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单质体超级稳定节能筛
                                  技术领域

    本发明属于振动机械，具体涉及一种节能振动筛技术。

                                  技术背景

    在当前振动筛分、振动输送、振动清洗等领域内，绝大多数属于非共振机械，即工作点位于系统的共振区之后，并远远大于共振频率，因而属于非共振强迫振动状态。要想达到一定的工作效率，需要输入系统较大的能量。如双轴自同步振动筛，为了达到一定的振幅(从而具有一定的振动强度)，需要增大偏心质量和偏心距，偏心质量块本身要耗费巨大的能量，从而影响振动筛的有效功率。而现有少量的共振筛均采用分段线性弹簧作为主振簧，这种主振簧的硬式非线性特性难以控制达到共振点前共振区幅频曲线平缓的目的，所以工作状态不是十分稳定，一旦系统受到干扰，如物料质量的变化、弹簧参数的变化、温度变化等因素，容易使工作点偏离共振区，从而无法达到节能目的。如现有双层非线性共振筛，是以分段橡胶弹簧作为主振簧，由于安装等因素的影响，使分段线性弹簧的间隙难以调整到最佳状态，无法形成共振点前共振区内的平缓共振曲线。因此如何对单质体振动筛设计合理的非线性主振弹簧，使系统共振区平缓过渡，工作频率落在较宽的平缓范围之内，使单质体振动筛变成单质体共振筛，并能够平稳、节能工作，是本发明所要解决的问题。

                                  发明内容

    本发明的目的在于提供一种用于物料筛分、输送、工件清洗等方面的单质体超级稳定节能振动筛。

    以下结合图1、图2和图3介绍本发明的技术原理。单质体超级稳定节能筛主要具有：筛体1、橡胶弹簧2、导向板簧3、主振弹簧4、电机5、弹性曲柄连杆6以及支架7。筛体1与基础梁8之间的主振弹簧4为硬式非线性复合主振弹簧。硬式非线性弹簧能够提供平缓地工作区，从而实现振动筛的超稳定节能运行。筛体1由橡胶弹簧2支撑，复合材料板簧3导向(如图1)。设计电机5的转速即节能筛的工作频率位于共振点之前的平缓共振区内。硬式非线性复合主振弹簧4的具体结构为：两个硬式非线性复合主振弹簧4安装于主振簧下支架10内部，其中一个主振簧4的上端面与主振簧下支架10顶端固定，另一个主振簧4的下端面与主振簧下支架10的底端固定，主振簧上支架9的下端面位于所述两个主振簧4之间并贴合接触，主振簧上支架9与筛体1固定，下支架10与基础梁8固定。(如图2)。该系统为单自由度非线性振动系统，其非线性刚度为硬式特性，因此其共振曲线如图3所示。由于采用非线性程度较强的复合非线性弹簧，其共振峰明显向右偏移，从而在共振点前出现一个平缓、宽大的幅频范围。通过设计计算系统的弹簧刚度，使振动筛的工作点位于该平缓区域之内，从而在系统受到扰动时仍能保持稳定运行。同时该区域仍然属于共振区，因此在输入较小能量的条件下，筛体能够获得较大的振幅，达到节能的目的。

    本发明的有益效果及优点在于：利用硬式非线性振动系统的主共振原理，采用一种新型的复合非线性主振簧，使振动筛的工作点位于共振点之前的平缓共振区内，从而实现振动筛的超稳定节能运行效果。本发明作为产品可用于物料筛分和输送、工件清洗等工作领域，有望成为单质体振动筛的更新换代产品。

                                  附图说明

    图1为超级稳定节能筛的结构示意图。

    图2为非线性复合主振簧组件的结构示意图。

    图3为节能筛共振曲线。

    图4为模型筛共振曲线。

    其中：筛体-1；橡胶弹簧-2；导向板簧-3；主振弹簧-4；驱动电机-5；弹性曲柄连杆机构-6；支架-7；基础梁-8；复合主振簧上支架-9；复合主振簧下支架-10。

                              具体实施方式

    以下通过实施例并结合附图对本发明的原理和装置做进一步的说明。实施过程通过一个单质体振动筛模型进行，结构如附图1所示。在本实施例中，设计参数为：工作频率n＝750rpm，振幅X＝13mm；结构参数为：筛体1的质量M＝71.9kg；橡胶弹簧2的刚度k2＝53.2kN/m导向板簧3的刚度k3＝2.4kN/m；主振簧4的动刚度k4＝118.8kN/m；弹性曲柄连杆机构6中弹簧刚度k6＝353kN/m；电机功率N＝250W，电机转速n0＝1875rpm，驱动机构传动比为2.5。

    启动电机从低速至520rpm，待模型筛稳定运行后，测量筛体1的振幅并记录该值；继续升速至某一稳定转速，测量并记录筛体1的振幅；如此步骤至850rpm，可得到模型筛的共振曲线。

    按照本实施例实测的共振曲线如图4所示。可见本实施例设计的工作频率位于共振点之前的平缓共振区内，工作频率的浮动范围可达±20rpm，工作状态稳定。经测算，要达到同样工作效率的普通振动筛，驱动电机功率至少要达到1200W以上，而该节能筛的功率只是普通振动筛驱动功率的20.83％。可见节能效果良好。