安全型消振振动筛.pdf

本发明公开了一种安全型消振振动筛，包括机座、电机、激振平衡器和筛箱，其特征在于：所述的电机固定于机座上，并通过动力传送带与激振平衡器主轴联接；所述的筛箱设于激振平衡器主轴的偏心处，激振平衡器与机座之间设有支撑弹簧；电机动力通过动力传送带传递给激振平衡器主轴而驱动筛箱作圆周运动对物料进行分级或脱水。本发明安全型消振振动筛具有制造成本低、使用安全可靠、且有显著节能效果、振动负荷可以实现消减、振动强度高等特点。

权利要求书
1.  一种安全型消振振动筛，包括机座（1）、电机（2）、激振平衡器（5）和筛箱（7），其特征在于：所述的电机（2）固定于机座（1）上，并通过动力传送带（3）与激振平衡器（5）主轴（15）联接；所述的筛箱（7）设于激振平衡器（5）主轴（15）的偏心处，激振平衡器（5）与机座（1）之间设有支撑弹簧（4）；电机（2）动力通过动力传送带（3）传递给激振平衡器（5）主轴而驱动筛箱（7）作圆周运动对物料进行分级筛分或脱水。

2.  根据权利要求1所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述的激振平衡器（5）包括同步轮（9）、动力轮（10）、主轴轴承座组合件（11）、圆筒（14）、主轴（15）和筛箱轴承组合件（16），所述的动力轮（10）设于主轴（15）的一端，同步轮（9）设于主轴（15）的另一端；所述的主轴（15）装配于主轴轴承座组件（11）上；而主轴轴承座组件（11）置于支撑弹簧（4）上，通过支撑弹簧（4）把筛箱（7）及激振平衡器（5）置于机座（1）上，所述的筛箱轴承组合件（16）通过螺栓将筛箱（7）固定于主轴（15）上；所述的圆筒（14）固定于两个筛箱轴承组合件（16）之间。

3.  根据权利要求2所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述的主轴（15）采用双主轴偏心结构，两个主轴之间通过同步带（8）连接。

4.  根据权利要求3所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述的同步带（8）为三角胶带、同步齿形带或齿轮链条结构带。

5.  根据权利要求2所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述的主轴（15）是偏心距为e的偏心结构并套上偏心距为E的偏心套(13)，主轴（15）上安装有偏心距为H的偏心平衡盘（12）。

6.  根据权利要求2所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述偏心距e为3～20mm，偏心距E为3～15mm，偏心距H为10～50mm。

7.  根据权利要求2所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述的偏心平衡盘（12）上设有配重块（17）。

8.  根据权利要求1所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述的筛箱（7）内设有筛网（6），筛箱（7）的振动轨迹为圆形。

9.  根据权利要求1所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述的激振平衡器（5）为双激振平衡器，双激振平衡器同步运转，激振平衡器（5）还可以采用电轴自同步，即每个激振平衡器（5）都装有同一规格的电机（2），靠自同步实现。

10.  根据权利要求1所述的安全型消振振动筛，其特征在于：所述的安全型消振振动筛还可以为悬吊式，所述的激振平衡器的主轴轴承座组合件（11）设有吊环并通过钢丝绳悬挂于钢梁上，而钢梁上设有支撑弹簧（4）。

