CN103922090A - 往复式电磁振动给料机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种往复式电磁振动给料机，其包括由料斗、衔铁、连接体及其它刚性连接的附属件构成的质体M1，由底座、电磁铁及其它刚性联接的附属件构成的质体M2，以及减振部件。质体M1与质体M2通过前后两排板弹簧相连接，且前后两排板弹簧采用不平行方式布置。当电磁铁内部通过经半波整流后的市电后，电磁铁与衔铁之间产生周期性的电磁力，此电磁力作为给料机的激励源，板弹簧提供恢复力，质体M1、M2在这两种力的作用下做近似直线往复运动，进而实现将料斗内的物料均匀送出的目的。

Description

往复式电磁振动给料机

技术领域

本发明涉及给料机，特别是涉及一种往复式电磁振动给料机。

背景技术

往复式电磁振动给料机作为一种定量可控给料设备，其具有结构简单、成本低、无润滑部件、寿命长等优点，广泛用于化工、食品等行业。往复式电磁振动给料机的结构可以简化成一个双质体的振动系统。由料斗、连接板、衔铁以及约占料斗容积10％～20％的物料等共同构成质体M1，由底座与电磁铁等部件共同构成质体M2。质体M1与M2靠弹簧连接，形成一个双质体振动系统。更为详细的内容可参考文献《电磁振动给料机特性分析与仿真控制》，于雷，广西大学硕士毕业论文，2004；《电磁振动给料机振幅的自适应控制》，黄凤，河海大学硕士毕业论文，2007；《电磁振动给料机参数的确定原则》，王艳，周辉，工艺与设备，2010.36。

常见的往复式电磁振动给料机按减振器固定方式可以分为两类，一类为减振弹簧吊在上面，另一类为减振弹簧支撑在下面。按主振动弹簧的形态也可以分为两类，一类为伸缩螺旋式弹簧，另一类为多片叠加板式弹簧。

采用下支撑减振的板式弹簧电磁振动给料机，一般有前后两排板弹簧，且两排板弹簧相互平行，与水平面成一角度放置。作为激振器的电磁铁及衔铁放在两排板弹簧之间，或者放在后排板弹簧的后面。

现行的往复式电磁振动给料机容易出现两方面的问题，一是物料在接近料斗出料口边沿时上下跳动幅度过大，这会导致物料在流出料斗时速度不一致；二是振动器质体M2的振幅过大，常常会对其他与之相连接的器件造成影响。

发明内容

为了解决物料在接近料斗出料口边沿时上下跳动的问题，进一步提高物料在振动器料斗内前进的稳定性，给料的均匀性，减轻底座的振动，本发明提出一种新的解决方案。

本发明的主要技术方案如下：

料斗11、衔铁12、连接体14、部分紧固螺栓33及其他刚性联接的附属件构成质体M1；底座21、电磁铁22、部分紧固螺栓及其他刚性联接的附属件构成质体M2。

质体M1、M2通过板弹簧31(或称板弹簧组，以下行文中对板弹簧及板弹簧组不做区分)联接，工作时电磁铁22与衔铁12之间周期性的电磁力作为给料机的激励源，板弹簧33提供恢复力。质体M1、M2在这两种力的作用下做近似直线往复运动。

后排板弹簧与水平面的夹角记为α，α∈[65°，75°]，前排板弹簧与水平面的夹角记为β，β∈[70°，90°]，同时

5°≤β-α≤20°，           (1)

板弹簧可以采用两组，也可以采用四组，采用四组时，前后两排每排各两组。

电磁铁与衔铁之间的作用力是体积力，图3中点画线X1为电磁力的等效中心线，简称电磁力中心线，应该理解，在三维空间下，点画线X1在其对称中分面上(下文类似的情况不再赘述)。点画线X2为后排板弹簧下固定螺栓的中心线，后排板弹簧的上固定螺栓的中心线与电磁力中心线X1共线。

点画线X1、X2之间的距离可以近似理解为板弹簧的有效长度l，质体M2的质心距离X1的距离记为l1，距离X2的距离记为l2，即l=(l₁+l₂)，且

l₁∶l=n，n∈[0，0.6]，         (2)

让质体M2的质心在X1与X2之间，且对n值给以限制，是为了降低给料机在工作的过程中底座的转动振动。质体M1的质心在电磁力中心线X1上，或者距离X1的距离为m，且

0≤m≤1/5，          (3)

对质体M1的质心做这样的限制是为了充分利用振动的能量，减弱物料在料斗内垂直方向上的振幅，并且减弱料斗在工作过程中的转动振动。

板弹簧组是由一片或多片板弹簧与垫片叠加组成的，板弹簧的片数由其材料、长度、宽度、电磁铁与衔铁之间气隙的宽度、M1与M2的质量等因素共同决定。前后两排板弹簧组中心的水平距离是板弹簧有效长度l的1-2倍。

前后两排减振弹簧的中心距离为L，质体M2的质心距离后排减振弹簧中心线的距离记为L1，距离前排减振弹簧中心线的距离为L2，L=L1+L2，且

L1∶L=p，p∈[0.1，0.5]，         (4)

