基于参数化思想的井下滚轴筛设计

作     者：刘晓军 LIU Xiaojun

作者机构：中煤科工集团唐山研究院有限公司河北唐山063012 河北省煤炭洗选技术创新中心河北唐山063012 

出 版 物：《选煤技术》 (Coal Preparation Technology)

年 卷 期：2024年第52卷第3期

页      面：35-39页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2023-TD-ZD004) 

主　　题：井下筛分 井下滚轴筛 参数化设计 筛分过程仿真 有限元分析 筛分过程智能控制 

摘      要：为适应煤矿井下筛分对设备安装检修、硐室设计以及减少筛分土建投资等方面的要求,针对现有装备的不足,运用参数化设计思想,通过筛分过程的仿真以及关键部件的有限元分析,进行了井下滚轴筛的设计。最终确定:井下滚轴筛采用三段分体模块化结构,以便于设备的安装和维护,三段筛面连接后呈香蕉形,各段箱体均采用全密封结构,无粉尘外溢且噪声低;筛面宽度应大于物料的最大粒度(D_(max))的3倍,筛面长度应为筛宽的3~8倍;每根筛轴均通过弹性柱销联轴器与筛箱外侧的驱动电机一一相连,可对每根筛轴的转速进行实时调整,同时也方便检修和维护;筛盘所受应力为0.018 MPa,位置在齿尖处,筛轴以弯曲应力为主,最大应力为1.71 MPa,位置在轴承处,二者材质均选用经调质处理的45_#钢,可满足使用要求;优化筛轴转速、筛面倾角等因素可优化筛分效率;采用迭代算法进行优化,可在筛分效率最大化的前提下最大限度地提高滚轴筛处理量。运用参数化思想设计得到的井下滚轴筛达到了设计目标,为井下筛分的推广应用提供了一定的装备基础。