说明书安全型消振振动筛
技术领域
本发明涉及一种对物料进行分级、脱水和脱泥等作业的设备，特别是能将大小不同规格的混合物料按要求筛分成各种粒级的圆振动轨迹的消振振动筛。
背景技术
振动筛广泛使用在国民经济中的冶金、煤炭、化工、矿山等许多工业行业中。目前，在国内外市场上或需要使用筛的行业中，振动筛工作时所产生的振动负荷，都无一例外地传给弹簧、机座和基础，严重的会影响弹簧、动力联接件等零部件的使用寿命，对安装基础要求高。由于振动负荷使振动弹簧、轴承、动力联接等重要部件极易损坏，致使必须降低振动强度及限制在10g（g为重力加速度）左右范围内。而振动筛的生产效率与振动强度是正比关系，降低振动强度，将导致生产效率非常低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种制造成本低、振动强度高、工作效率高、且有显著节能效果、振动负荷可以实现消减、使用安全可靠的作圆运动轨迹的振动筛。
为实现上述目的，本发明的安全型消振振动筛，包括机座、电机、激振平衡器和筛箱，其特征在于：所述的电机固定于机座上，并通过动力传送带与激振平衡器主轴联接；所述的筛箱设于激振平衡器主轴的偏心处，激振平衡器与机座之间设有支撑弹簧；电机动力通过动力传送带传递给激振平衡器主轴而驱动筛箱作圆周运动对物料进行分级筛分或脱水。
以上所述的激振平衡器包括同步轮、动力轮、主轴轴承座组合件、圆筒、主轴和筛箱轴承组合件，所述的动力轮设于主轴的一端，同步轮设于主轴的另一端；所述的主轴装配于主轴轴承座组件上，而主轴轴承座组件置于支撑弹簧上，通过支撑弹簧把筛箱及激振平衡器置于机座上，所述的筛箱轴承组合件通过螺栓将筛箱固定于主轴上；所述的圆筒固定于两个筛箱轴承组合件之间。
以上所述的主轴采用双主轴偏心结构，两个主轴之间通过同步带连接。
以上所述的同步带为三角胶带、同步齿形带或齿轮链条结构带。
以上所述的主轴是偏心距为e的偏心结构并套上偏心距为E的偏心套，主轴上安装有偏心距为H的偏心平衡盘。
以上所述偏心距e为3～20mm，偏心距E为3～15mm，偏心距H为10～50mm。
以上所述的偏心平衡盘上设有配重块。
以上所述的筛箱内设有筛网，筛箱的振动轨迹为圆形。
以上所述的激振平衡器为双激振平衡器，双激振平衡器同步运转，激振平衡器还可以采用电轴自同步，即每个激振平衡器都装有同一规格的电机，靠自同步实现。
以上所述的安全型消振振动筛还可以为悬吊式，所述的激振平衡器的主轴轴承座组合件设有吊环并通过钢丝绳悬挂于钢梁上，而钢梁上设有支撑弹簧。
本发明安全型消振振动筛的消振理论解析
    1.本发明的力学模型可以简化为如图6所示的直角坐标系力学分析图。
设MO—筛体参振质量（包括物料的粘着质量）；
mo—偏心平衡块及配重块的质量；                                 
R—质量M0的质心距支撑点O的距离；
r—质量m0的质心距离支撑点O的距离。
支承弹簧的刚度可分解为水平刚度                                                ，垂直刚度；质量MO和质量mo构成两体质点系，总质量为:M=MO+mo
总质心坐标值为：                                                                                                              


在上图所示的振动系统中，总质量M运动产生激振力为：
=
=    
作用在图中所示振动系统质点系 M的力除了Fx、Fy，还有惯性力Mx＂和My＂、弹簧作用力Kxx、Kyy及阻压力Cx＂和Cy（C为粘滞阻力系数）。
当消振振动筛工作时，可建立运动微分方程如下：
M+c+kx-(M0R-m0r)ω2cosωt=0
My＂+c+ky-(M0R-m0r)ω2sinωt=0            ⑴
微分方程式组（1）的全解分为自由振动和强迫振动两个谐振相加而成，由于振动系统受阻尼力的影响，它将不断地消耗系统的机械能量，使自由振动逐渐衰减直到最后完全消失。因此，只需讨论其特解如下：
x=cos(ωt-αx)
y=sin(ωt-αy)                   ⑵
式中：                                            

      

