国内筛分装置防堵塞技术的研究进展

肖红梅 李俊萍 梁剧

摘要：筛分装置的防堵塞是提高筛分效率和筛分质量、延长筛网使用寿命的重要手段;本文从筛网结构、筛网运动、布料和后期处理四个方面结合国内关于筛分装置防堵塞技术的专利申请进行分类总结，以期为我国筛分装置行业的发展提供参考。

关键词：筛分装置;筛网;堵塞

中图分类号：G306文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）27-0126-09

1 筛分装置防堵塞技术概述

筛分是将粒度大小不同的物料按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等粉体学性质进行分离的方法，筛分装置种类繁多，广泛应用于粮食、煤矿、磨料、有色金属等的筛分[1]。筛分装置的处理量与筛网的有效开孔率是成正相关的，有效开孔率越大，物料的透筛就越好，筛分机的处理量就越大，开孔率是指筛网的固有开孔比率，与何种应用、物料无关。有效开孔率是指物料在篩分过程中筛网有效透筛的开孔比率;在实际应用中，造成筛网的有效开孔率减小（即筛网堵塞）的因素有两种，一种为邻近效应，是指与筛网孔径相近的颗粒嵌入网孔形成的堵塞;还有一种是堆积效应，多为物料有粘性或因静电相互吸附产生堆积、团聚造成的筛网堵塞。要保证处理量，必须要保持筛网网孔的清洁度[2]。

本文通过国内专利申请对筛分装置的防堵塞技术进行分类总结，以期为我国的筛分装置防堵塞技术的发展提供参考。

2 国内筛分装置防堵塞的技术手段分析

图1为国内防堵塞技术改进方向专利申请量分布图，为了改善筛网堵塞的问题，所采用的技术手段可以分为四个技术大类，按照筛分装置的先后工作流程排序，分别为布料、筛网结构改进、筛网运动方式和后期处理，其占比分别为10%、21%、39%和30%;下面结合具体的专利实例进行分别阐述;由于每种改进技术手段的专利数量较多，仅选取部分专利阐述，其中专利的选取主要基于方便解释说明相应的改进技术手段。

2.1 布料

2.1.1 均匀送料。CN2511402Y公开了一种选矿分级设备，矿浆进入布料器1的缓冲槽8后，经中间设置的多孔钢板9被分成若干流线，使矿浆沿布料器1的长度方向流量大致相等来实现粗布料，矿浆经多孔钢板9流到斜板10上，斜板10对矿浆产生摊平作用，同时矿浆沿斜板10下流时产生的冲击作用可以避免矿浆形成淤堵现象;在缓冲槽8下部还开有狭长的缝道，矿浆流经缝道时再次沿布料方向分均，到达上面装有阻板12和挡板13的弧形布料板11后，矿浆借斜板10形成的冲击力和矿浆压差力而在阻板12和挡板13处再次分均，最后到达弧形布料板11下沿，重新摊平，从而实现平稳而又均匀地布料，将矿浆送至高频工作筛箱的筛面之上，解决了矿砂在筛面上淤存和筛孔堵塞的问题。

CN208407648U公开了一种建筑沙土振筛装置，投料口3的内部设置有电机15，同时电机15的顶部设置有搅拌杆14，电机15带动搅拌杆14在投料口3内转动，在沙土从投料口3进入时，电机15带动搅拌杆14转动，可将聚集在一起的沙土打散，避免因投料过多导致堵塞，可提高筛选效率。

2.1.2 送料方向。CN2741675Y公开了一种滚筒式干冷渣机筛分装置的筛筒，导渣板4呈螺旋状且与筛筒框架5定位连接，筛网上的筛孔6呈链板状，两端为圆孔，其间为连孔，连接筛孔两端圆孔中心的对称线的设置方向与筛筒内导渣板4的螺旋方向一致;筛孔呈链板状，其筛筒旋转方向与物料的回落方向相反，筛孔在相对运动中长度变短，变化后的筛孔仍能保证筛分功能，物料颗粒在滚动过筛时，筛孔长度方向与筛筒内的螺旋导渣的物流方向一致，使筛分顺畅，能有效克服筛孔堵塞。

