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常见跳汰机的结构及性能
[学习提示]
（1）初级工应了解跳汰机的工作原理,掌握筛侧、筛下空气室跳汰机的基本构造，了解常见跳汰机的技术特征,了解数控风阀的工作原理及优缺点,了解排料装置的优缺点。
(2)中级工应了解跳汰机的工作原理,掌握筛侧、筛下空气室跳汰机的构造特点及优缺点,了解三种风阀的工作原理、构造特点及优缺点,掌握常见五种筛上排料装置中至少两种的结构及优缺点。
（3）高级工应熟知跳汰机的工作原理，筛下、筛侧空气室跳汰机的构造、技术特征，了解滑动风阀、旋转风阀的构造及工作原理优缺点，熟知数控风阀的工作原理，能在生产过程中根据原煤的实际调整，掌握常见五种筛上排料装置的结构及优缺点，对跳汰生产中遇到的问题及时准确做出判断并提出有效的解决办法。
（4）技师及高级技师应熟知跳汰机的工作原理、基本构造和技术特征及优缺点，熟知排料装置的特点、工作原理及优缺点，熟知三种风阀的构造、工作原理及其调整方法。

第一节 跳汰机的分类

跳汰选煤是国内外选煤方法中应用最多的一种，而跳汰所用的跳汰机的种类很多，分类如表4－1.
按入选物料的粒度来分可分为：块煤跳汰机、末煤跳汰机和煤泥跳汰机等。
按所选出的产品种类来分，可分为：单段跳汰机(仅选出两种最终产品)和两段跳汰机（能选出三种最终产品）和三段跳汰机（能选出四种最终产品）。
按其在流程中的位置来分可分为：主选跳汰机（入洗原煤）和再选跳汰机（处理主选中煤）。
按重产物的水平移动方向来分可分为：正排矸式（矸石层水平移动方向与煤流方向一致的排料方式）和倒排矸式（矸石层水平移动方向与煤流方向相反的排料方式）。
按跳汰机脉动水流的形成方法来分可分为：活塞式跳汰机、隔膜跳汰机和空气脉动跳汰机。
在选煤厂隔膜跳汰机用得较少，活塞式跳汰机也只有地方性的小厂使用，多数是依靠自己的力量就地制造的，而空气脉动跳汰机却被广泛使用，空气脉动跳汰机按其空气室的位置不同，可分为筛侧空气室跳汰机和筛下空气室跳汰机两种，目前，山西焦煤集团公司除辛置选煤厂、太原选煤厂各选用两台筛侧空气室跳汰机外，其余各选煤厂均采用的是筛下空气室跳汰机，后面将详细介绍这两种跳汰机。
表4－1 跳汰机的分类
分类依据
名称
特点
按入选物料的粒度分类
块煤跳汰机
未煤跳汰机
不分级煤用跳汰机
煤泥跳汰机
入选煤的粒度大于10—13mm
入选煤的粒度小于10-13mm
洗选0-50mm(或0-100mm)不分级原煤
入选煤的粒度小于0.5-3mm
按选出产品的种类分类
单段跳汰机
两段跳汰机
三段跳汰机
选出两种最终产品精煤、矸石
选出三种最终产品，精煤、中煤、矸石
选出三四种最终产品，精煤、中煤、矸石和黄铁矿
按其在流程中的位置分类
主洗跳汰机
再洗跳汰机
入选物料为原煤
入选物料为主选机的中间产品
按跳汰室的数量分类
单槽跳汰机
双槽跳汰机
跳汰机有一个跳汰室
跳汰机有两个跳汰室
按矸石的运动方向分类
正排矸跳汰机
倒排矸跳汰机
矸石水平移动和煤流运动方向相同
矸石水平移动和煤流运动方向相反
脉动水流的形成方法
活塞式跳汰机
隔膜跳汰机
活塞鼓动水流
隔膜运动，使水流脉动
空气脉动
筛侧空气室跳汰机
筛下空气室跳汰机
压气鼓动，空气室位于跳汰室另一侧
压气鼓动，空气室位于筛板下面

第二节 筛侧空气室跳汰机

筛侧空气室跳汰机的空气室位于机体的一侧，又称为鲍姆跳汰机。按其结构不同，筛侧空气室跳汰机又可分为不分级煤用跳汰机、块煤跳汰机和未煤跳汰机三种。
一、基本构造
筛侧空气室跳汰机的基本构造见图4-1

