CN104070009B - 一种多振型振动筛 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多振型振动筛，包括筛箱和机座；筛箱通过弹性支撑设置在机座上；还包括振荡器和液压缸，振荡器的振动中心与筛箱的质心重合，液压缸可移动或可转动的设置在机座上，液压缸的伸缩端与筛箱固定连接或铰接，液压缸的伸缩杆所在的直线穿过筛箱的质心。控制液压缸的伸缩端按照某预定的规律做伸缩运动，伸缩杆的延长线穿过质心，伸缩端的作用力穿过质心；同时控制振荡器振动，振动中心为质心，作用力也作用在质心，两个作用力在质心处合成，能够使筛箱按照某种轨迹振动，筛箱的振动轨迹可以为直线、圆形、椭圆形或其他形状，该振动筛的筛箱不但能够实现不同振型的振动，而且能够在振动过程中改变振动参数。
Description
技术领域
本发明涉及振动筛技术领域，特别是涉及一种多振型振动筛。
背景技术
振动筛通常用于筛分物料，振动筛具有底面为筛分面的筛箱，筛箱按照一定的轨迹振动时，将其内部的物料抛起，物料落下时，小颗粒物料通过筛分面被筛选出来。
目前使用的振动筛都是利用振子激振产生的振动带动筛箱振动，从振型分，包括圆振动筛、直线振动筛和椭圆振动筛。圆振动筛和直线振动筛的振动轨迹比较容易实现，椭圆振动筛需设置两个振子，两个振子的振动矢量按照一定的方式合成能够形成椭圆形的振动轨迹。各种振型的振动筛有各自的优点和缺点，具体的，可以根据物料的筛分要求选用相应振型的振动筛。
振动筛设置好后，便确定了振动筛的振型，工作时，只能按照设定的振型振动。振子激振时的参数是一定的，进而确定了筛箱的振动参数，工作过程中不能调整筛箱的振动参数，如果要改变筛箱的振动参数，例如振幅，需要停机调整。
因此，如何设计一种振动筛，该振动筛不但能够改变振型，而且在振动过程中能够改变振动参数，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多振型的振动筛，该振动筛不但能够改变振型，而且能够在振动过程中改变振动参数。
为了实现上述技术目的，本发明提供了一种多振型振动筛，包括筛箱和机座；所述筛箱通过弹性支撑设置在所述机座上；还包括振荡器和液压缸，所述振荡器的振动中心与所述筛箱的质心重合，所述液压缸可移动或可转动的设置在所述机座上，所述液压缸的伸缩端与所述筛箱固定连接或铰接，所述液压缸的伸缩杆所在的直线穿过所述筛箱的质心。
优选地，所述伸缩端与所述筛箱的箱体固定连接；所述液压缸通过滑座设置在所述机座上，所述液压缸能够沿所述滑座滑动。
优选地，所述伸缩端与所述筛箱的质心处铰接；所述液压缸通过铰接座设置在所述机座上，所述液压缸能够绕所述铰接座转动。
优选地，所述液压缸通过倾角调节装置设置在所述机座上，所述多振型振动筛未振动时，调节所述倾角调节装置能够改变所述液压缸的伸缩杆与所述筛箱的底板的夹角。
优选地，所述倾角调节装置包括安装座和滑轨，所述滑轨为圆弧形且其圆心与所述振荡器的振动中心重合，所述安装座与所述滑轨配合，能够在所述滑轨上移动并固定在所述滑轨的预定位置上；所述液压缸可移动或可转动的设置在所述安装座上。
优选地，所述机座上设有角度调节装置，所述角度调节装置能够改变所述筛箱的底板与所述机座的夹角。
优选地，所述角度调节装置包括平板，所述平板与所述机座铰接，二者的夹角可调；所述筛箱通过所述弹性支撑设置在所述平板上，所述液压缸也设置在所述平板上。
优选地，所述弹性支撑包括四个弹簧，四个所述弹簧的刚度相同并相对于所述筛箱的质心对称。
优选地，所述弹性支撑包括四个弹簧，四个所述弹簧到所述筛箱质心的距离与四个所述弹簧的刚度成反比。
本发明提供的多振型振动筛，包括筛箱和机座；筛箱通过弹性支撑设置在机座上；还包括振荡器和液压缸，振荡器的振动中心与筛箱的质心重合，液压缸可移动或可转动的设置在机座上，液压缸的伸缩端与筛箱固定连接或铰接，液压缸的伸缩杆所在的直线穿过筛箱的质心。
液压缸可移动的设置在机座上时，其伸缩端与筛箱固定连接；液压缸可转动的设置在机座上时，其伸缩端与筛箱铰接，铰接时铰接点位于筛箱的质心。控制液压缸的伸缩端按照某预定规律做伸缩运动，伸缩杆的延长线穿过质心，则伸缩端对筛箱的作用力穿过筛箱的质心；控制振荡器振动，振动中心与质心重合，对筛箱的作用力也作用在质心，液压缸和振荡器对筛箱施加的作用力在质心处合成，能够使筛箱做平动振动，筛箱做平动振动的轨迹可以为直线、圆形、椭圆、其他规则或不规则的形状。
仅振荡器振动时，筛箱的振动轨迹为圆形；仅液压缸做伸缩运动时，筛箱的振动轨迹为直线；振荡器振动的同时液压缸做伸缩运动，液压缸伸缩运动的频率与振荡器的振动频率相同，此时筛箱的振动轨迹为椭圆，该振动筛能够实现不同振型的振动。筛箱按照椭圆形轨迹振动时，改变伸缩端伸缩运动的参数，就可以改变椭圆长短轴的长度，进而改变了筛箱的振动参数，该振动筛不但能够改变振型，而且能够在振动过程中改变振动参数。振荡器通过变频器控制振动频率，液压缸通过液压系统控制装置控制振动频率。两者频率相同，通过控制两者的振动频率来控制整个振动筛的振动频率。如果两者的振动频率不相同可以形成其它的复杂振动曲线。