CN201997463U公开了一种防止筛孔堵塞的圆筒初清筛，包括电机4和旋转筛筒2，筛筒2上设有筛孔，筛筒2内壁上设有螺旋导向板3，所述的螺旋导向板3的起始端安装在筛筒2的顶端;工作时，通过电机4带动筛筒2旋转，原料由进料斗1进入筛筒2内，其净料经筛孔排至出料斗5，大杂则通过螺旋导向板3排出至大杂出口6，有效的防止筛孔堵塞，使其排杂顺畅，保证了设备的正常运行。

2.1.3 送料速度。CN208390396U公开了一种立式塑胶助剂筛选机，筛选箱上方设有进料箱;进料箱5内设有定量进料装置，定量进料机构包括转动电机51、旋转杆52和螺旋叶片53;塑胶助剂从进料漏斗9进入，通过螺旋叶片53的推动定量进入筛选箱2的最上层集料槽6内，减小塑胶助剂在筛网上的堆积，避免了筛网的堵塞。

CN208390400U公开了一种新型的姜茶物料分装装置，所述箱体1顶部左侧连接有进料斗5，所述进料斗5内腔顶部通过转轴连接有调节板6，所述调节板6左侧滑动连接有水平的调节杆7，且所述调节杆7通过螺纹贯穿连接在所述进料斗5左侧，所述调节杆7左端连接有调节手轮8，通过调节手轮8转动带动调节杆7在进料斗5内移动，能够灵活调节调节板6，从而改变进料斗5出口的大小，调节出料量，便于控制，防止发生堵塞。

2.2 筛网结构改进

2.2.1 筛网分布。CN110614222A公开了一种面粉快速筛选装置，通过伺服电机4带动透明筛选筒7转动，使得透明筛选筒内的面粉通过第一筛网14和第二筛网进行筛选并出料落在收集筒内，在筛选时，通过连接绳、伺服电机可带动圆环转动板10往复转动，带动第二筛网与第一筛网之间产生摩擦，通过第二筛网与第一筛网的摩擦，可将面粉块破碎，防止筛网堵塞。

CN2422063Y公开了一种筛分效率高的弹性筛网，它由多组弹性筛条1呈阶梯状安装在一个长形筛框内，各组弹性筛条1的安装倾角从进料端至出料端根据筛分的要求逐步增大，即：α1<α2<α3<α4…，可使进料端的物料运行速度加快，减少厚度，同时使运行到后面的物料运行速度逐渐减小，达到布料均匀，不易堵筛之目的。

2.2.2 筛网形状。CN2095715U公开了一种潮湿原煤干法深度筛分的琴弦式弧形概率筛，它通过将筛网4、5、6由一般形式的平面形筛网改成折面形和弧形筛网，以及筛网上筛孔尺寸由给料端到排料端的逐渐变化，来提高原煤的透筛率，降低筛分的限上率和限下率，并减轻湿煤对筛孔的堵塞。

CN2385811Y公开了一种不塞孔筛分机，在筛体4上装有振动装置即电动激振器5，在筛体4内装有波纹形筛片3，波纹形筛片3的每个波纹与水平面之间的夹角及波纹的大小可根据所分选物料的形状、规格及重量来确定，在波纹形筛片3上有若干排筛孔，筛孔位于波纹的一侧，筛孔所在的表面与电动激振器5产生的激振力的方向基本垂直，在分选的过程中，振动力可将卡在筛孔中的物料振动出来，自动将筛片清理干净，确保筛孔不堵塞，从而提高了分选的效率。