图4-1 筛侧空气室跳汰机基本构造
1－机体；2－风阀；3－溢流堰；4－自动排料装置的浮标传感器；5排料装置；6－筛板；
7－排料道；8－隔板；9－精煤溢流

跳汰机由机体1、风阀2、筛板6和排料装置4、5等组成。机体由纵向隔板8分为空气室和跳汰室两部分。空气室利用风阀周期地进入或排出压缩空气，推动跳汰室的水面形成脉动水流。选煤用水有顶水和冲水两部分，顶水是从空气室下部的筛下水管进入的，又称筛下补充水，用来改变跳汰机水流运动特性，使物料在跳汰室中进行松散、分层；冲水是从机头与物料一起加入的。选煤用水与分选后的精煤9从溢流口排出机外。分选后的矸石和中煤产品分别从矸石段和中煤段排料闸门经排料道7排到机体下部，并与该段透筛排出的细粒矸石或中煤混合，分别用斗式提升机排出机外。
1、跳汰机的机体
机体是用10—20mm厚的钢板焊制而成的。它要承受跳汰机的全部重量（包括水和物料）和脉动水流产生的动负荷。因而四周还焊有加强筋条。
1）机体的段数和隔室
机体沿长度方向有单段、两段和多段，每段又分成两个或三个隔室，每个隔室都有单独的风阀和筛下补充水管，可以单独调节每隔室上面床层的松散运动状态。每段在顺煤流方向的末端（对正排矸跳汰机）设有排矸道（或称排料箱）。各隔室之间以及隔室和排料道之间设有隔板，为减小跳汰机工作时水流的机互窜扰，所以隔板几乎伸到机体底部，只留下物料的通道。每段的长度根据入选原煤性质和产品的质量要求进行选取。
在现代最新的跳汰机中，机体多是分成隔室制造的。跳汰机分几段，每段几个隔室则根据设计要求进行组装。这样就实现了部件标准化、各室振动制度的独立性，并便于设备运输和安装。
2）机体形状
机体的形状是指机体横断面形状，常见有三种：半圆形、角锥形和过渡形。
一般认为半圆形和过渡形的横断面比较好，能使脉动水流在沿跳汰室宽度上分布比较均匀。但是半圆形机体的底部容易积存物料，时间长了也逐渐变成了近于角锥形，并且因物料堆积而增加机体负荷。所以现代的跳汰机倾向于采用过渡形横断面。
3）空气室与跳汰室宽度的比例
跳汰机空气室与跳汰室宽度之比是跳汰机的一个重要参数。因为筛侧空气室跳汰机存在一个重要缺点是脉动水流沿跳汰室宽度的分布不均匀，如图4～2（a），造成跳汰室两侧分选效果不一致，靠风阀侧流线短脉动强，波高较大；靠操作台侧流线长脉动弱，波高较小。当跳汰室宽度愈宽，其差别愈明显。因而筛侧空气室跳汰机的宽度受到了限制，目前跳汰室最宽只能达到2.5—3m。空气室宽度B1，与跳汰室宽度B2之比值B1/B2（即冲程系数），对块煤跳汰机约为0.7-1;对末煤跳汰机和混合入选跳汰机约为0.45—0.8。当物料平均粒度愈小，所需脉动水流振幅也小，该比值可以减小。
筛侧空气室跳汰机，在跳汰室和空气室之间设有纵向隔板。其下缘有流线卷边。用以改善脉动水流沿机宽分布的不均匀性，有的还在机内设有导流板，同样可使脉动水流沿机宽更趋于均匀。
为了提高单台跳汰机的处理量，又不过分地增加跳汰室的宽度或者增加跳汰室的宽度又要使脉动水流沿宽度分布较均匀，国外把跳汰机背靠背或者面对面地合并制造成双室跳汰机。美国的麦克纳利巨型跳汰机和西德的维达格型双侧室跳汰机就属于此类。
2、跳汰机的筛板
筛板的作用是承托床层，与机体一起形成床层分层的空间，控制透筛排料的速度和重产物层的水平移动速度。因此要求筛板有足够的机械性能和工艺性能。机械性能包括筛板的刚性、耐磨性，使之坚固而耐用。工艺性能包括筛板的穿透性，要求有适当的开孔率以减小对水流运动的阻力；要求有合理的倾角和孔形，便于物料运输、筛孔不易堵塞而且便于清理。
冲孔筛板用厚度为3-6mm的低碳钢板冲制。孔型有圆形、正方形和长方形。冲孔间距离为4—6mm，筛板开孔率为25～35%，圆形筛孔用得最广泛；锥形筛孔有利于透筛和减少堵塞现象，便于清理；长方形筛孔不易堵塞，安装时应使长边与物料的运动方向一致。其次还有棒条筛，棒条筛筛面坚固、刚性好、开孔率大，能达50%，为冲孔筛筛板的1.5倍，并且还可以选择适当的形状，使之产生倾斜方向的上升水流，促使重产物层在筛面上移动，从而提高跳汰机处理量。但生产实践发现，这些棒条筛孔眼堵塞现象严重且不便清理。
近年来，国外有些跳汰机采用斜向水流作用的方孔筛板，同样能使重产物在筛面上移动速度加快，并能减轻堵塞现象。
筛板的倾角主要有维护床层和促进输送两种作用。倾角的大小与原煤的可选性以及原煤中矸石性质和矸石含量有关。
原煤为易选且重产物含量大时，筛板倾角要大些，反之则小一些，以保持床层的厚度、运动速度及其适当的透筛量。通常矸石段筛板倾角要大于中煤段。筛板倾角的选择可参考表4～2 。对于矸石含量特别高或矸石容易泥化的原煤，可采用倒排矸。
筛孔尺寸选择也可参考表4—2 。
表4－2 筛板孔径与倾角

