摘要：本設計是一種圓筒篩分式鋼球分級機，可六倉篩分，其特征是：它由機架、動力系統、鋼球倉、分級回轉篩、不同規格的鋼球收集斗組成，機架為結構件，動力系統設置在分級回轉篩的一端部的機架上，分級回轉篩主軸兩端由軸承座支承，分級回轉篩主軸與動力系統聯接，鋼球倉與分級回轉篩連通，不同規格的鋼球收集斗各自分開獨立的、與分級段對應、與分級回轉篩留有可讓鋼球滾出距離的順序設置在分級回轉篩外圍的機架上，不同規格的鋼球收集斗設置有鋼球的出口。本設計的優點是：分級準確，能將混合在一起不同規格的鋼球進行分選并歸類，分級效率高；能大大減輕工人的勞動強度。
關鍵詞：分級機，回轉篩，收集斗，機架，軸承座，鋼球倉
隨著國民經濟的發展，技術的進步，篩分機械廣泛應用于礦山、冶金、化工建材工業、筑路行業及環衛行業中。無論是露天開采或者是經過破碎的物料，或是其它某些工業產品所用的天然原料、人工原料，在未處理前常常是以大小不同的顆粒混合在一起的形式存在，有些物料甚至含有許多水分或其它有用或無用的介質。為了正確合理的使用物料和滿足產品的質量要求。所以要對物料的篩分、分級、洗滌、脫介、脫水之用。篩分設備技術水平的高低和質量的優劣，關系到工藝 的好環，生產效率的高低和能源節省的程度，從而直接影響企業的經濟效益。
篩分機在工業上正式應用，有上百年的歷史，篩分機械的在這過程中，由手動篩發展到機械搖動篩、快速搖動篩、共振篩、振動篩等。自16世紀英國在煤炭工業使用 臺固定篩以來，世界上先后出現過圓筒篩、搖動篩、滾軸篩、共振篩等篩分設備。而振動篩以它結構簡單、處理能力大、工作可靠等優點在所有篩分設備中占有 優勢，其占有量約為95%。上世紀70年代以后，篩分技術的進步：如強化振動參數，設備大型化，篩機零部件的三化，自同步技術的推廣應用，新篩機的出現等，都是圍繞著振動篩發展起來的，而其它滾軸篩、圓筒篩、搖動篩等，逐步被淘汰。
(1)仿制階段上世紀50年代，我國的篩分設備極為落后，生產上使用的都是從前蘇聯引進的ty11型圓振動篩；波蘭的wp1型和wp2型吊式直線振動篩。為適應生產的發展，當時以洛陽礦山機器廠，錦州礦山機械廠和上海冶金礦山機械廠為主的幾個制造單位，通過對以上幾種進口篩機進行測繪仿制，形成了國產型號為szz系列的自定中心篩、sz系列的慣性篩和ssz系列的直線篩等，初步奠定了我國篩分機械的基礎。
(2)自行研制階段通過對用戶的走訪和調研，1967年由洛陽礦山機械研究所、鞍山礦山機械廠、北京煤礦設計院、沈陽煤礦設計院、平頂山選煤設計研究院組成了聯合設計組，制定了我國 個煤用單、雙軸振動篩系列型譜，并進行了zdm(ddm)系列單軸振動篩和zsm(dsm)系列雙軸振動篩的產品設計工作。1974年，兩個系列設計工作完成，并投入生產制造，基本上滿足了當時國內中、小型選煤廠建設的需要。在此基礎上，由洛礦所、鞍礦廠、西安煤礦設計院、東北大學等9個單位又組成了礦用基型振動篩設計組。通過采用自同步理論、塊偏心振動器、復合彈簧、環槽鉚釘等先進技術，進行了2zkb2163直線振動篩，yk1545和2yk2145圓振動篩、yh1836重型振動篩、fq1244復合振動篩等4種基型新系列振動篩設計工作。1980年，鞍礦廠完成了這四種基型篩的制造，并通過了技術鑒定，在工業上得到了廣泛的應用，這標志著我國篩分機械走上了自行研制發展的道路。