2.2.3 筛网材质。CN2222573Y公开了一种振动筛用筛子，将筛网2改为只有横向筛丝，采用粗筛丝3和细筛丝4横向相间布置的型式，粗筛丝3和细筛丝4分别是6毫米和5毫米的弹簧钢丝，筛丝两端与筛框1连接。当筛子振动时，由于粗细筛丝产生了不同的振幅使粗细筛丝之间出现相对运动，因此物料不易粘结筛网或卡堵筛孔。

CN2237493Y公开了一种多振幅振动筛，由机架，弹簧2、筛箱和振动电机4组成，位于上梁8上方的若干粗筛条9均匀地由螺母横向紧固在侧板11上，位于下梁10上方的若干细筛条7均匀地由螺母横向紧固在侧板11的下部，上述筛条均采用弹簧钢制成条状筛条，使筛条的振幅除受到振动电机的振幅外，还要叠加自身产生的振幅，这样就使筛箱得到了多振幅并增加了振幅的强度，使粘性较大的物料也能快速进行筛分，确保筛孔不堵塞。

2.2.4 筛孔形状。CN203170578U公开了一种耐磨筛板。所述筛板包括耐磨板和基板，筛板上设有贯通耐磨板和基板的筛孔，所述筛孔表面的形状呈两端大小不一致的不规则形状。独特的筛孔形状设计，使得筛孔不容易被物料堵塞，使得物料的筛分效率从约85%提高到93%以上。

CN2303687Y公开了一种梳齿形组合筛底，筛底是由若干片梳齿形筛片组装而成，梳齿形筛片是由若干个梳齿3、喇叭形筛孔2和一个梳背1所组成，酷似一把梳子;梳齿形筛孔是前大后小条形的喇叭孔，能消除筛孔堵塞和方便地更换部分易损坏的筛底，达到提高筛分效率和降低使用费用之目的。

CN2527363Y公开了一种新型打麦机筛筒，筛筒由均是梯形截面的经条2-2和纬条2-1不锈钢条焊接而成，不锈钢条的截面里大外小以形成不易堵塞的里小外大的小于麦粒的筛孔。

2.2.5 筛孔尺寸。CN101412023A公开了一种具有风吹机构的新型振动概率筛，设于概率筛的振动箱内的筛网12是由复数根金属丝横纵交错设置成网格结构组成，各金属丝的表面覆盖有橡胶层，且沿着物料在振动箱内的移动方向（即筛分方向），所述筛网12的孔径由大变小过渡设置，从筛网12的给料端到排料端其筛孔尺寸逐渐减小，使其在给料端物料的相对粒度减小，透筛概率增大，大量的细颗粒透过筛孔，且筛孔不易堵塞。

CN2086636U公开了一种特殊结构的新型高效筛网，筛网是由金属丝编织或焊接而成的矩形筛孔构成，筛网的每个矩形筛孔尺寸都不相同，沿料流方向逐渐减小，即αi>αi+1;由于筛网充分利用了物料透篩的概率理论，按照物料沿筛网长度的透筛概率分布而设计的，不易堵孔。

2.3 筛网运动方式

2.3.1 筛网振动

筛网振动为采用驱动机构、振动或敲击设备使筛网仅在上下进行运动。

CN2416968Y公开了一种松籽加工筛选机筛板击振器，在同一筛箱内两组具有上下非金属击振锤头的双臂式组合摆锤8，摆锤采用了非金属锤头和弹性摆臂，同时平行置于上下筛板13中间，使上下筛板13都具有四个击振点，在筛选机运行中形成上下筛板前后变换的同时都有两点击振，通过偏心轮5的转动使双臂式组合摆锤8做双向摆动击振上下筛板13，使筛板产生所需要的附加振动，消除了物料堵塞筛孔现象。

CN2077758U公开了一种三次元震动筛粉、过滤机，辅助筛网10内的橡胶球9可以随框体4的震动，冲击支托筛网7下面的加强网8，使筛网7网孔不致堵塞，减少清洗及换网工作，方便维护保养。