块煤和不分级煤用跳汰机
末煤跳汰机
矸石段
中煤段
人工床层
自然床层
筛孔直径mm
10～20
10～15
dmax+(2~5)
2
dmax+(2~5)

筛板倾角（0）
2～5
1～2.5
0
0~2.5
筛板的固定方法见图4—2。其中方法a，其紧固件位于筛板之下，不影响物料在筛板上运动，但是在工作过程中容易松动。方法c的优点是对物料在筛板上的运动影响不大，而且装卸方便。

图4—2跳汰机筛板的固定方法
3、跳汰机风阀
风阀是无活塞跳汰机最关键的部件，是控制压缩空气交替进入和排出跳汰分室的装置。风阀的结构直接影响着水流在跳汰机中的振动特性。因此，此装置在不断地加以改进和发展，从作垂直往复运动的滑动风阀发展到作旋转运动的旋转风阀，而后又发展到用电子数控装置和电磁阀控制的数控风阀。这三种风阀的具体工作原理及优缺点将在本章第三节做详细介绍。
4、跳汰机排料装置
排料机构是将床层按密度分好层次后的物料准确、及时和连续地排出，以保证床层稳定和产品质量的重要部件。使跳汰机能达到较高的处理能力和较好的分选效果。
各段轻产物的排料方式：依靠水平流的运输作用，随水流越过溢流堰排出。各段的重产物（矸石和中煤）则有筛上排料和透筛排料两种方式。块煤或不分级入选物料的重产物以筛上排料为主；末煤跳汰机重产物可以以透筛排料为主，或者两者并重；煤泥跳汰机重产物几乎全部采用透筛排料。
1）筛上排料。
详见本章第四节部分。
2）透筛排料
透筛排料是使床层中分离出来的重产物透过粗粒的矸石层和筛孔排入跳汰机的机箱内。为了控制透筛速度和产品质量，即既要让需要透筛的高密度物全部透筛，又要防止低密度物混入筛下。对末煤跳汰机必须在筛面上铺上一层密度较高（密度略大于重产物密度）粒度较大的物料层，称之为人工床层。人工床层在跳汰过程中相当于排料闸门的作用，用以控制重产物的透排速度和质量。在上升水流作用下，人工床层也受到松散作用，但松散度较小；在下降水流作用下，又回复紧密。为使人工床层在跳汰过程中不作水平移动，并保持厚度均一，在筛面上设有格框。
采用人工床层跳汰机的自动排矸装置也可以用浮标或筛下测压的传感器，但此时不 是控制排料闸门，而是用控制空气室气压的方法调节下降水流的吸啜力量来调节重产物的质量的。
二、常见筛侧空气室跳汰机简介。
山西焦煤集团公司目前使用的筛侧空气室跳汰机种类主要有二种，分别是LTG-15型跳汰机和BM-13型跳汰机，有的跳汰机其主要部件，都经过多次改造与更新，原有机体的外壳变动较少。
1、LTG-15型筛侧空气室跳汰机
LTG-15型筛侧空气室跳汰机如图4-3所示。
该机分为两段三产品不分级跳汰机，机体下部为半圆形。空气室与跳汰室之间的纵隔板下端呈流线型，与其两侧的导流板一起组成水流导向系统，使筛板上的脉动水流均匀分布。LTG-15型跳汰机采用立式风阀。采用叶轮排料机构，在叶轮转动方向的前上方 挂一排筛帘，在正常状态下与叶轮保持5-10mm的距离，以防止二者相互磨擦。当有过大块或异物通过时，筛帘向前方抬起，扩大间隙距离，待放过后在 自重的作用下恢复原位。排料叶轮用直流电动机拖动，用可控硅等组成的电路回路提供床层厚度信号。该类型筛侧空气室跳汰机的技术特征列于表4-3。

筛侧空气室跳汰机技术特征
名 称
参数值
名 称
参数值
入粒粒度（mm）
0—50
筛板倾角
矸石段
中煤段

3°
0°
处理量（t/h）
135—195
筛板面积（m2）
矸石段（m2）
中煤段（m2）
15
6
9
排料方式
排料轮
电动机
直流电机
筛板长度（mm）
矸石段
中煤段

功率(kw)
1.5
2400
外形尺寸(mm)
长*宽*高
7406*5894*6980
3600
筛板宽度（mm）
2500
机器重量（不带水）kg
40000
筛板孔径
矸石段
中煤段

15
12
-
-

图4—3 LTG－15型跳汰机
1－机体第一段； 2－机体第二段；3－机体第三段；4－机体第四段；5－矸石段漏斗；6－中煤段漏斗；7－矸石段筛板；8－中煤段筛板；9－空气箱；10－风阀；11－链式联轴节；12－风阀传动装置；13－总水管；14－暗插楔式闸门；15－电动蝶阀；16－压力表；17－排料闸门；18－测压管；19－排料装置；20－排料轮传动装置；21－压铁；22－入孔盖；23－检查孔
2、BM-13筛侧空气室跳汰机
该机为两段三产品不分级跳汰机，其中矸石段两室中煤段三室，机体下部为过渡形。BM-13筛侧空气室跳汰机采用叶轮排料机构。
表4—4 BM-13型跳汰机技术特征
入料粒度mm
0-100
风阀
工作方式
工作压力
数控气功
0.4-0.6Mpa
处理能力t/h
100-130
跳汰频率次／分
20-80

