液壓高頻篩的創新設計和應用

劉鴻濱，彭祖歡，劉玉龍

（南昌礦山機械有限公司，江西 南昌 330004）

目前我國砂石骨料生產中，對細碎后細砂的篩分主要采用傳統圓振動篩，隨著骨料生產工藝要求的提高，以及環保的要求對機制砂的需求量的日益增加，傳統圓振動篩已經不能滿足生產需求，其不足點主要表現：處理量低，振動強度偏小，物料易堵孔，維護量大，能耗高，密封性、防塵效果不佳。砂石骨料生產中，對細砂的篩分已經成為制約機制砂發展的一個問題。基于此，南昌礦山機械有限公司抓住了市場機遇，在細砂篩分這一課題上，總結國內外各類篩分機的優缺點，從篩分原理出發，成功研制出了液壓高頻振動篩，可有效解決細砂篩分的問題，同時對其它細物料的干式篩分均有優異表現[1]。

1 工作原理

篩分的目的是把不同粒徑的物料，通過篩網區分出來。篩分過程是由物料在篩面上拋射運動，帶動物料向出料端運動來完成。篩分作業中，兩個基本過程為：①分層：大的顆粒上升到料堆的頂部，同時較小的顆粒通過物料間隙到達料堆的底部。②分離：小于篩網孔徑的顆粒通過篩網，大于篩網孔徑的顆粒保留在網上的過程；分層發生在 a 到b 間的給料及振動位置。最多的顆粒在 b 到c 間發生分離；c 到d間，分層已基本完成，物料反復的分離。見圖1。

圖1 物料分離曲線圖

為了克服傳統圓篩處理細物料時，篩分效率和生產能力的不足，根據物料的篩分理論：對于粗物料采用大振幅和小頻率可以獲得更好的篩分效果，但是對于細物料，小振幅和大頻率則可以獲得更好的篩分效果，因為這樣細小顆粒就有更多機會靠近篩網，容易被篩分出來。見圖2。

圖2 篩分單元結構示意圖

針對于此，特推出液壓高頻振動篩，該高頻振動篩工作時，篩箱不振動，僅篩網振動，參振重量輕，頻率高，物料能夠快速地分層及分離，促進物料的透篩。同時，還可以根據物料特性和工況的不同，每塊篩網可以有不同的頻率和振幅，更好的提高篩分效率和生產能力，滿足使用要求[2-4]。

2 高頻篩特點及創新點

（1）大安裝角度。篩分機大角度安裝，物料在篩面上的通過速度快，是普通篩的3-4倍。同樣的給料量，同樣大小的篩分機，高頻篩上的料層更薄，更有利于物料獲得更佳的分層效果。

（2）振動頻率高。單位時間內有效增加物料與篩面接觸次數，有利于物料與篩孔的比較，有效增加分離概率。由下圖3可知，高頻篩單位時間內振動次數數倍與傳統圓振動篩和直線振動篩。

圖3 運動軌跡對比

（3）配置分料器。使得物料在剛給入篩面時就得以充分地分開，整個篩面的料層均勻。普通篩采用凸弧形的篩面，利用篩面本身的弧度來分散物料，較難形成厚度均勻的料層，同時凸弧形的料層也更容易產生離析，妨礙物料的層化。見圖4。

圖4 高頻篩上料情況

（4）低振幅。細料容易接近篩網，這樣增加了細料分離的機會，提高篩分效率。

（5）直接驅動。高頻振動直接作用在篩網上增加物料的分層及分離效果，在處理大量的物料時大大提高了篩分效率，同時更能防止篩網堵塞。

（6）結合除粉設計。采用國際先進的風選理念，通過優化篩下溜槽結構，利用鼓風機對篩下溜槽一側進行鼓風，另一側除塵器吸風，形成負壓環境，多隔板設計使風力更易于對物料表面粉塵進行有效剝離，從而實現對物料的打散和粉塵的回收。見圖5。

圖5 篩下溜槽圖示

圖6 高頻篩標準篩箱

（7）液壓系統特點。整個液壓系統控制簡單可靠，由一個電機驅動一個負載敏感變量柱塞泵，帶動多個液壓馬達工作。各個馬達獨立工作，相互不影響，單個故障不影響其它馬達的運行。柱塞泵的效率不會影響馬達的轉速，柱塞泵的變量結構能夠自動補償泵的效率降低的問題。整個液壓系統采用三級過濾，確保液壓系統干凈，減少液壓油污染引起的故障，提高了系統的可靠性，延長元件的使用壽命。同時系統配置了風冷卻系器，確保系統的油溫在合理的范圍，能有效延長液壓元件及液壓油的使用壽命，降低運行成本。

3 高頻篩在細砂篩分上優勢對比

液壓高頻篩是南昌礦山機械有限公司的專利產品（專利名：液壓式高頻振動篩；專利號：ZL2012 2 0308901.3）,目前已經形成系列化，標準化設計，并起草制定為機械行業標準產品（標準號：JB/T 12811-2016），根據需要可設置單層或雙層篩網，篩機大小從1.2m×2.4m到1.8m×7.6m，專用于篩分0.6mm～26mm的物料，篩機安裝角度為38°～45°，液壓振動器變速范圍0RPM～4200 RPM。見圖6、表1。

表1 高頻篩在細砂篩分上優勢對比

4 應用

高頻篩歷經2008年研制第一代高頻篩、2011年研制第二代高頻篩的經驗，于2012年試制第三代液壓高頻篩并獲成功，主要應用于砂石骨料細砂篩分或其它細物料的干式篩分中，目前該篩機已在砂石骨料生產中為客戶帶來顯著經濟效益，并逐步在其它細物料篩分領域試用。

（1）巴基斯坦卡拉奇核電項目砂石生產，上層篩網4×20mm，下層篩網3×12mm，單機處理量達180t/h，篩分效率達90%；

（2）四川廣安博然建材項目，單層篩網2.5×12mm，單機處理量達120t/h，篩分效率達90%。見圖7。

圖7 機制砂項目

5 結語

液壓高頻篩，對振動篩分行業提出了一種新的篩分機結構和篩分方法，在細物料的干式篩分上具有創新性，節能環保的同時，大大提高了生產效益，本篩機的成功研制與應用，對大振動強度、高可靠性、高效率的振動篩的選用和發展提供了參考。