CN102688850A公开了一种茶叶滚动圆筛机，包括倾斜状设置在机架1上、带有中心轴的圆筒筛5，所述圆筒筛的筛孔从进茶端至出茶端呈由小变大排列，所述中心轴为一根在振动组件2作用下呈间隙式振动的滚轴;将中心轴设计成振动式结构，以及圆筒筛的筛孔从进茶端至出茶端由小变大后，在振动状态下回转的圆筒筛筛孔不易堵塞，再则，由于筛孔具有大小变化，物料在圆筒筛内逐渐向着出茶端移动时被分级筛分，不会出现拥堵现象，且分布均匀。

CN209866589U公开一种圆锥粉料筛，筛料箱1内部的顶部固定连接有固定板13，所述固定板13上设置有转动轴18和导柱19，所述转动轴18上设置有搭板20， 所述导柱19的内部设置有复位弹簧21;筛筒15外表面的左右两侧固定连接有连接板16;通过连接板16、复位弹簧21和搭板20的结合，在筛筒15转动的过程中连接板16跟随筛筒15转动，当连接板16转动到与搭板20接触时，搭板20会进行转动并对复位弹簧21进行挤压，在连接板16穿过搭板20的时候，复位弹簧21会对搭板20产生反弹力，以至于让搭板20对筛筒15进行拍打，有效的避免了饲料在筛选过程中对筛筒15产生堵塞，增加了粉料筛使用时的流畅性，提高了粉料筛使用时的防堵效果。

2.3.2 筛网晃动。筛网振动采用驱动机构、振动或敲击设备使筛网在左右方向进行运动，其同时可伴有上下方向的运动。

CN209886143U公开了一种计算机控制的农业种植用多级筛选装置，筛选腔内部从上至下依次设置第一筛网8和第二筛网9，所述第二工作电机14带动所述第二转轴16和第二凸轮17转动，能够使得第二凸轮17间歇性对壳体2进行挤压，有助于避免第一筛网8和第二筛网9上种子的堆积;第一工作电机3启动带动所述第一转轴4转动，第一转轴4带动第一凸轮5对第一连接杆10间歇性挤压，提高了第一筛网8和第二筛网9的筛选效率。

CN208407625U公开了一种高效率筛米机构，底板一侧端面固定连接有两个呈叠加状的筛板2，电机9带动转盘8转动，第一联动杆6和第二联动杆7带动筛板2震动，防撞机构4紧贴设备外壳内壁，当筛板震动，筛板会向机壳撞击，由于受到反震的作用，大米在筛板上端容易散开不会堆积。

2.3.3 筛网旋转。CN209886135U公开了一种粮食加工用筛分装置，筛分机构6通过万向节5安装在机架上，电机2的转动带动从动链轮3转动进而带动筛分机构6的转动，因两侧万向节5的设置，筛分机构6为非规则转动;将传统的规则转动改变为非规则转动，能够避免筛孔的堵塞，多方向不规则运动使堵塞筛孔的物料承受各方向的力，使堵塞的筛孔的物料被清除。

CN202490770U公开了一种筛分机，包括罩壳和由电机5驱动的筛网1，在所述筛网1上安装有摆动机构6，摆动机构6通过传动装置4与振动电机3连接，同时启动电机5和振动电机3，电机5带动轴2使筛网1转动，有机肥经输送带输送至筛网1内进行筛分处理，，振动电机3通过传动装置4带动筛网1上的摆动机构不停的振动，使符合筛网1孔径大小的有机肥落下，有效防止有机肥堵塞筛网孔。

2.3.4 筛网翻转。CN2470017Y公开了一种旋转式振动筛，在壳体1内设置有由主动链轮4、从动链轮11、链条7构成的滚动筛3，主动链轮4的轴通过皮带轮同电机相连，链条7的轴上设置有筛网9;由于在链条的轴上设置有筛网，就使物料在筛网不停旋转过程中进行筛选，而且筛网可绕轴翻转，即筛网不停得到清理，筛网就不易堵塞。

