(wǎng)下的煙塵粉末排出，進到下工序進行壓棒處理，而在上部的出料口可見篩網(wǎng)上面的分離物排出[2]。整個過程篩分物在篩分器中既作簸動運動又作圓周切向運動，整個過程為連續(xù)自動進給。因此，該篩分物經(jīng)篩分裝置分選后達到預期效果。

3 搖桿式低噪音粉塵篩分器的工作性能

該篩分器經(jīng)項目組多次討論、驗證，并且在很成熟的篩分理念上加以整改和完善，其設備性能穩(wěn)定可靠，使用條件簡單。具體有如下特點：一是設計精巧耐用，操作簡單，清潔方便，遙桿擺動技術設計獨特，如圖3所示。二是便于維護保養(yǎng)及更換損壞件。三是有助于提高工作效率和篩分效果。四是篩分能力增減和篩分效果有多種方式可以調(diào)節(jié)。五是篩體具有特殊的上下和左右彈跳與擺動，具有特殊功效，例如網(wǎng)孔不易堵塞、粉末不飛揚、篩分物自動進給和排出[2]、連續(xù)作業(yè)等。

4 設計效果驗證

經(jīng)過嚴格的試驗和測試，該種篩分裝置的篩分效果取決于以下4個方面：一是激振電動機的運行頻率[1，6]；二是遙桿擺動的擺幅、長度；三是篩分網(wǎng)孔的規(guī)格；四是煙草粉塵流量。

在新舊篩分設備取相同的煙末粉塵篩分量、激振頻率、篩分網(wǎng)孔等參數(shù)的情況下，經(jīng)除塵設備分離系統(tǒng)處理[7-8]，完全經(jīng)壓棒機壓棒成形后，對2臺系統(tǒng)所用時間進行對比，發(fā)現(xiàn)新型煙末篩分分離器篩分粉塵比傳統(tǒng)篩分設備節(jié)約12%的時間，篩分設備的噪音也明顯降低[9-10]。

5 結語

新型振篩在結構細節(jié)的優(yōu)化方面更符合相關行業(yè)物料的篩分要求。只有在生產(chǎn)中不斷發(fā)現(xiàn)問題、研究方法，用精益求精的態(tài)度完善設備工藝，才能有效提高工作效率及產(chǎn)品質(zhì)量，符合科學發(fā)展的指導方向。

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