排料

电机型号
额定功率
额定转速
额定电压
减速机型号
减速比
22-32
2.2kw
1500r/min
220V
XWED-84
187(17*11)
跳汰振幅mm
40-130
筛板倾角
矸石段
中煤段

3.50
2.50
筛孔直径mm
矸石段
中煤段

16
13
跳汰面积m2
矸石段
中煤段

5.2
7.8
机器净重
40t
带料总量
125t
外型尺寸
6845*4454*6177
配用鼓风机风压
0.035Mpa
3、德国维达克双侧室跳汰机
维达克双侧跳汰机的跳汰机的跳汰室，位于空气室两侧，相当于两台筛侧空气室跳汰机背靠背合并在一起，如图4－4所示。该机空气室窄而高，上下等宽，跳汰室要比空气室大许多。运转时，空气室两侧的跳汰室可独立工作。这就可大大减少占地面积，提高了处理能力。电力气动风阀，就是首先在这种设备上使用的。

图4－4 维达克双侧跳汰机

第三节 筛下空气室跳汰机

筛下空气室式跳汰机是使跳汰机进一步大型化，提高单机处理能力的另一种新型结构。这种跳汰机把空气室移到跳汰室筛板下，克服了筛侧空气室跳汰机脉动水流不均匀的缺点。目前筛下空气室式跳汰机已在许多国家制造和使用。
筛下空气室式跳汰机除了把空气室移到筛板下面以外，其它部分与筛侧空气室式跳汰机结构相似。它的工作原理也是压缩空气经风阀控制，交替地压入和排出筛板下面的空气室，使其中水位交替地下降和上升，从而形成穿过筛板的脉动水流。所产生的脉动水流特性，实测结果与一般筛侧式跳汰机的典型特性相似。筛下空气室式跳汰机其空气室的各种型式见图4-6。
在确定空气室型式时应当注意的问题是：洗水流动时，形状阻力和沿程阻力小，在流动中充分扩散，到达筛板时各点流速分布均匀。从这个角度看，图4～5（b）、（d）的结构型式比较好，（c）型太复杂。
空气室的高度H一般由下列几个高度决定。如图4-5（e）所示：
进气孔高度h1。即进气之前空气室中必须有个剩余气腔，否则排气时会有介质串入气管被废气带出，造成风阀喷水。
空气室最高水位游动高度h2。空气室中的最高水位应低于进气孔高度，但由于空气室中的水位受到跳汰频率及周期、空气压力、作用时间等多种因素的综合作用，因此空气室中的最高水位不可能一样，必须有一个游动高度满足各种要求，方能达到最佳效果。

图4－5 筛下空气室的型式
洗水振动高度h3。生产实践证明，入料粒度越粗，含矸量越大，所需振幅就越大。通常空气室面积为跳汰室面积的一半，当所需振幅为100—150mm，空气室内水的振幅为200-300mm。
空气室维持正常生产的安全高度h4。压缩空气在任何情况下都不应串出空气室，由于空气室的开口倒置，所以必须有安全高度防止压缩空气从底部逸出，否则会在串气部位产生洗水翻花，导致床层紊乱，破坏分选过程。
一般经验表明，在空气室压力不超过0.02-0.035Mpa左右时,空气室高度Ｈ在1000mm左右，即可维持正常生产。
空气室的尖顶到筛板的距离ｈ愈大，筛面上沿纵向波高愈均匀，但压缩空气的静压力损失也愈大，并使机体高度增加。
筛下空气室跳汰机与筛侧空气室跳汰机相比较，具有以下特点：
（1）筛下空气室跳汰机的空气室装在跳汰室筛下，结构紧凑、重量轻、占地面积小；
（2）筛下空气室跳汰机的空气室沿跳汰室的宽度布置，能使跳汰室沿宽度各点的波高相同，有利于物料均匀分选，适于跳汰机大型化。这是筛下空气室跳汰机的主要优点；
（3）筛下空气室跳汰机的空气室的面积为跳汰室面积的二分之一，即空气室内水面脉动高度为200mm时，跳汰室水面脉动高度为100mm;
（4）筛下空气室跳汰机的脉动水流没有横向冲动力。
（5）筛下空气室跳汰机比筛侧空气室跳汰机要求风压高，约0.025~0.035Mpa,其原因是筛下空气室跳汰机的空气室水位比筛面的上水位低，而且空气室内有0.021Mpa的空气余压，压缩空气推动液面运动，比筛侧空气室跳汰机要多克服一段静压头和空气余压。
一、国内筛下空气室跳汰机简介
1、LTX型跳汰机
LTX型系列跳汰机是我国自行设计制造的筛下空气室跳汰机，这个系列共有七种规格。目前，山西焦煤集团公司使用的主要有LTX－14型。
该跳汰机矸石段有两个跳汰室，中煤段有三个跳汰室，每个跳汰室设有两个空气室，每段中各空气室的间距彼此相等，各室之间焊有格板支柱，以便加强机体的强度与刚度。
每个跳汰室装设一个风阀，为其中两个空气室提供压缩空气。空气室的端部有上、下两个孔，上面的孔与风阀的进气孔相接，用以进入压缩空气；下面的孔用以送入顶水。在机体的一侧设有风水包，水包侧面与总水管相接，下面则接有五个分水管，分别与空气室的进水孔相通。分水管上装有阀门，以调节各空气室的补充水量。
跳汰机设有水位灯光指示器。在每个跳汰室中，有一个空气室中设有上、中、下三个水位接头与水位灯光指示器相接，以表示水位的高低和跳汰机的运转情况。
LTX--14型跳汰机如图4-6。