(3)引進提高階段上世紀80年代以來，冶金和煤炭系統不斷從國外引進先進的振動篩產品。在冶金行業：上海寶鋼引進了日本神戶制鋼所和川崎重工株式會社制造的用于原料分級、焦炭篩分、電廠煤用分級的振動篩和燒結礦用的冷礦篩；鞍鋼、唐鋼從德民申克公司引進了熱礦篩。在煤炭行業：山東兗州礦務局興隆莊選煤廠引進了美國rs公司的ti傾斜篩和th水平篩；河北開灤礦務局范各莊選煤廠引進了德國khd公司制造的usk圓振動篩、usl直線振動篩；錢家營礦選煤廠引進了波蘭米克烏夫采礦機械廠制造的pwk圓振動篩、pwp直線振動篩；山西西山礦務局西曲選煤廠和淮北礦務局臨渙選煤廠從日本神戶制鋼所引進的hlw型直線振動篩等。這些篩機技術參數先進、結構合理、工作平穩、可靠耐用，基本上代表了20世紀70年代國際振動篩的技術水平。在引進篩機產品的同時，國內生產振動篩的專業廠--鞍礦廠先后派譴專業技術人員去美國和德國進行技術考察，并進行技術引進。1980年鞍礦廠從美國rs公司引進ti和th型振動篩制造技術，轉化為國內型號定為ya系列圓振動篩和zkx系列直線振動篩，在國內得到廣泛應用。1996年鞍礦廠又引進了德國khd公司usk系列圓振動篩和usl系列直線振動篩制造技術，這是khd公司20世紀80年代的改進型產品，其中usl直線篩寬達4.5ｍ，這表明我國中、大型振動篩制造水平向前邁進了一大步。此外，1986年洛礦廠也從日本神戶制鋼所引進了hlw型振動篩制造技術，轉化后國內型號定為zk系列振動篩，該篩結構緊湊、重量輕， 規格的篩分面積達27，是當時國內 的直線振動篩。國外振動篩產品和制造技術的引進，拓寬了我國篩分機械設計制造人員視野，他們從中了解和學習到了先進國家設計制造振動篩的理論、方法、設計技術、制造工藝，生產管理，業務水平也大大提高。基于以上的發展狀況，本人設計圓筒式鋼球分級機，可六倉篩分，將不同規格的鋼球經圓筒外圓的篩網排出，結構簡單，篩網采用圓棒條橫向焊接在筒體上，不易堵塞，便于操作。
鋼球分級機總裝圖1-電機；2-聯軸器；3-減速器；4-聯軸器；5-加料斗；6-筒體；7-軸；8-軸承；9-支撐腿；10-下料斗；11-外殼
鋼球分級機筒體內篩網采用圓柱鋼棒，通過筒體的傾斜與隨主軸的轉動將直徑≤45mm的鋼球，直徑≤55mm的鋼球，直徑≤65mm的鋼球，直徑≤75mm的鋼球，直徑≤85mm的鋼球，直徑≥85mm的鋼球通過筒體中各個倉，經滾筒外圓的篩網排出。此 因運動為圓回轉式，因此又稱圓筒回轉篩，圓筒回轉篩一般是采用隨主軸回轉運動，帶動物料在圓筒篩網上運動，從而達到篩分分離不同規格物料的作用，廣泛用在人工石砂、選礦廠等篩分場所。但在本設計中鋼球分級機是作為六級篩分將直徑≤45mm的鋼球，直徑≤55mm的鋼球，直徑≤65mm的鋼球，直徑≤75mm的鋼球，直徑≤85mm的鋼球，直徑≥85mm的鋼球順利分離選出裝置利用。在本設計中鋼球分級機由電動機通過減速機把轉速降到合適轉速再通過聯軸器直接驅動篩分筒體回轉。篩分筒體內焊有圓柱鋼棒網篩。通過回轉篩和下料管排出。
鋼球分級機的工藝特點
一：滾筒篩傾斜布置，鋼球在下滑的過程中節省動力，機架采用螺栓與殼體連接，可以通過調節機架螺栓來調節鋼球分級機的傾角，操作安全方便。
二：鋼球分級機的篩網采用圓柱棒條，鋼球通過加料管進入筒體，和筒體一起做回轉運動，圓柱棒條篩橫向排列，鋼球在下滑的過程中不宜堵塞，鋼球采用從小到大的篩分次序逐級篩分，直徑≥85mm的鋼球通過篩體末端的下料管排出，從而 六級篩分鋼球。
鋼球分級機的主要工作部分是一個裝在兩個滑動軸承上并傾斜5°放置的回轉滾筒，該設計中滾筒有五個倉，每個倉的篩網都采用圓柱棒條。
