國內篩分裝置防堵塞技術的研究進展

肖紅梅 李俊萍 梁劇

摘要：篩分裝置的防堵塞是提高篩分效率和篩分質量、延長篩網使用壽命的重要手段;本文從篩網結構、篩網運動、布料和后期處理四個方面結合國內關于篩分裝置防堵塞技術的專利申請進行分類總結，以期為我國篩分裝置行業的發展提供參考。

關鍵詞：篩分裝置;篩網;堵塞

中圖分類號：G306文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）27-0126-09

1 篩分裝置防堵塞技術概述

篩分是將粒度大小不同的物料按粒子的大小、比重、帶電性以及磁性等粉體學性質進行分離的方法，篩分裝置種類繁多，廣泛應用于糧食、煤礦、磨料、有色金屬等的篩分[1]。篩分裝置的處理量與篩網的有效開孔率是成正相關的，有效開孔率越大，物料的透篩就越好，篩分機的處理量就越大，開孔率是指篩網的固有開孔比率，與何種應用、物料無關。有效開孔率是指物料在篩分過程中篩網有效透篩的開孔比率;在實際應用中，造成篩網的有效開孔率減小（即篩網堵塞）的因素有兩種，一種為鄰近效應，是指與篩網孔徑相近的顆粒嵌入網孔形成的堵塞;還有一種是堆積效應，多為物料有粘性或因靜電相互吸附產生堆積、團聚造成的篩網堵塞。要保證處理量，必須要保持篩網網孔的清潔度[2]。

本文通過國內專利申請對篩分裝置的防堵塞技術進行分類總結，以期為我國的篩分裝置防堵塞技術的發展提供參考。

2 國內篩分裝置防堵塞的技術手段分析

圖1為國內防堵塞技術改進方向專利申請量分布圖，為了改善篩網堵塞的問題，所采用的技術手段可以分為四個技術大類，按照篩分裝置的先后工作流程排序，分別為布料、篩網結構改進、篩網運動方式和后期處理，其占比分別為10%、21%、39%和30%;下面結合具體的專利實例進行分別闡述;由于每種改進技術手段的專利數量較多，僅選取部分專利闡述，其中專利的選取主要基于方便解釋說明相應的改進技術手段。

2.1 布料

2.1.1 均勻送料。CN2511402Y公開了一種選礦分級設備，礦漿進入布料器1的緩沖槽8后，經中間設置的多孔鋼板9被分成若干流線，使礦漿沿布料器1的長度方向流量大致相等來實現粗布料，礦漿經多孔鋼板9流到斜板10上，斜板10對礦漿產生攤平作用，同時礦漿沿斜板10下流時產生的沖擊作用可以避免礦漿形成淤堵現象;在緩沖槽8下部還開有狹長的縫道，礦漿流經縫道時再次沿布料方向分均，到達上面裝有阻板12和擋板13的弧形布料板11后，礦漿借斜板10形成的沖擊力和礦漿壓差力而在阻板12和擋板13處再次分均，最后到達弧形布料板11下沿，重新攤平，從而實現平穩而又均勻地布料，將礦漿送至高頻工作篩箱的篩面之上，解決了礦砂在篩面上淤存和篩孔堵塞的問題。

CN208407648U公開了一種建筑沙土振篩裝置，投料口3的內部設置有電機15，同時電機15的頂部設置有攪拌桿14，電機15帶動攪拌桿14在投料口3內轉動，在沙土從投料口3進入時，電機15帶動攪拌桿14轉動，可將聚集在一起的沙土打散，避免因投料過多導致堵塞，可提高篩選效率。

2.1.2 送料方向。CN2741675Y公開了一種滾筒式干冷渣機篩分裝置的篩筒，導渣板4呈螺旋狀且與篩筒框架5定位連接，篩網上的篩孔6呈鏈板狀，兩端為圓孔，其間為連孔，連接篩孔兩端圓孔中心的對稱線的設置方向與篩筒內導渣板4的螺旋方向一致;篩孔呈鏈板狀，其篩筒旋轉方向與物料的回落方向相反，篩孔在相對運動中長度變短，變化后的篩孔仍能保證篩分功能，物料顆粒在滾動過篩時，篩孔長度方向與篩筒內的螺旋導渣的物流方向一致，使篩分順暢，能有效克服篩孔堵塞。