图4－6　 LTX－14筛下空气室跳汰机
1－下机体；2－上机体；3－风水包；4－风阀；5－风阀传动装置；6－筛板；7－水位灯光指示器；8－空气室；9－排料装置；10－中煤段护板；11－溢流堰盖板；12－水管；13－水位接点；14－排料装置电动机；15－检查孔
2、SKT--24型跳汰机
该机为三段四产品跳汰机，跳汰机面积为24m２，入料粒度为0-80mm，处理能力为10-15t／h.m２。由于出四种产品，可满足排出较纯矸石、低热值煤、混煤及低灰精煤等各种需要。若出三产品，可将任一产品进行再选或回选，以提高分选效果。SKT--24型跳汰机的基本结构见图4-7

图4－7 SKT-24型筛下空气室式跳汰机
1－数控气动风阀；2－测压装置；3－随动溢流堰；4－机体；5－蝶阀；6－补充水管；7－自动排料装置
跳汰机每段有两个隔室，每个隔室有一个与侧壁连在一起的空气室，以形成U型振荡水流。
在排料口沿跳汰机四米宽度设置两套随动溢流堤，与床层同步起落，排料轮设在收料口下部，使排料轮跨距减小约1/2，以降低挠度，同时，排料道中的物料可减小脉动水流对排料口床层的串扰。
SKT-24型跳汰机采用数控气动立式滑动风阀，结构简单，无背压，运动省力。风阀气缸由二个四通电磁阀控制进、排气。数控系统采用电子脉冲计数控制系统，每个风阀装有两个定时器，分别控制电磁阀的通电和断电，从而控制风阀的打开和关闭时间。
3、X3532型跳汰机
X3532型跳汰机为平顶山选煤设计研究院研制。该机为两段三产品结构。矸石段和中煤段分别由2和3个格室组成（图 4-8）。每个格室下设一个空气室，由单独的电控气动风阀供风。排料采用叶轮式自动排料系统。

　　　 图4-8 X3532型跳汰机结构示意图
X3532型跳汰机的空气室，设在每个格室的中部，洗水沿两侧上、下运动。透筛物料由弧形底部的缝隙进入收料斗。风阀采用单盖板电控气动风阀和以自由浮标为传感器的叶轮式自动排料系统，其结构与工作原理与LTX-35型筛下空气室跳汰机相仿
二、国外筛下跳汰机简介
1、巴达克跳汰机
巴达克跳汰机是西德洪堡特维达格公司根据筛侧空气室式跳汰机的脉动原理和筛下空气室式跳汰机的风流分配原理设计的。它进一步发展了筛下空气室式跳汰机，改进了风阀结构、床层控制机构及筛下空气室的布置方式，提高了操作自动化水平，因此获得了相当高的工艺指标。巴达克跳汰机结构如图4-9所示：
该机有处理块煤和末煤两种。处理块煤的跳汰机宽度有3.5m、4m、4.5m和5m几种，长度有6m和7m的，最大的块煤跳汰机宽5m，长7m。单机处理量达1000t/h。最大的末煤跳汰机长6.2m,宽7m,跳汰面积42m2。单机处理量达600t/h。

