激振器装置 【技术领域】
本发明涉及激振器装置。
本发明尤其涉及用在矿石加工振动筛上的激振器装置，并且为了解释的目的，在后面参考这一应用来描述本发明。然而，应理解，根据本发明的原理可以用在其他的场合，比如用于通常把坚果分级和处理其他种类食品的场合的振动筛选。
背景技术
用于矿石加工工业的振动筛选机通常用来在粉碎之后按照尺寸分离诸如煤炭或者金属矿石之类的矿物。该装置一般包括具有RHS或者箱形的I字梁地筛子支承件的筛板，该筛子支承件相互隔开，从而将标准模制的筛子插入件刚性地支承在侧板之间，侧板通过其他的横向部件进一步相互连接。该筛板可以是平坦的，或者也可以弯曲的，从而形成所谓的香蕉形筛。该筛选装置由位于该装置顶部的通常装在重型横接梁上的激振器装置引发振动。
澳大利亚专利说明书AU-B-20043/95描述了一种用于筛选机的振动的激振器，它包括：一对偏心块，将它们安装在各自的轴上相反地旋转；一对相应的驱动装置，它们分别布置以便实现偏心块和同步装置的旋转，该同步装置用来在两偏心块之间确立一预定的旋转速度和相位关系。当达到预定速度和相位关系的稳定状态时，该同步装置允许它们有效的独立旋转。在实践中，通过设置4mm的游隙(旋转1.43°)可以达到该目的。由于在稳定状态工作时齿轮不传递动力，所以噪声有显著的降低。
已经确定，在使用中激振的方向应该通过机器的重心。然而，随着筛选装置的磨损，或者换用不同品牌的面板，或者该机器装载一大堆材料并且逐渐地转移这堆材料，那么该重心会相对于振动方向移动。
【发明内容】
本发明的一个方面是提供一种激振器装置，它包括：一对在各自从动轴上的反方向旋转的偏心块，将它们安装成在筛选机上的激振器本体内旋转，所述的偏心块具有能够提供激振的合成方向的相位关系；和调整装置，在使用中其用于动态地将所述的激振合成方向与所述的筛子的重心对准。
该激振装置可以包括具有一对轴的形式，该对轴设有与轴分别关联对应的驱动装置，以便各个偏心块的旋转可以同步。例如，在各个轴上可以提供齿轮结构，以便这些偏心块在相位和速度方面能够保持基本同步。该同步装置可以用于在旋转偏心块之间建立起确定的速度和相位关系，并且当达到该确定的速度和相位关系时允许它们有效地独立旋转。
应该认识到，最好提供激振的正中方向，因此，从各个偏心块的惯性因子得到的方向线穿过筛选机的理论重心。本申请人已经确定，令人吃惊的是，随着机器的重心远离理论重心而转移，各个偏心块的运动随之改变。这种改变导致限定激振方向的分解部件朝向机器的重心转移。观察发现，激振器跟随该重心移动。
随着筛子面板的磨损，该重心随时间缓慢地变化。当该机器承载时，或者当该载荷跨越面板移动时，该重心在更短的时间内转移。本申请人已经确定，随着重心在较短的和较长的时间内的转移，本领域技术人员认为不能接受的、在例如澳大利亚专利说明书AU-B-20043/95中描述的装置的各个齿轮之间提供的大游隙量，能够使该装置跟随该重心的改变。
根据观察，本申请人已证实，通过应用允许过大游隙的性能可以提供调整装置，或者提供在别的替换实施形式中的调整装置，通过机械地改变激振方向可以调节该激振方向，例如，通过在用来提供其运动的安装组件上安装激振器，以便随着它不时地定位，使激振方向基本上对准该重心。例如，可以设置判断当前重心并且控制该安装组件运转的惯性传感装置，从而使该激振方向连续地跟随重心变化。
为了简化起见，最好的是，该激振器组件利用激振器的固有特性，该激振器有齿轮组同步装置，该齿轮组同步装置在使用时有直到10°的游隙。通过试验已经确定，在某些实施形式中该游隙量能够提供在启动时足够的同步的边界条件，同时允许在使用中激振器方向跟随该重心。较好地，将该游隙设置为在零游隙每一侧的大约±4.0到4.5°，尤其是对于大约6.5公吨载重吨位且其适合在大约±5g的情况下运转的筛选装置。
