CN103769362B - 一种振动筛 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动筛，它包括筛箱，筛箱通过弹簧支撑装置设置在机架上，筛箱上设置有振动器，振动器通过传动装置连接驱动电机，驱动电机设置在电机支撑座上，传动装置包括主轴、偏心法兰和轮胎式联轴器，驱动电机驱动连接主轴的一端，主轴的另一端连接偏心法兰，偏心法兰设置在轮胎式联轴器的一侧，轮胎式联轴器的另一侧连接振动器中的振动器轴；弹簧支撑装置包括下弹簧支座、上弹簧支座和弹簧，下弹簧支座和上弹簧支座分别对应与机架和筛箱铰接。机架、偏心法兰、筛箱和弹簧支撑装置组成曲柄摇杆机构，工作时既有振动器产生的振动又有曲柄摇杆机构实现的类似簸箕的“簸动”，本发明具有多重振动效果，工作效率较高。

Description

一种振动筛

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种振动筛。

背景技术

振动筛是指利用振子激振所产生的复旋型振动而工作，对物流进行筛选、分级的设备。振动筛一般用于矿山开采、建筑垃圾回收的筛选分级，主要根据物料几何尺寸大小实现分级，以达到分选出不同用途物料的目的。

如图1所示，为现有技术中的一种振动筛的结构示意图，该振动筛主要由机架1’、振动器2’、驱动电机3’、传动装置4’、筛箱5’和弹簧支撑装置6’等部件组成。筛箱5’通过弹簧支撑装置6’设置在机架1’上，驱动电机3’设置在驱动电机支撑架上，驱动电机3’通过传动装置4’连接振动器2’，振动器2’设置在筛箱5’上。振动筛工作时，在驱动电机3’带动下，振动器2’作圆周运动，筛箱5’与机架1’之间通过弹簧支撑装置6’连接，筛箱5’通过振动器2’上的偏心块带动进行有规律的振动。位于筛片上的物料在振动作用下，向前运动，满足筛目尺寸需求的物料通过筛面，进入下一筛网或直接进入出料口，排除机外；不能通过筛面的大粒径物料沿筛面运动到排料口，进而排除机外。每层筛面都有专门的物料收集系统，物料逐层出振动筛，完成筛选、分级工作。目前振动筛仅通过一个或两个振动器实现振动，工作效率有待于进一步提高；且振动筛的起振方式仅靠振动器或激振器，作用方式单一，没有多重振动的效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提出一种振动筛，其具有多重振动效果，工作效率较高。

为实现上述目的，本发明提供了一种振动筛，它包括筛箱，所述筛箱通过弹簧支撑装置设置在机架上，所述筛箱上设置有振动器，所述振动器通过所述传动装置连接驱动电机，所述驱动电机设置在电机支撑座上，所述传动装置包括主轴、偏心法兰和弹性可移式联轴器，所述驱动电机驱动连接所述主轴的一端，所述主轴的另一端连接所述偏心法兰，所述偏心法兰设置在所述弹性可移式联轴器的一侧，所述弹性可移式联轴器的另一侧连接所述振动器中的振动器轴；所述弹簧支撑装置包括下弹簧支座、上弹簧支座和弹簧，所述下弹簧支座采用铰接方式与所述机架铰接，所述上弹簧支座采用铰接方式与所述筛箱铰接。

进一步的，所述振动器包括第一振动器本体、第二振动器本体和传动轴，所述第一振动器本体和所述第二振动器本体分别对应设置在所述筛箱的两侧，所述第一振动器本体包括第一振动器轴，所述第二振动器本体包括第二振动器轴，所述第一振动器轴的一端连接所述弹性可移式联轴器，所述第一振动器轴的另一端连接所述传动轴的一端，所述传动轴的另一端连接所述第二振动器轴。