图4－9 巴达克跳汰机结构
1）、巴达克跳汰机的结构原理
巴达克块煤跳汰机与末煤跳汰机的结构基本相同，现以6000*5000mm的巴达克末煤跳汰机为例介绍如下：
这种跳汰机共有六个室，每室长1020mm，宽5000mm，前四室为矸石段，后二室为中煤段。第一段（1-4室）的重产物由排出口接入矸石脱水斗式提升机排出机外，第二段（5-6室）重产物由排出口接入中煤脱水斗式提升机排出机外。跳汰机的第3、4、6室设有人工床层，长石粒度为25—45mm，密度为2.53—2.56g/cm3。人工床层铺在方格内，厚度为60—70mm，筛板为15mm的方孔筛。第1、2、5室筛板为Φ8mm的圆孔筛。在第2、5室设重产物筛上排料装置。
末原煤经缓冲仓由两台电磁振动给料机给入机内，重产物也采用了综合排料方式排料，矸石经第二室排矸闸门排出。细粒中煤经第6室人工床层透筛排至中煤漏斗内。精煤随溢流排出。各段不设溢流堰。在开始分选时先沉降的是大块矸石，小块矸石通过第3、4室的人工床层排出。第5室排放大块中煤，第6室排放小颗粒中煤。这样可以减少中煤在矸石内的损失和精煤在中煤内的损失。
2）、巴达克跳汰机特点
(1)跳汰机采用装配结构。巴达克跳汰机可根据原煤性质和产品质量要求装成不同的室数（或段数），即跳汰机的长度可根据设计者的要求自由选择。对难选煤或产品质量要求高时，可增加长度，即增加室数，反之减少室数。跳汰机各室间全部用高强度螺栓连接，接合面用EVO（一种浸油纤维）密封，跳汰机在出厂前需进行预装。这样不仅符合选煤工艺要求，而且便于跳汰机的制造、运输和安装。
(2)跳汰室内不设溢流堰，当物料经过排料口时，不致于造成床层紊乱，充分利用了跳汰机的有效面积。
(3)跳汰机的跳汰筛板由不锈钢板制成，铺设人工床层的筛板采用方孔，对提高筛板强度，减少堵孔现象有一定好处。
(4)巴达克跳汰机在每个隔室的两壁有两个一半的空气室，这两个半空气室用同一个风阀，这样，筛下空气室的宽度增大了，而每个隔室的空气室数量减少了，从而克服了LTX系列筛下空气室跳汰机空气室多（每隔室2个），空气室间间距小，不便维修的缺点。

(5)自动化程度高。跳汰机采用数控风阀、浮标一托板闸门液压排料机构和工作风的调节装置。这对改善跳汰机的分选效果是有力的保证。
数控风阀、浮标－托板闸门液压系统的优点在后面章节将作叙述。
工作风调节装置可保持工作风压的稳定，保证了分选效果。为了保证安全，在跳汰机与鼓风机之间加入安全互锁继电器只有在跳汰机工作风控制阀门打开的情况下，鼓风机才能工作。工作风与控制风还设有极限风压调节器，当工作风压小于0.01Mpa或大于0.05Mpa，控制风压小于0.3Mpa或大于0.55Mpa时,发出声光报警,终止生产。
2、高桑跳汰机
高桑跳汰机是日本高桑健提出的，由住友机械煤矿公司设计制造的。并于1958年首次在日本赤平选煤厂使用。
高桑跳汰机分单段和双段两种。单段生产两种产品；双段生产三种产品。该机由跳汰室、空气室、旋转风阀、排料装置、斗式提升机等部件组成。两段三产品跳汰机的结构如图4-10所示。
跳汰室每一段有三个分室，在每个分室与筛板之间有两个空气室，空气室的长度与跳汰室的宽度相等，空气室的总面积是跳汰室总面积的一半。水在空气室内外的脉动速度大致相近。在空气室内安设电接点水位指示器（按上中下三个水位布置），重产物排放采用浮标测定，并转换成电讯信号自动调节排矸闸门的自动排料系统。
高桑跳汰机的分选效果工艺指标较筛侧空气室跳汰机有明显的提高。如日本赤平选煤厂采用5台高桑跳汰机，代替原有的5台永田鲍姆式跳汰机，其处理能力由350t/h提高到550t/h，洗选效率由87.50%增至94.4%。经实际测定每平方筛面的耗风量为4～6m3/min，入口风压为0.021MPa，实际耗水量为2.5m3/t。高桑跳汰机共有十多种系列产品。

图4－１0 两段三产品高桑跳汰机

第四节 跳汰机风阀的种类及应用

跳汰机风阀是无活塞跳汰机的重要部件，其功能是控制压缩空气交替进入和排出跳汰室的装置。风阀的结构和工作周期对水流在跳汰机中的脉动特性有很大影响。风阀的结构不但直接影响跳汰机的分层效果，同时对跳汰机的生产能力影响也很大。因此，此装置在不断地加以改进和发展，从作垂直往复运动的滑动风阀发展到旋转运动的旋转风阀，而后又发展到用电子数控装置和电磁阀控制的数控风阀。
一 、风阀的种类
1、立式滑动风阀
我国习惯上称为立式风阀，其结构比较简单，滑动风阀的结构见图4-11，它是由顶端封闭的圆筒形壳体1、圆筒形的空心滑阀2组成。壳体固定在跳汰机的空气室之上，在壳体上端有进气管，并与压缩空气源联接，下端则与空气室相通。在风阀外壳四周设有三排气孔，在滑阀上也相应地开设三排排气孔，滑阀利用拉杆与偏心轮相连，当偏心轮转动时，滑阀上下往复运动。