當鋼球分級機回轉時，直徑≤45mm的鋼球，直徑≤55mm的鋼球，直徑≤65mm的鋼球，直徑≤75mm的鋼球，直徑≤85mm的鋼球在離心力的作用下，貼附在筒體內壁的篩網面上，隨筒體一起回轉，在重力的作用和滾筒傾角的影響下下落，電動機經減速機與滾筒 連接在一起，驅動滾筒 繞其軸線轉動，當不同規格的鋼球進入滾筒裝置后，由于滾筒裝置的傾角與轉動，使直徑≤45mm的鋼球，直徑≤55mm的鋼球，直徑≤65mm的鋼球，直徑≤75mm的鋼球，直徑≤85mm的鋼球經滾筒外圓的篩網排出。直徑≥85mm的鋼球通過篩體末端的下料管排出。結構簡單，振動量小，操作方便。
鋼球分級機是一種重要將不同規格的鋼球分離的設備，這種設備在選擇鋼球的不同規格的行業有著很重要的前景。鋼球分級機的規格是以筒體內徑d(m)和筒體的長度l(m)的乘式來表示，如Φ0.8×3.1鋼球分級機。鋼球分級機根據篩網、生產方式、規格、加料、下料、支撐、傳動方式等的不同，可以將鋼球分級機分為多種形式，但在結構上大體相同，主要由下列基本部分組成:
1.加料下料裝置由加料斗，下料斗組成。
2.支承裝置分兩端主軸承支承，通過滑動軸承支撐軸的轉動，從而帶動回轉體的回轉運動。
3.回轉部分包括實心長階梯軸、篩分筒體及篩網等部件4.傳動裝置分邊緣傳動和中心傳動兩種形式，包括主電動機、減速器、傳動軸等。該設計為中心傳動。
本設計課題為：鋼球分級機的設計
要求：
1、作用：將直徑≤45mm的鋼球，直徑≤55mm的鋼球，直徑≤65mm的鋼球，直徑≤75mm的鋼球，直徑≤85mm的鋼球，直徑≥85mm的鋼球通過筒體中各個倉分離出來。
2、入料 鋼球直徑Φ：大于85mm
3、出料最小鋼球直徑Φ：小于45mm
4、圓柱篩條的直徑Φ: 倉8mm,其他倉都采用10mm
5、鋼球分級機的轉速：應該是同種規格的篩分機的轉速的70%左右。
6、主軸承支撐選用滑動軸承支撐。技術要求：機械設計應保證其功能良好、使用可靠、維護方便；零件結構設計要選擇合理的毛坯形式和材料，并盡可能的采用標準件和通用件，
7并具有良好的工藝性。2.1.1進料裝置進料裝置為法蘭連接，鋼板焊接方溜管進料、進料裝置與殼體采用法蘭連接。加料斗（圖2-1所示）
加料斗1-上法蘭；2-方鋼板；3-下法蘭鋼球聽過方溜進料管直接進入篩分筒體內進行不同規格鋼球的篩分工作。
2.1.2出料裝置出料裝置上部為螺栓連接，通過螺栓與下殼體相連，下料斗中部為方鋼焊接，下部為法蘭焊接，出料裝置如圖2-2所示：
下料斗1-鋼板；2-方剛；3-法蘭不同規格的鋼球經滾筒外圓的篩網直接進入下料斗排出。從而完成不同規格的鋼球的篩分工作。
2.2.1進出料端滑動軸承支撐
鋼球分級機的支承裝置要承受整個回轉部分、鋼球在篩分筒體內的運動過程中或靜止狀態時的載荷。鋼球分級機的軸承是決定安全生產、維護簡便和節省能量的主要部分之一。
鋼球分級機支承裝置的工作特點：一是所承受的載荷重，并且具有一定的振動；二是軸的轉速低。因此，在設計鋼球分級機支承裝置時，要考慮到鋼球分級機能夠連續運轉，設法降低軸與軸瓦之間由于摩擦而產生的功耗。
鋼球分級機的支承裝置可分為下述形式：主軸承支承、滑履支承和托輪支承，本設計采用主軸承支承，一般鋼球分級機主軸承支承有滾動軸承和滑動軸承兩種。本設計中進出料端主軸承支撐選用滑動軸承支撐。
主軸承支承：鋼球分級機主軸承的工作特點是載荷重，轉速低，工作時要發熱。鋼球分級機主軸承是一個重要的部件，設計時應充分考慮如何減少發熱，降低摩擦損耗。軸承發熱的主要原因是筒體內的溫度經回轉軸傳給軸瓦，或者由于潤滑裝置失靈以及軸承密封不好使灰塵進入；有時由于軸凸肩與軸瓦一個端面之間產生摩擦，其原因是由于鋼球分級機工作時發熱，導致筒體伸長造成的。為避免后這種情況產生，在設計回轉軸時將兩端軸的凸肩距離作成不等的，其中一端中空軸軸頸寬度等于軸瓦寬度，另一端回轉軸的軸頸的凸肩不致碰觸軸瓦。如圖2-3所示：