进一步的，所述第一振动器本体还包括两个间隔设置的第一振动器保护罩，所述第一振动器轴穿过两个所述第一振动器保护罩，两个所述第一振动器保护罩内均设置有一用于支撑所述第一振动器轴的第一轴承结构，以及一个第一主偏心块和一个第一副偏心块，所述第一主偏心块与所述第一振动器轴固定连接，所述第一副偏心块与所述第一主偏心块固定连接，所述第一副偏心块与所述第一主偏心块之间具有可调节的夹角。

进一步的，所述第二振动器本体还包括两个间隔设置的第二振动器保护罩，所述第二振动器轴穿过两个所述第二振动器保护罩，两个所述第二振动器保护罩内均设置有一用于支撑所述第二振动器轴的第二轴承结构，以及一个第二主偏心块和一个第二副偏心块，所述第二主偏心块与所述第一振动器轴固定连接，所述第二副偏心块与所述第二主偏心块固定连接，所述第二副偏心块与所述第二主偏心块之间具有可调节的夹角。

进一步的，两个所述第一振动器保护罩分别固定设置在所述筛箱的其中一个侧板的内侧和外侧；两个第二振动器保护罩分别固定设置在所述筛箱的另一个侧板的内侧和外侧。

进一步的，所述传动轴为万向节传动轴，所述万向节传动轴的外周罩设有传动轴保护罩。

进一步的，所述驱动电机通过皮带轮传动机构驱动连接所述主轴的一端，所述皮带轮传动机构包括与所述驱动电机的输出轴连接的小皮带轮、传动皮带，以及与所述主轴连接的大皮带轮，所述大皮带轮的直径大于所述小皮带轮的直径。

进一步的，所述大皮带轮通过设置在所述电机支撑座上的皮带轮支撑装置支撑，所述主轴穿过所述皮带轮支撑装置，且通过所述皮带轮支撑装置上设置的轴承支撑。

进一步的，所述弹簧支撑装置中的所述下弹簧支座与所述上弹簧支座均为倒梯形结构，所述下弹簧支座与所述上弹簧支座之间的中部设置有一个所述弹簧，所述下弹簧支座与所述上弹簧支座之间的两侧均分别设置一个所述弹簧。

进一步的，所述弹性可移式联轴器采用轮胎式联轴器。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供的振动筛，不仅通过由振动器产生的振动作用进行作业，同时传动装置中的主轴通过偏心法兰和弹性可移式联轴器连接振动器中的振动器传动轴，主轴带动偏心法兰旋转，主轴与振动器传动轴之间具有一定的偏心距，而且弹簧支撑装置不是直接固定连接机架与筛箱，而是通过铰接方式连接机架与筛箱，这样偏心法兰相当于曲柄，筛箱相当于连杆，弹簧支撑装置相当于摇杆，机架和电机支撑座均固定在地基上，机架、偏心法兰、筛箱和弹簧支撑装置组成曲柄摇杆机构，整个振动筛工作时筛箱具有复合振动效果：振动器中的偏心块产生的振动以及曲柄摇杆机构实现连杆运动形成的类似操作簸箕的“簸动”，因此，本发明具有多重振动效果，工作效率较高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中的一种振动筛结构示意图；

图2为本发明提供的振动筛主视示意图；

图3为本发明提供的振动筛侧视示意图；

图4为本发明提供的振动器结构示意图；

图5为本发明提供的弹簧支撑装置结构示意图；

图6为本发明提供的筛箱结构示意图；

图7为本发明提供的振动筛动力传动的结构简图；

图8为本发明提供的振动筛中形成的曲柄摇杆机构原理图；

图9为本发明提供的振动筛中振动器的主偏心块与副偏心块的安装示意图。

图中：

1-机架；2-电机支撑座；

3-筛箱；31-筛框；32-筛网；

4-弹簧支撑装置；41-下铰接座；42-下弹簧支座；43-上弹簧支座；44-弹簧；

5-驱动电机；

6-传动装置；61-皮带轮传动机构；611-大皮带轮；612-传动皮带；613-皮带轮支撑装置；62-主轴；63-偏心法兰；64-轮胎式联轴器；

7-振动器；71-第一振动器本体；711-第一振动器轴；712-第一振动器保护罩；713-第一轴承结构；714-第一主偏心块；715-第一副偏心块；72-第二振动器本体；73-万向节传动轴；74-传动轴护罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2、图3所示，本发明提供的振动筛包括机架1、电机支撑座2、筛箱3、弹簧支撑装置4、驱动电机5、传动装置6和振动器7。