图4—11 滑动风阀工作原理
当滑阀向下运动时，外壳体上部的进气孔打开，排气孔封闭，此时压缩空气经空心滑阀进入跳汰机的空气室，在跳汰机中形成上冲水流，称为风阀的进气期。当滑阀向上运动时，进气孔关闭，排气孔打开，这时空气室的空气被排放至大气中，跳汰室产生下降水流，称为风阀的排气期。为使进气与排气过程不致于相通，在进气期与排气期之间有一个较短的间隙，此时，进气孔已关闭而排气孔尚未打开，压缩空气在空气室内继续膨胀，故称为膨胀期。在排气后期和进气初期，同样也有一段短暂的间隙时间。这时排气孔已关闭进气孔尚未打开，空气室内的空气因水位上升而受到压缩，故称压缩期。
滑动风阀利用滑阀作上下往复运动，从而使跳汰机空气室周期性的进气、膨胀、排气和压缩，并使跳汰室产生脉动水流，借此实现物料在跳汰室内分层。如果改变滑阀与外壳间的相对位置，即可在较小范围内调节跳汰周期，改变进气期和排气期的长短。现有风阀的特性曲线基本上是固定不变的,即在一个周期内,其进气期170°、膨胀期10°、排气期170°、压缩期10°。
滑动风阀一般用偏心轮带动，风阀的工作特性曲线为对称周期。它虽然能提供较好的跳汰制度，但只能提供一种，而入料粒级不仅不同而且入料性质千变万化，所以在很多情况下得不到最佳跳汰制度。与其它风阀相比在相同的条件下，跳汰机的处理能力低。因此，除个别老的选煤厂外已被其它新式风阀所代替。
2、旋转风阀：旋转风阀又称卧式风阀，旋转风阀的型式很多，其结构和参数虽有所不同，但其工作原理是基本相同，图4～12 为LTX-14型跳汰机的旋转风阀的结构。
旋转风阀的结构主要是由水平放置的铸铁外壳—定子，带有手柄可以转动的进排气调整套和转子等部件组成。定子下部有两个矩形开口，一个开口与风箱

图4—12 LTX-14型跳汰机的旋转风阀。
接通—进气口，另一个开口利用风管穿过风箱与跳汰机空气室相联—排气口。转子为—铸铁空心圆筒，中间用隔板分成进气和排气两部分，在这两部分的相背方向分别开有矩形的进气孔和排气孔，转子套在转子轴上，转子轴分别装在左右两端堵盖的滚动轴承上，由传动转置带动旋转。进气端的堵盖用螺钉固定在外壳端部，并构成密封；排气端的堵盖是通的，只是用以支持轴承，从跳汰室排出的压缩空气可以通过这个堵盖排到大气中，在定子与转子之间套着用来调整风阀进、排气口面积的调整套。调整套上开有矩形孔口，并装有手柄以转动调整套位置。为了不使调整套被转子所带动，手柄上有固定爪，固定爪嵌合在外壳的扇形齿板上。并用压紧螺钉固定。进气和排气调整套可以分别独立地进行调整。风阀进、排气口面积是指定子与转子进、排气孔相遇的开口面积。
转子旋转时，当转子的进气孔与定子的进气孔相遇时，从进气导管通入的压缩空气进入空气室，这时排气孔被关闭，形成进气期；转子继续转动，当定子的进气孔被转子盖住，而排气孔仍未与转子的排气孔相遇，压缩空气在空气室内继续推动水面，这就是所谓的膨胀期；直到转子的排气孔与定子的排气孔相遇时，膨胀过的压缩空气才从转子的排气孔沿排气端堵盖排至大气中，这就是排气期。多数旋转风阀没有压缩期，即转子的排气孔一离开定子的排气孔，转子的进气孔与定子的进气孔就马上相遇。
LTX-14型跳汰机的旋转风阀的工作特性曲线如图4~13所示：
旋转风阀的特性曲线，即在一个跳汰周期内，风阀进气，排气面积的变化曲线。风阀进气孔的面积要确保跳汰机空气室的气压在进气初期迅速上升到所需的压力，使脉动水流具有所需要的最大速度和加速度，因此，风阀进气孔面积大小和使用的风源压力、跳汰机的结构及入选物料的粒度特性等因素有关。在其它条件相近的情况下，如果风源压力大时，风阀开口可小些；如跳汰机内压缩空气
和水的沿程阻力大时，进气面积也应大些；块煤跳汰机比末煤跳汰机要求进气面积大。据统计资料，国内外某些型号的跳汰机风阀进气面积差别很大，其进气面积大约为跳汰面积的1/35至1/100。