  
    其中：   =tg-1{[cω/[kx-(M0+m0)]｝
             =tg-1{cω/[ky-(M0+m0)]}
由于 c2ω2≈0 , 所以有：                                 
     =(M0R-m0r)ω2cos/[kx-(M0+m0)ω2]
      =(M0R-m0r)ω2cos/[ky-(M0+m0)ω2]                  (3)
把（3）式代入（2）式得：
    {}cos(ωt-)
     y= {}cos(ωt -)                (4)
2. 动负荷消减的条件：
从（4）式可知，当MoR-mor=0时，也就是当采取适当的技术措施，调整偏心激振块m0的质量大小和位置r，使振动系统质点系总质心刚好落在支撑中心处时，有：
 {            (5)
（5）式表明，支撑点O的振幅为O，静止不动。
因此，从上述理论证明了采取适当的技术手段可使消振振动筛对外影响的动负荷完全消减；并且，可大幅地提高振动强度，从而大大地提升了消振振动筛的筛分效率，达到节能降耗的目的。发明人曾经做过试验，振动强度从传统的数g提高到15g，产量可提高到原来的10～20倍。但由于制造和调整的误差，会造成有微小振动负荷外传的存在。
同现有技术相比，本发明的有益效果是：
1．本发明安全型消振振动筛有如下独具的特点，采用了动力学设计的振动力平衡理论，电机的动力通过动力传送带传送给激振平衡器，激振平衡器中的主轴偏心结构所产生的振动力传递给筛箱做功，当振动筛正常工作时，通过调整偏心块使支撑弹簧静止不动，达到消振的目的，做到安全、高振动强度、高效率；振动筛运转时，在相同条件下，筛箱传给基础（机座、支撑弹簧）的振动负荷降低了94%以上，减少功耗50%以上。
2．与传统的振动筛相比，本发明的振动筛中筛箱、物料等的运动质量及产生的离心力通过箱架集中于主轴偏心位置，并通过调整偏心块的偏心距和重量调节块，平衡该离心力，使振动产生的离心力不传递到机座上，机座保持基本静止不动，使得机器零部件寿命大大提高，实现消振、节能高效，工作安全可靠。
3.本发明安全型消振振动筛结构新颖独特，振动筛的振动强度比传统振动筛高出二倍以上，达到17-30g（g为重力加速度）以上，大大提高了工作效率；本发明的振动筛与传统的振动筛相比，本发明的筛机正常工作时，支撑弹簧不参与筛箱的振动，并且能够有效地消减振动筛机在起动和停机的过渡阶段所产生的冲击负荷。
4．本发明采用采用双主轴偏心结构，采用双主轴的优点是，便于支承筛箱稳定工作，双主轴由同步带强制同步运转，由于振动力的消除，从而可增大筛箱的振幅，大幅地提升工作效率，同时机器零部件寿命大大提高；并且本发明振动筛工作时，物料的进料偏差25%，振动不会发生变化。
附图说明
图1是本发明安全型消振振动筛的主视结构图。
图2是本发明安全型消振振动筛双主轴同步结构简图。
图3是本发明激振平衡器5的放大结构图。
图4是本发明激振平衡器5的工作原理示意图。
图5是本发明安全型消振振动筛实施例2的结构简图。
图6是本发明安全型消振振动筛力学结构模型简图。
附图标记名称及序号说明：
机座1、电机2、动力传送带3、支撑弹簧4、激振平衡器5、筛网6、筛箱7、同步带8、同步轮9、动力轮10、主轴轴承座组合件11、偏心平衡盘12、偏心套13、圆筒14、主轴15、筛箱轴承组合件16、配重块17。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明安全型消振振动筛作进一步的说明。
实施例1