CN201997463U公開了一種防止篩孔堵塞的圓筒初清篩，包括電機4和旋轉篩筒2，篩筒2上設有篩孔，篩筒2內壁上設有螺旋導向板3，所述的螺旋導向板3的起始端安裝在篩筒2的頂端;工作時，通過電機4帶動篩筒2旋轉，原料由進料斗1進入篩筒2內，其凈料經篩孔排至出料斗5，大雜則通過螺旋導向板3排出至大雜出口6，有效的防止篩孔堵塞，使其排雜順暢，保證了設備的正常運行。

2.1.3 送料速度。CN208390396U公開了一種立式塑膠助劑篩選機，篩選箱上方設有進料箱;進料箱5內設有定量進料裝置，定量進料機構包括轉動電機51、旋轉桿52和螺旋葉片53;塑膠助劑從進料漏斗9進入，通過螺旋葉片53的推動定量進入篩選箱2的最上層集料槽6內，減小塑膠助劑在篩網上的堆積，避免了篩網的堵塞。

CN208390400U公開了一種新型的姜茶物料分裝裝置，所述箱體1頂部左側連接有進料斗5，所述進料斗5內腔頂部通過轉軸連接有調節板6，所述調節板6左側滑動連接有水平的調節桿7，且所述調節桿7通過螺紋貫穿連接在所述進料斗5左側，所述調節桿7左端連接有調節手輪8，通過調節手輪8轉動帶動調節桿7在進料斗5內移動，能夠靈活調節調節板6，從而改變進料斗5出口的大小，調節出料量，便于控制，防止發生堵塞。

2.2 篩網結構改進

2.2.1 篩網分布。CN110614222A公開了一種面粉快速篩選裝置，通過伺服電機4帶動透明篩選筒7轉動，使得透明篩選筒內的面粉通過第一篩網14和第二篩網進行篩選并出料落在收集筒內，在篩選時，通過連接繩、伺服電機可帶動圓環轉動板10往復轉動，帶動第二篩網與第一篩網之間產生摩擦，通過第二篩網與第一篩網的摩擦，可將面粉塊破碎，防止篩網堵塞。

CN2422063Y公開了一種篩分效率高的彈性篩網，它由多組彈性篩條1呈階梯狀安裝在一個長形篩框內，各組彈性篩條1的安裝傾角從進料端至出料端根據篩分的要求逐步增大，即：α1<α2<α3<α4…，可使進料端的物料運行速度加快，減少厚度，同時使運行到后面的物料運行速度逐漸減小，達到布料均勻，不易堵篩之目的。

2.2.2 篩網形狀。CN2095715U公開了一種潮濕原煤干法深度篩分的琴弦式弧形概率篩，它通過將篩網4、5、6由一般形式的平面形篩網改成折面形和弧形篩網，以及篩網上篩孔尺寸由給料端到排料端的逐漸變化，來提高原煤的透篩率，降低篩分的限上率和限下率，并減輕濕煤對篩孔的堵塞。

CN2385811Y公開了一種不塞孔篩分機，在篩體4上裝有振動裝置即電動激振器5，在篩體4內裝有波紋形篩片3，波紋形篩片3的每個波紋與水平面之間的夾角及波紋的大小可根據所分選物料的形狀、規格及重量來確定，在波紋形篩片3上有若干排篩孔，篩孔位于波紋的一側，篩孔所在的表面與電動激振器5產生的激振力的方向基本垂直，在分選的過程中，振動力可將卡在篩孔中的物料振動出來，自動將篩片清理干凈，確保篩孔不堵塞，從而提高了分選的效率。