CN210045570U公开了一种采砂工程筛选设备及采砂工程设备，第一驱动电机82和凸轮机构83上的飞轮通过链条传动，凸轮机构83带动筛网4快速上下翻动，进料装置1和出料口7处设置的进料搅动装置2和出料搅动装置6加速砂石的下落速度，并防止堵塞。

2.4 后期处理

2.4.1 机械清孔。CN209901675U公开了一种除石机筛筒主体，同轴固定在第三转轴7上的清砂辊13，清砂辊13上固定有若干根与筛筒主体4上的筛孔4.1相对应的顶针14，在筛筒主体4转动过程中，第三转轴7带动清砂辊13进行转动，顶针14会插置于筛孔4.1内，将卡在筛孔4.1内的砂石清理，掉落于筛筒主体4内，从筛孔4.1掉落，避免砂石堵塞筛孔4.1，影响除石机效率。

CN107159571A公开了一种分层旋转式大米去石子装置，细筛板3的上端靠近筒体内壁的位置上设有刮板13，细筛板3的下端设有向下的刷杆，且刷杆的下端设有毛刷17，毛刷17的下端抵在筒體1的内腔底部，将碎石子扫向排泄口，不易堵塞筛孔，提高了清理效果。

2.4.2 溶液清洗。CN2751915Y公开了一种筛网磨损均匀的电磁振网筛，由步进电机驱动两筛网卷筒向同一方向同步转动，筛网由卷网滚筒11经清洗槽13清洗后，再经导向滚筒10，张紧辊9，主梁6，前导流管1，前导向滚筒2卷绕到卷网滚筒3上，在筛网移动中实现在线清洗，避免物料堵塞。

CN107185794A公开了一种茶叶圆筛机，圆筒顶部设有圆筒盖3，圆筒内设有圆筒筛组;圆筒盖3内壁上固定有供水管8，供水管上均匀布有喷头9;能够实现定时对圆筒筛进行喷水清洗，去除筛孔的灰尘，有效防止筛孔堵塞。

2.4.3 气体喷吹。CN210010153U公开了一种用于饲料筛分的平面回转分离筛，包括机架1、设置在机架1上的筛箱2以及驱动筛箱2进行平面回转运动的驱动装置3;筛箱2包括箱体21、设置在箱体21内部的筛网以及对箱体21进行密封的箱盖23，箱盖23上部内壁设置有气体喷头4，所述气体喷头包括喷头座和气体喷嘴，所述气体喷嘴连通有通气软管5;当物料对筛网的网孔造成堵塞时，通过将通气软管5连接高压气源，进而通过气体喷嘴喷出高压气体，对筛网的网孔处的物料进行打散，对筛网的网孔进行疏通。

CN210010158U公开了一种精细六角筛，箱体2的上顶处安装有喷嘴14，所述框架的右端安装有风机11，所述风机的出风口处连接有主风管12，所述喷嘴14通过分支风管13连接在主风管12上，箱体的上顶安装的喷嘴，能够及时将堵塞的网孔疏通。

3 结语

目前国内筛分装置的防堵塞技术的发展主要集中于筛网结构改进、筛网运动方式、后期处理等;主要表现分别为从筛网分布、筛网形状、筛网材质、筛孔形状和筛孔尺寸方面改进筛网结构，采用机械装置使筛网振动、晃动、旋转和翻转，采用机械清孔、溶液清洗和气体喷吹的方式对堵塞筛网的物料进行清理;筛分装置的防堵塞技术依赖于传统的机械驱动和工作方式，如何通过优化筛分装置的布局、精简筛分装置的结构、改进工作方式来提高筛分质量和效率是今后的重点发展方向。

参考文献：

[1] 中国粉体网.筛分设备的简单介绍[EB/OL].http：//m.cnpowder.com.cn/new44378.html.

[2] 施魏科工业设备（上海）有限公司.提高筛分效率并节约成本[J].流程工业，2016（3）：44-45.