因此，本发明的另一方面是广泛地提供用在筛选装置上的激振器装置，它包括：偏心块，将它们安装成在各自的从动轴上相反地旋转；齿轮系装置，它们接合所述轴的旋转，并且具有从2到大约10°的游隙。
考虑到接合所述轴的旋转、具有这样大数量游隙的齿轮系的不平常的结构，所以需要的齿轮结构具有特定特征。例如，需要增加齿的渐开线表面的高度，从而增加齿与齿啮合的耐久性。可以将这些齿轮形成为具有根据该轮廓的基本上标准的齿形的齿，每隔一齿就去掉一个齿。较好地，在标准齿弦的基础上增加每一齿的弦长，该增加的程度选择为可适应预期的冲击载荷。然而，通过测试将能够确定弦长的精确增加值，较好地是，该尺寸的最大值与需要的游隙的保持一致。
必须将该筛选装置设计得结实，以抵抗由激振器的振动动作引起的损坏，在使用中该激振器和该装置的多种振动模式中的至少一种共振。反过来，该重型结构需要更大的动力施加到选择的振动方式上，该振动模式用在轻型结构上。
在任一传统的筛子上的最昂贵的构件是支承激振器齿轮箱的梁。它们必须制造成严格的标准，另外，它们也必须能够将激振力传递给侧板。本申请人已经确定：
在本发明的另一方面是广泛地提供一种筛选装置，它包括：
一对相对的侧壁；
激振器组件，其位于在侧壁之间的上部横接梁区域内的每一个设置在所述侧壁上的支座上，每一个激振器具有选定的工作频率，并且包括：装在各自轴上反方向旋转的偏心块；调整装置，用来动态地使激振的有效方向与使用中的所述的筛选装置的重心对准；
扭矩件，它刚性地固定在侧壁之间，并且提供所述的横向部件；
布置在所述侧壁之间的筛板支承件，将所述的侧壁和扭矩件选择成能够提供这样的功能，即：大于所述工作频率的第一基本频率模式比所述的工作频率大至少2Hz，并且低于所述工作频率的第一基本频率比所述工作频率低至少2Hz。
最好改变侧板形状和硬度，直到仅仅保持基本的频率模式。这些频率模式是：(1)侧板异相旋转，(2)侧板异相平移，(3)模式1中侧板横向弯曲和(4)模式2中侧板横向弯曲。前三种模式低于即小于工作频率。最后一种高于即大于工作频率。
两个侧板最好都设有激振器支座，每一个支座对称地位于各自侧板的上部边缘。该激振器支座可以和用于扭矩件的安装点一体形成，或者分别形成。较好地是，该激振器支座形成为一体的铸铁件，它包括扭矩件支座，并且螺栓连接到侧板上。
在现有技术的结构中，上部的横向部件都支承激振器并且支持侧壁，和现有技术不同，本发明优选的激振器支座结构允许使用扭矩件来代替激振器的梁。这样，该扭矩件除了允许调节该筛子的抗扭刚度之外没有其他的功能。该扭矩件最好采用扭矩管的形式。该扭矩管可以固定到侧板上，优选通过合适的装置固定到如上所述一体的激振器支座铸铁件上。例如，该扭矩管可以焊接到铸铁件上，或者如果要固定到侧板上，则可以通过焊接固定，或者通过焊接到或螺栓连接到侧板上的管支座固定。
在该装置的进给箱末端或者该装置的其他位置，可以包括其他的扭矩件。这些扭矩件可以位于该组件的任一端。然而，最好一端的扭矩件位于该装置的进给箱的末端，因为这能够给出更多的位置选择，并且加强负载端的结构。该扭矩件又最好由结合成为后部进给箱扭矩管的扭矩管构成；这也可以改变，从而调节该装置的抗扭刚度。
扭矩件的选择以及在优选管状件的情况下管子直径的选择，能够使侧板的扭转模式降低，从而比通常为16Hz的工作频率低至少2Hz以上，最好低大约4Hz。然后，该侧板的硬度可以改变，从而调节模式1和2中的侧板弯曲，以便将这些模式分开，最好在工作频率的每一侧大于2到大约4赫兹。这些参数的选择允许调节筛选装置，从而给出至少4赫兹且最好8赫兹的工作限幅(window)。对于传统的筛子来说，通常需要有时在小到2赫兹的限幅下工作。