2.2.3 篩網材質。CN2222573Y公開了一種振動篩用篩子，將篩網2改為只有橫向篩絲，采用粗篩絲3和細篩絲4橫向相間布置的型式，粗篩絲3和細篩絲4分別是6毫米和5毫米的彈簧鋼絲，篩絲兩端與篩框1連接。當篩子振動時，由于粗細篩絲產生了不同的振幅使粗細篩絲之間出現相對運動，因此物料不易粘結篩網或卡堵篩孔。

CN2237493Y公開了一種多振幅振動篩，由機架，彈簧2、篩箱和振動電機4組成，位于上梁8上方的若干粗篩條9均勻地由螺母橫向緊固在側板11上，位于下梁10上方的若干細篩條7均勻地由螺母橫向緊固在側板11的下部，上述篩條均采用彈簧鋼制成條狀篩條，使篩條的振幅除受到振動電機的振幅外，還要疊加自身產生的振幅，這樣就使篩箱得到了多振幅并增加了振幅的強度，使粘性較大的物料也能快速進行篩分，確保篩孔不堵塞。

2.2.4 篩孔形狀。CN203170578U公開了一種耐磨篩板。所述篩板包括耐磨板和基板，篩板上設有貫通耐磨板和基板的篩孔，所述篩孔表面的形狀呈兩端大小不一致的不規則形狀。獨特的篩孔形狀設計，使得篩孔不容易被物料堵塞，使得物料的篩分效率從約85%提高到93%以上。

CN2303687Y公開了一種梳齒形組合篩底，篩底是由若干片梳齒形篩片組裝而成，梳齒形篩片是由若干個梳齒3、喇叭形篩孔2和一個梳背1所組成，酷似一把梳子;梳齒形篩孔是前大后小條形的喇叭孔，能消除篩孔堵塞和方便地更換部分易損壞的篩底，達到提高篩分效率和降低使用費用之目的。

CN2527363Y公開了一種新型打麥機篩筒，篩筒由均是梯形截面的經條2-2和緯條2-1不銹鋼條焊接而成，不銹鋼條的截面里大外小以形成不易堵塞的里小外大的小于麥粒的篩孔。

2.2.5 篩孔尺寸。CN101412023A公開了一種具有風吹機構的新型振動概率篩，設于概率篩的振動箱內的篩網12是由復數根金屬絲橫縱交錯設置成網格結構組成，各金屬絲的表面覆蓋有橡膠層，且沿著物料在振動箱內的移動方向（即篩分方向），所述篩網12的孔徑由大變小過渡設置，從篩網12的給料端到排料端其篩孔尺寸逐漸減小，使其在給料端物料的相對粒度減小，透篩概率增大，大量的細顆粒透過篩孔，且篩孔不易堵塞。

CN2086636U公開了一種特殊結構的新型高效篩網，篩網是由金屬絲編織或焊接而成的矩形篩孔構成，篩網的每個矩形篩孔尺寸都不相同，沿料流方向逐漸減小，即αi>αi+1;由于篩網充分利用了物料透篩的概率理論，按照物料沿篩網長度的透篩概率分布而設計的，不易堵孔。

2.3 篩網運動方式

2.3.1 篩網振動

篩網振動為采用驅動機構、振動或敲擊設備使篩網僅在上下進行運動。

CN2416968Y公開了一種松籽加工篩選機篩板擊振器，在同一篩箱內兩組具有上下非金屬擊振錘頭的雙臂式組合擺錘8，擺錘采用了非金屬錘頭和彈性擺臂，同時平行置于上下篩板13中間，使上下篩板13都具有四個擊振點，在篩選機運行中形成上下篩板前后變換的同時都有兩點擊振，通過偏心輪5的轉動使雙臂式組合擺錘8做雙向擺動擊振上下篩板13，使篩板產生所需要的附加振動，消除了物料堵塞篩孔現象。

CN2077758U公開了一種三次元震動篩粉、過濾機，輔助篩網10內的橡膠球9可以隨框體4的震動，沖擊支托篩網7下面的加強網8，使篩網7網孔不致堵塞，減少清洗及換網工作，方便維護保養。