如图2、图3所示，机架1固定在地基上，筛箱3通过两侧设置的若干弹簧支撑装置4设置在机架1上，振动器7设置在筛箱3上，振动器7通过传动装置6连接驱动电机5，驱动电机5设置在电机支撑座2上，电机支撑座2固定在地基上。

如图2-4所示，传动装置6包括皮带轮传动机构61、主轴62、偏心法兰63和轮胎式联轴器64。其中，皮带轮传动机构61包括与驱动电机5的输出轴连接的小皮带轮，与主轴62连接的大皮带轮611，以及小皮带轮和大皮带轮611之间的传动皮带612，其中小皮带轮的直径小于大皮带轮611的直径。大皮带轮611通过皮带轮支撑装置613支撑，皮带轮支撑装置613可以通过螺栓固定设置在电机支撑座2上，主轴62穿过皮带轮支撑装置613，且通过皮带轮支撑装置613上设置的轴承结构支撑，皮带轮支撑装置613还可以对主轴62的外周进行保护。主轴62的一端与大皮带轮611连接，另一端可以通过连接键与偏心法兰63连接，偏心法兰63设置在轮胎式联轴器64的一侧，轮胎式联轴器64的另一侧与振动器7中的振动器轴连接。由于设置偏心法兰63，振动器轴在主轴62的带动下不仅自转，还绕主轴62的中轴线转动。

如图4所示，振动器7包括第一振动器本体71、第二振动器本体72和万向节传动轴73。第一振动器本体71和第二振动器本体72分别对应设置在筛箱3的两侧，第一振动器本体71包括第一振动器轴711，第二振动器本体72包括第二振动器轴，第一振动器轴711的一端连接轮胎式联轴器64，第一振动器轴711的另一端连接万向节传动轴73的一端，万向节传动轴73的另一端连接第二振动器轴。

由于本发明提供的振动筛在工作时具有一定的振幅，振动过程中无法完全保证第一振动器轴711和第二振动器轴的同轴度和运动的一致性，使用一般的联轴器容易损坏，降低工作效率，因此，本发明优选采用万向节传动轴73。

如图4所示，第一振动器本体71还包括两个第一振动器保护罩712、两个第一轴承结构713、两个第一主偏心块714和两个第一副偏心块715。第一振动器轴711穿过间隔设置的两个第一振动器保护罩712，两个第一振动器保护罩712内分别设置一个第一轴承结构713，两个第一轴承结构713相邻设置且位于第一振动器轴711的中部，用于支撑第一振动器轴711。第一振动器轴711的两端均设置一个第一主偏心块714和一个第一副偏心块715。两个第一主偏心块714对称设置，两个第一副偏心块715对称设置。第一主偏心块714可以通过压紧螺栓或连接键与第一振动器轴711固定连接，第一副偏心块715与第一主偏心块714之间具有一定的预设夹角，该预设夹角可以通过调节第一副偏心块715相对于第一主偏心块714转动获得，当第一副偏心块715与第一主偏心块714的相对夹角达到预设夹角后，可以通过连接销轴将第一副偏心块715与第一主偏心块714固定连接。