如图1～4所示，是本发明安全型消振振动筛，包括机座1、电机2、动力传送带3、支撑弹簧4、激振平衡器5、筛网6、筛箱7、同步带8、同步轮9、动力轮10、主轴轴承座组合件11、偏心平衡盘12、偏心套13、圆管14、主轴15、筛箱轴承组合件16和配重块17，所述的电机2固定于机座1上，并通过动力传送带3与激振平衡器5主轴15联接；所述的筛箱7设于激振平衡器5主轴15的偏心处，激振平衡器5与机座1之间设有支撑弹簧4；电机2动力通过动力传送带3传递给激振平衡器5主轴而驱动筛箱7作圆周运动对物料进行分级或脱水；所述的激振平衡器5包括同步轮9、动力轮10、主轴轴承座组合件11、圆筒14、主轴15和筛箱轴承组合件16，所述的动力轮10设于主轴15的一端，同步轮9设于主轴15的另一端；所述的主轴15装配于主轴轴承座组件11上，而主轴轴承座组件11置于支撑弹簧4上，通过支撑弹簧4把筛箱7及激振平衡器5置于机座1上，所述的筛箱轴承组合件16通过螺栓将筛箱7固定于主轴15上；所述的圆筒14固定于两个筛箱轴承组合件16之间；所述的主轴15采用双主轴偏心结构，所述的双主轴通过同步带8连接；所述的同步带8为三角胶带、同步齿形带或齿轮链条结构带；所述的主轴15是偏心距为e的偏心结构并套上偏心距为E的偏心套13，主轴15上安装有偏心距为H的偏心平衡盘12；所述偏心距e为3～20mm，偏心距E为3～15mm，偏心距H为10～50mm；所述的偏心平衡盘12上设有配重块17；所述的筛箱7内设有筛网6，筛箱7的振动轨迹为圆形；所述的激振平衡器5为双激振平衡器，双激振平衡器同步运转，还可以采用电轴自同步，即每个激振平衡器5都装有同一规格的电机2，靠自同步实现。
实施例2
如图2～5所示，是本发明安全型消振振动筛，包括机座1、电机2、动力传送带3、支撑弹簧4、激振平衡器5、筛网6、筛箱7、同步带8、同步轮9、动力轮10、主轴轴承座组合件11、偏心平衡盘12、偏心套13、圆管14、主轴15、筛箱轴承组合件16和配重块17，所述的安全型消振振动筛为悬吊式，所述的激振平衡器的主轴轴承座组合件11设有吊环并通过钢丝绳悬挂于钢梁上，而钢梁上设有支撑弹簧4；所述的电机2固定于机座1上，并通过动力传送带3与激振平衡器5主轴15联接；所述的筛箱7设于激振平衡器5主轴15的偏心处，电机2动力通过动力传送带3传递给激振平衡器5主轴而驱动筛箱7作圆周运动对物料进行分级或脱水；所述的激振平衡器5包括同步轮9、动力轮10、主轴轴承座组合件11、圆筒14、主轴15和筛箱轴承组合件16，所述的动力轮10设于主轴15的一端，同步轮9设于主轴15的另一端；所述的主轴15装配于主轴轴承座组件11上，而主轴轴承座组件11置于支撑弹簧4上，通过支撑弹簧4把筛箱7及激振平衡器5置于机座1上，所述的筛箱轴承组合件16通过螺栓将筛箱7固定于主轴15上；所述的圆筒14固定于两个筛箱轴承组合件16之间；所述的主轴15采用双主轴偏心结构，所述的双主轴通过同步带8连接；所述的同步带8为三角胶带、同步齿形带或齿轮链条结构带；所述的主轴15是偏心距为e的偏心结构并套上偏心距为E的偏心套13，主轴15上安装有偏心距为H的偏心平衡盘12；所述偏心距e为3～20mm，偏心距E为3～15mm，偏心距H为10～50mm；所述的偏心平衡盘12上设有配重块17；所述的筛箱7内设有筛网6，筛箱7的振动轨迹为圆形；所述的激振平衡器5为双激振平衡器，双激振平衡器同步运转，还可以采用电轴自同步，即每个激振平衡器5都装有同一规格的电机2，靠自同步实现。
应用实施例
本发明安全型消振振动筛用于某露天采石场，与同样是1500x3000的筛箱规格相比，在相同的生产条件下，本发明的比传统振动筛产量提高了一倍多，而能耗少了40%，支撑弹簧比传统振动筛延长2倍以上，深受用户的赞同。