图4－13 LTX-14型跳汰机的旋转风阀的工作特性曲线
风阀排气孔的面积一般比进气孔的面积大，因为排气时压力比进气时低，尤其是筛侧空气室跳汰机进气面积大约是排气面积的50%—90%。
在跳汰室中水流的上升期常常滞后于风阀的进气期，这是因为只有当跳汰室的气压上升超过下降水流的功能以及两室间的液位差所形成的压力时，跳汰室内的水流才能回升。所以需要在空气室里有一段升压的时间，这段时间的长短决定于风压的大小，空气室的容积和风阀的结构特点（特别是风阀的进、排气面积）等因素。利用电子示波器测试筛侧空气室跳汰机的滞后角度为40°-60°，筛下空气室跳汰机的滞后角度为70°-100°。
跳汰室中水流下降期开始时间一般都发生在排气孔打开之后 ，若风阀的膨胀期较长，下降水则与排气孔打开同时发生；若风阀特性没有膨胀期或膨胀期较短，则下降水稍有滞后。这是因为水流运动具有惯性的缘故。
调整套进气孔开口弧线长度占其圆周的度数称为风阀的开口角，由风阀特性曲线可知，在风阀进气孔面积不变的情况下，开口角度愈小，曲线上升就愈陡，跳汰机空气室压力上升愈快，上升水流更强有力（加速度较大），对提高分选效果有时会有某些好处。但是在风阀进气孔面积不变的情况下，减小风阀开口角度，必然要增大风阀半径，导致风阀体积和重量都要作相应增大。风阀的这些参数通常是在调查研究的基础上由试验来确定的。
旋转风阀与滑动风阀比较有以下几个特点
1）、用旋转风阀的跳汰机处理能力较高，一般在6—17t/h.m2范围。当处理具有相同可选性的煤时，其处理量比用滑动风阀高2 t/h.m2左右。
2）、旋转风阀结构较轻巧，转动平稳，制作快，投资少，所起的作用大。
3）、用旋转风阀的跳汰周期适于选不分级煤，因此可以把入选上限提高到150—200mm。
4）、对细粒级的精选一般是滑动风阀有效，分选下限达0.3mm，这给用简单办法回收煤泥的精选创造条件。
5）、旋转风阀的周期可随煤质变化进行适当的调整。
3、电控气动风阀简称数控风阀，数控风阀是二十世纪七十年代设计的用电子数控装置和电磁风阀控制进、排气的一种风阀。操作时，其频率和风阀特性曲线可以作任意调整。
数控风阀按阀体形式的不同，有盖板阀和滑动阀两种；滑动阀又按其滑阀安装方式不同分为卧式滑阀和立式滑阀。
数控风阀整个系统由三部分组成：
1）、电子数控装置：通过电子脉冲计数控制系统控制电磁风阀的通电和断电时间，从而控制跳汰频率和周期。
2）、控制风动部分：这部分由高压风管、气动三联体（过滤器、油雾器、调压器）、电磁阀和气缸构成。
3）、工作风动部分：主要由板阀或滑阀、管路、低压风箱等几部分组成。
下面重点介绍两种数控风阀：
1、数控滑动风阀
它是由电子数控系统、电磁换向阀、气缸滑动阀等主要部件组成，参见图4～14滑动风阀工作原理.
工作过程是：司机首先根据原煤性质，选择跳汰周期和跳汰频率等参数，输入电子数控系统，以控制电磁换向阀。

图4－14 滑动风阀示意图
电磁换向阀按接到的指令开、关它通向气缸的气孔，气缸活塞的上、下部各有一个气孔，电磁换向阀使它交替进气和排气。上孔进气的同时下孔排气，活塞下移，反之下孔进气上孔排气，活塞上行。
图4～15为电磁换向阀示意图。电磁换向阀使气缸活塞上、下运动。气缸再带动滑动阀上、下运动。当滑动套气孔1与固定套气孔4重合时，压缩空气从风包进入空气室，鼓动洗水流向跳汰室。与此结构完全相同的还有一种排气滑动风阀，它的动作与进气滑动阀相反，进气时它的两孔错开，用彼此无孔部分互相封闭。气进来后，进、排气阀都处于关闭状态，此时即为膨胀期。接着排气阀打开，完成排气过程后关闭，出现压缩期。
待进气阀再打开时即是一个新的跳汰周期，如此反复造成洗水脉动实现分层。
数控滑动风阀的优点是，跳汰周期和频率的调整简单可靠。尤为重要的是，控制气缸运动的气体压力可调，所以气缸及它带动的滑动阀的运动速度可根据实际需要进行调节，风口面积开关时间的调整范围为0.015-0.04s，比旋转风阀开口面积开关时间（006s）快得多,因此床层起振爆发力强,加速度大,对有些原煤，能创造更好的分选条件。

图4－15 电磁换向阀示意图
1－滑动套气孔；2－气缸；3－气缸活塞；4－定套气孔

2、电控气动盖板风阀：
电控气动风阀系统如图4—16所示。
该阀由数控系统、电磁换向阀、气动缸和风阀盖板等部件组成。其工作过程是：首先根据生产需要定出跳汰周期和跳汰频率的具体数值，并将它们显示在数控系统的拔码盘上，由数控回路控制电磁换向阀工作。进气期开始时，电磁换

图4－16电控气控风阀系统示意图
1－分水滤气器；2－调压阀；3－油雾器；4－电磁换向阀；5－快速排气阀；6－气动缸；7－跳汰机的工作风包；8－风阀板；9－高压风管

向阀的一个进气孔与气动缸的下口接通，高压气进入气缸下部，推动活塞上升，活塞杆将风阀盖板提起，压缩空气（0.03～0.05Mpa）立即进入空气室。进气期结束时，电磁阀换向，将气缸的下口与排出孔接通，放出活塞下部的高压气。同时将气缸的上口与进气孔接通，向气缸上部导入高压气，将活塞压向下方，风阀盖板关闭，出现膨胀期。排气期的排气过程由另一套专门排气的数控风阀工作，不同点是空气室的排气管出口直通大气。排气后盖板阀将排气管关闭，进入压缩期，完成