第二振动器本体72的结构与第一振动器本体71的结构基本相同，图中未示出。第二振动器本体72还包括两个第二振动器保护罩、两个第二轴承结构、两个第二主偏心块和两个第二副偏心块。第二振动器轴穿过间隔设置的两个第二振动器保护罩，两个第二振动器保护罩内分别设置一个第二轴承结构，两个第二轴承结构相邻设置且位于第二振动器轴的中部，用于支撑第二振动器轴。第二振动器轴的两端均设置一个第二主偏心块和一个第二副偏心块。两个第二主偏心块对称设置，两个第二副偏心块对称设置。第二主偏心块可以通过压紧螺栓或连接键与第二振动器轴固定连接，第二副偏心块与第二主偏心块之间具有一定的预设夹角，该预设夹角可以通过调节第二副偏心块相对于第二主偏心块转动获得，当第二副偏心块与第二主偏心块相对夹角达到预设夹角后，可以通过连接销轴将第二副偏心块与第二主偏心块固定连接。

上述实施例中，两个第一振动器保护罩712可以通过螺栓分别固定设置在筛箱3的其中一个侧板上，且分别对应位于筛箱3的内部和外部；两个第二振动器保护罩可以通过螺栓分别固定设置在筛箱3的另一个侧板上，且分别对应位于筛箱3的内部和外部。

上述实施例中，万向节传动轴73的外周罩设有传动轴护罩74，用于保护万向节传动轴73。

如图3、图5所示，弹簧支撑装置4主要包括下铰接座41、下弹簧支座42、上弹簧支座43和弹簧44。下铰接座41固定设置在机架1上，下铰接座41顶部通过轴销和轴承结构与下弹簧支座42铰接，上弹簧支座43通过销轴和轴承结构与筛箱3铰接。弹簧44设置在下弹簧支座42与其上方的上弹簧支座43之间。由于上弹簧支座43与筛箱3铰接，下弹簧支座42与下铰接座41铰接，因此，弹簧支撑装置4随筛箱3运动过程中，上弹簧支座43和下弹簧支座42的运动比较灵活，位于上弹簧支座43与下弹簧支座42之间的弹簧44不容易受到磨损，提高了弹簧44的寿命。

上述实施例中，上弹簧支座43、下弹簧支座42可以均设置为倒梯形结构，包括平板，以及与平板的两端一体设置且向斜上方倾斜的斜板。上弹簧支座43的平板与下弹簧支座42的平板之间可以设置一个弹簧44，上弹簧支座43的两侧斜板与下弹簧支座42的两侧斜板之间也可以分别设置一个弹簧44，三个弹簧44形成类似于三角形的结构。本发明提供的振动筛在工作过程中振动幅度和振动强度都比较大，使用三个弹簧的结构，可以加强弹簧支撑装置4的使用强度，防止单个弹簧容易损坏的问题；另外，上弹簧支座43和下弹簧支座42均设置为倒梯形结构，防止振动过程中筛箱3的偏移和错位。

上述实施例中，机架1主要采用型钢焊接或通过螺栓连接构成。

如图6所示，上述实施例中，筛箱3主要包括筛框31和筛网32，筛框31内设置有至少一层筛网32，筛框31包括两侧的侧板和连接两侧侧板的横梁。筛箱3用于对物料进行筛选、分级要求有足够的刚性。

上述实施例中，弹簧支撑装置4可以设置四个，两两对称设置在筛箱3的两侧。

上述实施例中，可通过更换偏心法兰63调整筛箱3的运动幅度，偏心法兰63的选取只要达到足够的强度即可。

上述实施例中，轮胎式联轴器64属于弹性可移式联轴器的其中一种，本发明中也可以采用其他的弹性可移式联轴器替换轮胎式联轴器64,以补偿两轴间的相对径向位移。

轮胎式联轴器64具有结构简单，装拆方便，噪声小，不用润滑，径向尺寸较大，使用寿命长，扭转刚度小，减振能力强，补偿两轴相对位移的能力较大等优点，适用于启动频繁，正反转多变，冲击较大的传动。由于本发明提供的振动筛在启动和工作过程中均有比较大的振动，且启动中经常出现过载工况，所以，优选使用轮胎式联轴器。

