摇摆筛是通过特殊的机械结构设计实现了仿效 人工筛分原理的一种筛分机械。摇摆筛广泛应用于 化工、冶金、有色金属、食 品、磨料等行业 。通过摇摆 筛实施 的筛分作业满足所有精细超细范围的粉末与 微粒状物料 ，特别是难处理物料的筛分作业。

摇摆筛在运行过程 中，它 的摇摆轴和摇摆轴带 动的部分相当于一个偏心质量块 ，这个质量块绕着 主轴转动时会产生很大的离心力，该力使得摇摆筛产生振动 ，导致动态不平衡 。因此 ，离心力平衡的好 坏直接影响摇摆筛运行 的平稳性 。然而 ，摇摆筛离心力计算不准确或平衡装置设计不合理 ，会使摇摆 筛在离心力作用下发生振动 ，从而影响摇摆筛运行 的稳定性 ，进而引起转动部件的挠曲和内应力 ，久而 久之会造成摇摆筛的损坏 ，缩短摇摆筛的使用寿命。 摇摆筛的动态不平衡产生的附加动应力传递到地基会使地基震动受损。此外 ，摇摆筛的动态不平衡不仅引起摇摆筛的振动 ，而且还伴有较大的噪声 ，这给工人的工作坏境也带来 了很多负面影响。所 以，必 须对摇摆筛的动态不平衡进行控制 ，从而延长其使用寿命 ，减少其对工作环境的负面影响，从而提高摇摆筛的综合性能。

摇摆筛是在旋振筛的基础上发展起来的。国内外的专家学者对旋振筛的设计和物料运动和动态特性等各个方面均进行了深入分析。张德晖等对影响旋振筛振幅的因素进行了模拟 ，得出偏心质量和 夹角对振幅的影响最为显著。唐拥军L3等和夏松波 等[4对旋转机械中的动平衡 问题和方法也做 了相应 的研究。R．Detter[5]通过研究和分析对摇摆筛 的 结构设计和平衡设计进行 了的改进 ，并申请了专利保护。关于平衡设计 的分析和优化L7 等方法也在 德文英文化工技术杂志中进行了介绍 ，指出传统的 平衡方法仅仅平衡了径 向角产生的不平衡力 ，德国公司开发的多功能平衡器可以消除 80％的包括 切 向角在内产生的不平衡力。

本文基于摇摆筛的结构特点和工作原理 ，充分分析了现有的旋振筛的现有技术和理论成果 ，建立了摇摆筛的简化模型 ，并对摇摆筛的平衡装置重新 进行了设计 ，运用动力学方程推导 出了摇摆筛动态平衡的函数表达式 ，并分别分析了仅有径向角、仅有 切向角以及径 向和切 向角共存时 ，平衡块M2的位置函数表达式和沿着两个方向对其进行调整的方法 。

1 结构和工作原理

摇摆筛的结构如图 1所示。电机通过 V型皮带减速并将动力传到主轴 ；传动部分 的整体在底座 内。摇摆筛通过调整部分将主轴的圆周运动调为设 定的摇摆轴的空间摇摆运动 ，包括筛箱机架、调节机构 、筒形筛箱等。 进料 口

摇摆 轴 一 底座 ～ 主轴 、 调整机构 ＼ 电机 v型皮带

图 1 摇摆 筛结构示意图

摇摆筛通过调整机构对三个 主要参数 ，即径 向

偏心距、径 向偏转角 、切 向偏转角进行 调整 ，通过 电 机皮带的传动实现筛箱的三维摇摆。物料经进料 口 到达最上层筛面中心 ，进行螺旋 向外三维空间复杂

运动 ，包括径向离心运动、径 向抛跳运 动、切向抛跳 运动 。三个方 向的合成实现了物料在整个筛面的均 匀分布 和料 群从 中心到 边缘 的螺旋 运动 ，如 图 2 所示 。 ，， I一切 向运动 Ⅱ一径 向运动 f、Ⅲ＼一～垂}向运一动／⑧IV一合成效果 图 2 物 料在 筛面运动情况与合成效果

2 平衡设计和分析

在图 3中及其后文 ，为了便于叙述 ，两平衡块和 摇摆轴及 其带动部分 分别用 M 、M：和 M，表示。 M 由于其所处位 置不方便 接触和调 整，位置设定 后不再调节。M 则可以随着它下面的滑块一起沿 着 v轴方向滑动实现径 向偏心距的调节 ，同时也可以沿着滑块上 的滑槽在 X向滑动 ，用 以平衡切 向角度的调 节。这 两个 方 向的调 节通 过丝 杠来 实现。 M 的位置 由 c处的调整机构决定 。 A点表示只有径 向角 a时 ，M 的重心位置。E点表示只有切 向角 口时 ，M，的重 心位置。F点则表 示径 向角 和切 向角共存 时，M 的重 心位置。根据 生产实践经验和筛面上物料运动情况的要求 ，切向倾角和径向倾角一般均取较小的数值，并且切向倾

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