将前面所述的激振器和该筛选装置的大的工作限幅结合起来，能够减小需要的动力，并且降低结构对由于筛选面板品牌和服役年限的变化引起的固有频率改变的敏感度。
【附图说明】
下面参考在附图中例示的优选实施例来进一步描述本发明，其中：
图1是根据本发明的装置的透视图；
图2是图1的装置的平面图；
图3是穿过图2的装置的剖面的剖面图；
图4是穿过图1的装置的水平剖面的剖面图；
图5是用在图1的装置上的齿轮的透视图；
图6是图5的齿轮的正视图；
图7是穿过图6的齿轮的A-A剖面的剖面图；
图8是筛选装置的透视图，表示出了在使用中的图1-4中的装置。
【具体实施方式】
在附图中提供了激振器装置10，其具有铸铁壳体11和盖体12，它们限定了一密封的空腔13。该铸铁壳体11具有一体的包含孔15的箱体安装底座14，该孔能够使激振器装置10固定到支座16上，该支座通过螺栓连接到筛选装置20的侧板17上。
该铸铁壳体11将两对相对的轴承21固定在其上，这些轴承在壳体11内加工出的凹坑内，这些轴承21由各自的轴承挡圈22所挡住。一对轴23，安装成在它们各自的轴承对21内旋转，并且从该铸铁壳体的两侧穿过它们各自的轴承挡圈22伸出。齿轮组件24包括轮毂25，齿轮26通过机加工螺纹连接到轮毂上。使用键27将齿轮组件24与每一轴23键连接，从而形成连接轴23的齿轮系。
每根轴23的外端设置有偏心块30，通过裂口夹紧部分31和夹紧螺栓32固定它们各自的轴23的端部。该偏心块30在它们各自的轴23上对准，并且在两根轴23之间它们具有180°的相位差。偏心块30的端部浮动由加工在轴23每一端部上的轴肩33和螺栓连接到轴23每一端的轴向止挡34来限制。
外侧的偏心块30的外表面安装到驱动套筒35上，该驱动套筒具有驱动凸缘36，其适于通过电机(未示出)来驱动。里面的偏心块30的外表面安装到接合套筒37上，该接合套筒具有凸缘盘40，其适于接纳柔性联轴器，以便和激振器元件连接在一起。该激振器装置10设有通过螺纹拧进该壳体11内的升降监视器41。该齿轮组件24和轴承21部分地浸没在油中，借助在轴承挡圈22内钻出的油管42被引导到轴承21，通过经抽吸器43有选择的抽吸将该油保持在一定的水平。也设置有一排放塞44。
在该实施例中的齿轮26由9个模数为18的齿45构成，该齿轮节圆直径(PCD)46为325.0mm，轴向尺寸为65mm。该齿轮26通过在PCD为194mm的圆周上的机加工螺纹通孔47安装到轮毂25上。在齿之间的接合区50位于理论直径为262.6mm的圆周上，这些齿具有相对于节圆31.2mm的理论齿高。该齿弦长51为34mm，对于这里的模数来说是过大的尺寸，并且该齿轮的渐开线表面延伸越过齿轮的齿顶，从而与半径为6.5mm的齿尖52相遇。这样的布置给出了20°的压力角。齿轮的齿根尺寸过大且为平坦的形状。该齿轮在齿的基底53的齿形内倾角为5°。该齿在54处的倒圆半径为5mm。这种构造给出了9°的游隙。根据前述实施例形成的装置可以在16Hz的频率下有利地工作，并且适合带动6.5公吨的在图8中示出的那种机器运转。
通过除去油脂的迷宫密封55、V形油封56以及唇形油封和挡油环57将轴23和轴承挡圈22密封起来。
在图8中提供了一种筛选装置，其包括所述的激振器装置，其中侧板17通过焊接到支座16上的扭矩管60互相连接。侧板17设计有加强件61，并且可以选择扭矩管60的硬度，因此该组装装置的振动模式为与16Hz的工作频率隔开至少±2赫兹，优选±4赫兹。
显然可以理解，虽然通过本发明示出的例子已经进行了上面的描述，但是对于本领域技术人员来说，所有这些和其他实施形式以及改变均被认为落入由在此所附的权利要求书所限定的本发明的宽阔精神和范围内。