本发明提供的振动筛的组装方式如下：将振动器7装配在筛箱3上，然后通过弹簧支撑装置4将筛箱3装配到机架1上；将主轴62装配在皮带轮支撑装置613上，然后将主轴62的一端通过偏心法兰63和轮胎式联轴器64与振动器7相连接；将大皮带轮611装配到主轴62的另一端上，并将驱动电机5及小皮带轮固定在电机支撑座2上，然后通过传动皮带612将大皮带轮611和小皮带轮相连。

本发明提供的振动筛的工作原理如下：

如图7所示，工作时驱动电机5将电能转化为旋转的动能驱动小皮带轮，动力通过传动皮带612传送到大皮带轮611，大皮带轮611带动主轴62转动，主轴62通过轴承设置在皮带轮支撑装置613上，主轴62通过键连接把动力传递到偏心法兰63，偏心法兰63驱动轮胎式联轴器64做偏心转动，进而带动振动器7做偏心量为e的转动，振动器7的四个主偏心块、四个副偏心块在振动器轴转动时会产生振动。

如图8所示，由于弹簧支撑装置4不是直接与机架1和筛箱3固定连接，而是通过销轴和轴承利用铰接方式连接机架1和筛箱3，而且机架1和电机支撑座2固定在地基上，筛箱3通过弹簧支撑装置4与机架1连接，弹簧支撑装置4具有一定的柔性，机架1、偏心法兰63、筛箱3和弹簧支撑装置4组成曲柄摇杆机构，偏心法兰63相当于曲柄，筛箱3相当于连杆。最终筛箱3的运动为通过偏心法兰63实现的曲柄摇杆机构中连杆摆动形成的类似操作簸箕的“簸动”，以及振动器7中主偏心块和副偏心块激发振动的合成运动。筛网32随筛箱3一起运动，对喂入的物料进行筛选、分级。本发明提供的振动筛实现了平面运动和偏心振动双重振动效果。

如图9所示，振动器7通过调节主偏心块与副偏心块的相对夹角来改变激振力。通过调节副偏心块与主偏心块之间的安装夹角，还能调节这一组偏心块的质心位置，也就是可调节偏心块组的质心位置，进而能够调节振动器7的总体参振质量，从而达到调整筛箱3的振幅的目的（振动器7的总体参振质量越大，筛箱3的振幅越小。

总体参振质量MA的具体计算过程如下：

MA=n_zW_kr

式中：

n_z—偏心块组数；

W_k—每组偏心块的质量，kg；

r—偏心块的回转半径，m。

W_z—主偏心块的质量，kg；

W_f—副偏心块的质量，kg；

r_z—主偏心块的回转半径，m；

r_f—副偏心块的回转半径，m；

—主偏心块与副偏心块相对夹角。

由上式可见，总体参振质量由主偏心块和副偏心块的回转半径，主偏心块和副偏心块的质量，以及主偏心块与副偏心块的相对夹角共同决定，因此，可以通过调节上述参数调节振动器7的总体参振质量，达到调节筛箱3的振动幅度的目的，并能够对筛箱3的振动幅度进行评估。