鋼球分級機的主軸承1-軸承蓋;2-螺栓;3-軸瓦;4-軸承座
鋼球分級機的篩分筒體1-圓柱棒條;2-支撐圈;3-圓柱棒條筒體（圖2-4）是鋼球分級機的主體，是鋼球分級機的主要工作部件之一。
筒體材料筒體工作時，除受不同規格鋼球的靜載荷作用外，還受到鋼球的沖擊作用。筒體是薄壁圓筒，承受交變重載荷，并長期低速連續運轉。筒體屬于不更換的零件，要保證工作中安全可靠，并能長期連續使用，所以要求制造筒體的金屬材料的強度要高，塑性要好，且應具有一定的抗沖擊性能。筒體是由鋼板卷制焊接而成的，要求可焊性要好。因此，一般用于制造筒體的材料是普通結構鋼板q235，它的強度、塑性、可焊性都能滿足這些要求。
2.3.2傳動裝置
鋼球分級機的傳動方式主要有邊緣傳動和中心傳動
鋼球分級機傳動裝置分類(a)中心傳動；(b)邊緣傳動
（1）中心傳動
由加料端經回轉軸直接與減速機出軸連接，由電動機帶動，傳動軸的中心與筒體中心線一致，如圖2-4(a)所示。
（2）邊緣傳動
這種鋼球分級機的傳動裝置是將電動機的動力經過減速機后，傳到與鋼球分級機筒體中心線相平行的傳動軸上，再經過這根軸上的小齒輪帶動裝在筒體上的大齒輪，使鋼球分級機回轉。采用低速同步電動機的邊緣單傳動，此種形式省去了主減速機，但同步電機的造價高。邊緣雙傳動在磨機需用功率較大的場合，采用雙傳動。中心傳動是由電動機通過減速機，同時減速機的出軸與鋼球分級機中心線應同在一條直線上。中心傳動分為單傳動和雙傳動兩種形式。由于該鋼球分級機所需功率較低，此設計中鋼球分級機采用中心傳動。
鋼球分級機的殼體1-方鋼;2-上殼體;3-支撐腿;4-下料斗；5-下殼體；6-支撐腿；7-支撐腳
殼體由留個對稱的支撐腿支撐，下料斗用螺栓與下殼體鋼板緊固連接，支撐腿也由螺栓與殼體連接，通過調節螺栓可以調節鋼球分級機的傾角，結構簡單，操作方便安全。
軸承蓋
軸承座
上軸瓦
下軸瓦
(1)機器的水平偏差要求不大于一毫米/米
(2)設備所以 不允許搭訕其他物件，以免影響本設備的強度與剛度。
(3)安裝安逸畢后應 安裝工具等，篩筒內不允許殘留異物。
(4)設備所有堅固件應緊定牢固可靠，無松動現象，安裝調整妥當。進一步確認后，即可進行空載試車。
(1)無過激不正常異響。
(2)連續運轉二小時，軸承溫度不超過七十度。
(3)確認空載試車無異常后即可進行負載試車。
(1)應先啟動設備，運轉正常后方可均勻加載，直至滿意負荷。
(2)設備不得有過激的或顯著的沖擊聲。
(3)設備連續運轉8小時，超過七十度。
(4)停車前先停止給料，街篩筒內物料完全排出后方可停車。
(5)符合上述條件即可投入生產使用。
(6)嚴禁在設備運轉時進行調整。
(1)經常注意，并愛時做好設備各部位的潤滑工作，保證機器的正常運行，延長設備的使用壽命。
(2)本機采用潤滑脂為鈣基潤滑脂，對設備定期潤滑。
(3)設備潤滑應在停車后進行，電機，減速器按其說明書。
鋼球分級機廣泛應用于礦山、冶金、化工建材工業、筑路行業中，用作物料的篩分、分級、洗滌、脫介、脫水之用。在國民經濟建設中起到很大的作用，這次設計振動篩可以說是意義重大。
在設計過程中，查看到了許多同種類型回轉篩的設計，進行了一些改進，以使這次設計的篩分機在技術上能有所創新，進一步加強了自己的團隊能力，另外進一步綜合了自己所學的知識，在設計過程中大家一起討論，在增強感情的同時也使自己學到了很多的知識，簡短的設計過程中，自己學到了很多東西，本機結構冬日噪聲小，進料方式簡單，能耗小。