CN102688850A公開了一種茶葉滾動圓篩機，包括傾斜狀設置在機架1上、帶有中心軸的圓筒篩5，所述圓筒篩的篩孔從進茶端至出茶端呈由小變大排列，所述中心軸為一根在振動組件2作用下呈間隙式振動的滾軸;將中心軸設計成振動式結構，以及圓筒篩的篩孔從進茶端至出茶端由小變大后，在振動狀態下回轉的圓筒篩篩孔不易堵塞，再則，由于篩孔具有大小變化，物料在圓筒篩內逐漸向著出茶端移動時被分級篩分，不會出現擁堵現象，且分布均勻。

CN209866589U公開一種圓錐粉料篩，篩料箱1內部的頂部固定連接有固定板13，所述固定板13上設置有轉動軸18和導柱19，所述轉動軸18上設置有搭板20， 所述導柱19的內部設置有復位彈簧21;篩筒15外表面的左右兩側固定連接有連接板16;通過連接板16、復位彈簧21和搭板20的結合，在篩筒15轉動的過程中連接板16跟隨篩筒15轉動，當連接板16轉動到與搭板20接觸時，搭板20會進行轉動并對復位彈簧21進行擠壓，在連接板16穿過搭板20的時候，復位彈簧21會對搭板20產生反彈力，以至于讓搭板20對篩筒15進行拍打，有效的避免了飼料在篩選過程中對篩筒15產生堵塞，增加了粉料篩使用時的流暢性，提高了粉料篩使用時的防堵效果。

2.3.2 篩網晃動。篩網振動采用驅動機構、振動或敲擊設備使篩網在左右方向進行運動，其同時可伴有上下方向的運動。

CN209886143U公開了一種計算機控制的農業種植用多級篩選裝置，篩選腔內部從上至下依次設置第一篩網8和第二篩網9，所述第二工作電機14帶動所述第二轉軸16和第二凸輪17轉動，能夠使得第二凸輪17間歇性對殼體2進行擠壓，有助于避免第一篩網8和第二篩網9上種子的堆積;第一工作電機3啟動帶動所述第一轉軸4轉動，第一轉軸4帶動第一凸輪5對第一連接桿10間歇性擠壓，提高了第一篩網8和第二篩網9的篩選效率。

CN208407625U公開了一種高效率篩米機構，底板一側端面固定連接有兩個呈疊加狀的篩板2，電機9帶動轉盤8轉動，第一聯動桿6和第二聯動桿7帶動篩板2震動，防撞機構4緊貼設備外殼內壁，當篩板震動，篩板會向機殼撞擊，由于受到反震的作用，大米在篩板上端容易散開不會堆積。

2.3.3 篩網旋轉。CN209886135U公開了一種糧食加工用篩分裝置，篩分機構6通過萬向節5安裝在機架上，電機2的轉動帶動從動鏈輪3轉動進而帶動篩分機構6的轉動，因兩側萬向節5的設置，篩分機構6為非規則轉動;將傳統的規則轉動改變為非規則轉動，能夠避免篩孔的堵塞，多方向不規則運動使堵塞篩孔的物料承受各方向的力，使堵塞的篩孔的物料被清除。

CN202490770U公開了一種篩分機，包括罩殼和由電機5驅動的篩網1，在所述篩網1上安裝有擺動機構6，擺動機構6通過傳動裝置4與振動電機3連接，同時啟動電機5和振動電機3，電機5帶動軸2使篩網1轉動，有機肥經輸送帶輸送至篩網1內進行篩分處理，，振動電機3通過傳動裝置4帶動篩網1上的擺動機構不停的振動，使符合篩網1孔徑大小的有機肥落下，有效防止有機肥堵塞篩網孔。

2.3.4 篩網翻轉。CN2470017Y公開了一種旋轉式振動篩，在殼體1內設置有由主動鏈輪4、從動鏈輪11、鏈條7構成的滾動篩3，主動鏈輪4的軸通過皮帶輪同電機相連，鏈條7的軸上設置有篩網9;由于在鏈條的軸上設置有篩網，就使物料在篩網不停旋轉過程中進行篩選，而且篩網可繞軸翻轉，即篩網不停得到清理，篩網就不易堵塞。