基于上述各实施例，本发明至少具有以下优点：可通过更换偏心法兰调整筛箱的偏心量，偏心法兰的选取只要达到足够的强度即可；振动器结构简单，可通过控制主偏心块与副偏心块相对夹角调节振动力，达到调节筛箱的激振力和振动幅度的目的，调节方便；具有振动器产生的振动以及曲柄摇杆机构实现的连杆运动形成的类似操作簸箕的“簸动”，振动力强劲，筛分效率高，不易产生上网堵塞现象；采用的轮胎联轴器具有很高的弹性，补偿两轴相对位移的能力较大，并有良好的阻尼，而且结构简单、不需润滑、装拆和维护都比较方便；整机结构简单，安全性高。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种振动筛，它包括筛箱，所述筛箱通过弹簧支撑装置设置在机架上，所述筛箱上设置有振动器，所述振动器通过传动装置连接驱动电机，所述驱动电机设置在电机支撑座上，其特征在于:所述传动装置包括主轴、偏心法兰和弹性可移式联轴器，所述驱动电机驱动连接所述主轴的一端，所述主轴的另一端连接所述偏心法兰，所述偏心法兰设置在所述弹性可移式联轴器的一侧，所述弹性可移式联轴器的另一侧连接所述振动器中的振动器轴；所述弹簧支撑装置包括下弹簧支座、上弹簧支座和弹簧，所述下弹簧支座采用铰接方式与所述机架铰接，所述上弹簧支座采用铰接方式与所述筛箱铰接；

所述振动器包括第一振动器本体、第二振动器本体和传动轴，所述第一振动器本体和所述第二振动器本体分别对应设置在所述筛箱的两侧，所述第一振动器本体包括第一振动器轴，所述第二振动器本体包括第二振动器轴，所述第一振动器轴的一端连接所述弹性可移式联轴器，所述第一振动器轴的另一端连接所述传动轴的一端，所述传动轴的另一端连接所述第二振动器轴。

2.如权利要求1所述的振动筛，其特征在于：所述第一振动器本体还包括两个间隔设置的第一振动器保护罩，所述第一振动器轴穿过两个所述第一振动器保护罩，两个所述第一振动器保护罩内均设置有一用于支撑所述第一振动器轴的第一轴承结构，以及一个第一主偏心块和一个第一副偏心块，所述第一主偏心块与所述第一振动器轴固定连接，所述第一副偏心块与所述第一主偏心块固定连接，所述第一副偏心块与所述第一主偏心块之间具有可调节的夹角。

3.如权利要求2所述的振动筛，其特征在于：所述第二振动器本体还包括两个间隔设置的第二振动器保护罩，所述第二振动器轴穿过两个所述第二振动器保护罩，两个所述第二振动器保护罩内均设置有一用于支撑所述第二振动器轴的第二轴承结构，以及一个第二主偏心块和一个第二副偏心块，所述第二主偏心块与所述第一振动器轴固定连接，所述第二副偏心块与所述第二主偏心块固定连接，所述第二副偏心块与所述第二主偏心块之间具有可调节的夹角。

4.如权利要求3所述的振动筛，其特征在于：两个所述第一振动器保护罩分别固定设置在所述筛箱的其中一个侧板的内侧和外侧；两个第二振动器保护罩分别固定设置在所述筛箱的另一个侧板的内侧和外侧。

5.如权利要求1所述的振动筛，其特征在于：所述传动轴为万向节传动轴，所述万向节传动轴的外周罩设有传动轴保护罩。

6.如权利要求1所述的振动筛，其特征在于：所述驱动电机通过皮带轮传动机构驱动连接所述主轴的一端，所述皮带轮传动机构包括与所述驱动电机的输出轴连接的小皮带轮、传动皮带，以及与所述主轴连接的大皮带轮，所述大皮带轮的直径大于所述小皮带轮的直径。

7.如权利要求6所述的振动筛，其特征在于：所述大皮带轮通过设置在所述电机支撑座上的皮带轮支撑装置支撑，所述主轴穿过所述皮带轮支撑装置，且通过所述皮带轮支撑装置上设置的轴承支撑。

8.如权利要求1所述的振动筛，其特征在于：所述弹簧支撑装置中的所述下弹簧支座与所述上弹簧支座均为倒梯形结构，所述下弹簧支座与所述上弹簧支座之间的中部设置有一个所述弹簧，所述下弹簧支座与所述上弹簧支座之间的两侧均分别设置一个所述弹簧。

9.如权利要求1所述的振动筛，其特征在于：所述弹性可移式联轴器采用轮胎式联轴器。