减振弹簧前后两排各有2个，共4个。当然，减振弹簧并非一定如此，如果愿意，减振弹簧可以采用其他方式，例如可以是前后各一块橡胶垫。

相比于现行的往复式电磁振动给料机，本发明公布的给料机，料斗的出口处与尾部振动方向基本一致，或者出口处的振动方向与水平面夹角略小，供料平稳，物料在料斗出口的上下方向跳动幅度低，底座的振动幅度低，对其它与之接触的器件的影响小。

本发明公布的给料机的底座不限于附图1中的外形，只要保证质体M2的质心，板弹簧的的相对位置及倾角，电磁铁、衔铁的相对位置等满足以上关键参数的限定范围或关系式，不管其外形如何都应该理解为从本发明得到益处，在本发明的范围以内，且由所附权利要求保护。

附图说明

图1是本发明的结构示意图的侧视图；

图2是本发明的结构示意图的前视图；

图3是着重于力学及振动分析的本发明的结构示意图；

图4是本发明实施例的底座示意图；

图5是本发明的又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的分选方案。

参照图1-4，本技术方案的优选实施例提供一种往复式电磁振动给料机。

本实施例的给料机主要包括构成质体M2的底座21、电磁铁22，构成质体M1的料斗11、衔铁12、加强板13、连接体14，作为弹性元件提供恢复力的板弹簧组31，减振弹簧32等部件。

在一定误差范围允许内，近似认为质体M1的质心在电磁力中心线上，即数学表达式(3)中的m值在此取值～0。

采用两组板弹簧31，前后两排各一组，后排板弹簧与水平面成70°夹角，且其上固定螺栓的中心线与电磁力中心线X1重合。

前排板弹簧与水平面成80°夹角，且与后排板弹簧约呈10°夹角，即数学表达式(1)中的β-α值在此取值～10°。

数学表达式(2)中的n值在此取值～0.5。

质体M2的质量约为质体M1的质量的2.5倍。

衔铁与电磁铁之间的气隙宽度约为3mm。

为调整质体M2的质心的位置并保证其强度，底座21采用如图4的设计，数学表达式(4)中的p值在此取值～0.2。

将经过半波整流后的市电通到电磁铁，电磁铁与衔铁之间就产生相应的脉冲电磁力，吸引衔铁并带动整个质体M1向后下方运动，同时板弹簧积累弹性势能，当衔铁与电磁铁的距离达到极小值后，板弹簧内储存的弹性势能将使质体M1反向运动，如此反复，推动料斗内的物料向前运动。

在给料机工作过程中，质体M1的各个组成部分通过焊接或者螺栓刚性联接在一起，近似作为一个刚体运动；类似的，质体M2的各组件在给料机工作过程中也近似作为一个刚体运动。

图5是本发明的又一优选实施例的结构示意图，为简单起见，没有对所有零部件进行标号，仅对与上一实施例有变化及相关的零部件做了标号，与上一实施例相比，本实施例做了如下改变：

1、前排板弹簧31与水平面夹角α为90°，即数学表达式(1)中β-α=20°；

2、相应的连接体14与前排板弹簧的固定面采用竖直方式；

2、料斗11的后壁采用竖直方式；

3、为适应质体M1的改变，底座21的尾部加重，质体M2的质心后移，数学表达式(4)中p值在此取值～0.1；

4、减振弹簧32采用块状橡胶。

以上内容仅为本发明的实施例，本领域的技术人员可以据此做出各种修改而不偏离本发明的范围和精神。

Claims (6)

1.一种往复式电磁振动给料机，其包括由料斗、衔铁、连接体及其它刚性连接的附属件构成的质体M1，由底座、电磁铁及其它刚性连接的附属件构成的质体M2，以及减振部件，质体M1与质体M2通过前后两排板弹簧相连接；其特征在于： 

(1)质体M1的质心在电磁力中心线上，或者其偏离电磁力中心线的距离不超过板弹簧有效长度的1／5； 

(2)后排板弹簧与水平面的夹角在65°至75°之间，后排板弹簧与连接体的固定位置的中心在电磁力中心线上； 

(3)前排板板弹簧与水平面的夹角在70°至90°之间。

2.如权利要求1所述的往复式电磁振动给料机，其特征在于它的前后两排板弹簧采用不平行布置，前排板弹簧与水平面的夹角更大，其与后排板簧的夹角在5°至20°之间。 

3.如权利要求1所述的往复式电磁振动给料机，其特征在于质体M2的质心在电磁力中心线的下方，且到电磁力中心线的距离不超过板弹簧有效长度的3／5。 

4.如权利要求1所述的往复式电磁振动给料机，其特征在于采用前后两排减振部件，且位于底座的下方。 

5.如权利要求1、3、4所述的往复式电磁振动给料机，其特征在于质体M2的质心到后排减振部件中心的距离为前后两排减振部件中心距离的1／10到1／2。 

6.如权利要求1所述的往复式电磁振动给料机，其特征在于两排板弹簧中心的水平距离是板弹簧有效长度的1-2倍。