CN210045570U公開了一種采砂工程篩選設備及采砂工程設備，第一驅動電機82和凸輪機構83上的飛輪通過鏈條傳動，凸輪機構83帶動篩網4快速上下翻動，進料裝置1和出料口7處設置的進料攪動裝置2和出料攪動裝置6加速砂石的下落速度，并防止堵塞。

2.4 后期處理

2.4.1 機械清孔。CN209901675U公開了一種除石機篩筒主體，同軸固定在第三轉軸7上的清砂輥13，清砂輥13上固定有若干根與篩筒主體4上的篩孔4.1相對應的頂針14，在篩筒主體4轉動過程中，第三轉軸7帶動清砂輥13進行轉動，頂針14會插置于篩孔4.1內，將卡在篩孔4.1內的砂石清理，掉落于篩筒主體4內，從篩孔4.1掉落，避免砂石堵塞篩孔4.1，影響除石機效率。

CN107159571A公開了一種分層旋轉式大米去石子裝置，細篩板3的上端靠近筒體內壁的位置上設有刮板13，細篩板3的下端設有向下的刷桿，且刷桿的下端設有毛刷17，毛刷17的下端抵在筒體1的內腔底部，將碎石子掃向排泄口，不易堵塞篩孔，提高了清理效果。

2.4.2 溶液清洗。CN2751915Y公開了一種篩網磨損均勻的電磁振網篩，由步進電機驅動兩篩網卷筒向同一方向同步轉動，篩網由卷網滾筒11經清洗槽13清洗后，再經導向滾筒10，張緊輥9，主梁6，前導流管1，前導向滾筒2卷繞到卷網滾筒3上，在篩網移動中實現在線清洗，避免物料堵塞。

CN107185794A公開了一種茶葉圓篩機，圓筒頂部設有圓筒蓋3，圓筒內設有圓筒篩組;圓筒蓋3內壁上固定有供水管8，供水管上均勻布有噴頭9;能夠實現定時對圓筒篩進行噴水清洗，去除篩孔的灰塵，有效防止篩孔堵塞。

2.4.3 氣體噴吹。CN210010153U公開了一種用于飼料篩分的平面回轉分離篩，包括機架1、設置在機架1上的篩箱2以及驅動篩箱2進行平面回轉運動的驅動裝置3;篩箱2包括箱體21、設置在箱體21內部的篩網以及對箱體21進行密封的箱蓋23，箱蓋23上部內壁設置有氣體噴頭4，所述氣體噴頭包括噴頭座和氣體噴嘴，所述氣體噴嘴連通有通氣軟管5;當物料對篩網的網孔造成堵塞時，通過將通氣軟管5連接高壓氣源，進而通過氣體噴嘴噴出高壓氣體，對篩網的網孔處的物料進行打散，對篩網的網孔進行疏通。

CN210010158U公開了一種精細六角篩，箱體2的上頂處安裝有噴嘴14，所述框架的右端安裝有風機11，所述風機的出風口處連接有主風管12，所述噴嘴14通過分支風管13連接在主風管12上，箱體的上頂安裝的噴嘴，能夠及時將堵塞的網孔疏通。

3 結語

目前國內篩分裝置的防堵塞技術的發展主要集中于篩網結構改進、篩網運動方式、后期處理等;主要表現分別為從篩網分布、篩網形狀、篩網材質、篩孔形狀和篩孔尺寸方面改進篩網結構，采用機械裝置使篩網振動、晃動、旋轉和翻轉，采用機械清孔、溶液清洗和氣體噴吹的方式對堵塞篩網的物料進行清理;篩分裝置的防堵塞技術依賴于傳統的機械驅動和工作方式，如何通過優化篩分裝置的布局、精簡篩分裝置的結構、改進工作方式來提高篩分質量和效率是今后的重點發展方向。

參考文獻：

[1] 中國粉體網.篩分設備的簡單介紹[EB/OL].http：//m.cnpowder.com.cn/new44378.html.

[2] 施魏科工業設備（上海）有限公司.提高篩分效率并節約成本[J].流程工業，2016（3）：44-45.