一种具体的实施方式是，伸缩端与筛箱的箱体固定连接；液压缸通过滑座设置在机座上，液压缸能够沿滑座滑动。
另一种具体的实施方式是，伸缩端与筛箱的箱体铰接，铰接时铰接点位于筛箱的质心；液压缸通过铰接座设置在机座上，液压缸能够绕铰接座转动。
以上两种安装方式都可以通过倾角调整装置调整液压缸与筛箱底板的夹角。
附图说明
图1为本发明所提供的多振型振动筛第一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的多振型振动筛第二种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明所提供的多振型振动筛第三种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明所提供的多振型振动筛第四种具体实施方式的结构示意图；
图5为本发明所提供的多振型振动筛第五种具体实施方式的结构示意图；
图6为本发明所提供的多振型振动筛第六种具体实施方式的结构示意图；
图7为本发明所提供的多振型振动筛第七种具体实施方式的结构示意图。
其中，图1至图7中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：
筛箱1；机座2；振荡器3；液压缸4；伸缩端41；伸缩杆42；滑座5；铰接座6；平板7；弹簧8；滑座安装座91；铰接座安装座92；滑轨93；伸缩端安装滑轨94。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种多振型的振动筛，该振动筛不但能够改变振型，而且能够在振动过程中改变振动参数。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图7，图1至图7分别为本发明所提供的多振型振动筛第一种至第七种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种多振型振动筛，包括筛箱1和机座2；筛箱1通过弹性支撑设置在机座2上；还包括振荡器3和液压缸4，振荡器3的振动中心与筛箱1的质心重合，液压缸4可移动或可转动的设置在机座2上，液压缸4的伸缩端41与筛箱1固定连接或铰接，液压缸4的伸缩杆42所在的直线穿过筛箱1的质心。
液压缸4可移动的设置在机座2上时，液压缸4的伸缩端41与筛箱1固定连接；液压缸4可转动的设置在机座2上时，液压缸4的伸缩端41与筛箱1的质心铰接。
控制液压缸4的伸缩端41按照某预定规律做伸缩运动，伸缩杆42的延长线穿过质心，则伸缩端41对筛箱1的作用力穿过筛箱1的质心；控制振荡器3振动时，其振动中心与筛箱1的质心重合，振荡器3对筛箱1的作用力也作用在质心，液压缸4和振荡器3对筛箱1施加的作用力在质心处合成，能够使筛箱1做平动振动，筛箱1做平动振动的轨迹可以为直线、圆形、椭圆、其他规则或不规则的形状。
一种优选的实施方式是，液压缸4能够沿某轨迹滑动，具体的，如图1所示，液压缸4的伸缩端41与筛箱1的箱体固定连接；液压缸4通过滑座5设置在机座2上，液压缸4能够沿滑座5滑动。
一种运动方式是，仅控制振荡器3振动，不锁死液压缸4的伸缩杆42，其伸缩端41能够随着振荡器3的振动做伸缩运动，同时，液压缸4在振荡器3振动的带动下能够沿着滑座5滑动。振荡器3振动时，其振动中心与筛箱1的质心重合，在振荡器3的带动下，筛箱1的振动轨迹为圆形。
另一种运动方式是，仅控制液压缸4的伸缩端41做伸缩运动，使液压缸4固定在滑座5的某一位置上，伸缩杆42所在的直线穿过筛箱1的质心，在伸缩端41的带动下，筛箱1的振动轨迹为直线。改变伸缩端41伸缩运动的规律，调整伸缩端41伸缩运动的幅度，就可以改变筛箱1做直线振动的振幅。
第三种运动方式是，振荡器3振动的同时液压缸4的伸缩端41做伸缩运动，并且使伸缩端41伸缩运动的频率与振荡器3的振动频率相同，二者运动合成能够使筛箱1按照椭圆形的振动轨迹振动，下面具体说明一下怎样合成椭圆形的振动轨迹。
假设伸缩杆42所在的直线为x轴，垂直于伸缩杆42的方向为y轴，x轴与y轴的交点为筛箱1的质心，振荡器3的偏心块绕质心转动时，与x轴具有一个高交点、一个低交点，与y轴具有一个高交点、一个低交点。
伸缩端41做伸缩运动时，假设伸出长度的最大值和最小值之间的中点位置为零点，伸出长度的最大值和最小值的差值等于伸缩端41振幅的两倍，则伸出长度的最大值的位置为正的最大振幅处，伸出长度的最小值的位置为负的最大振幅处。
当偏心块位于x轴的低交点时，伸缩端41位于负的最大振幅处；当偏心块位于y轴的高交点时，伸缩端4位于零点；当偏心块位于x轴的高交点时，伸缩端41位于正的最大振幅处；当偏心块位于y轴的低交点时，伸缩端41位于零点。
当伸缩端的振幅大于偏心块的转动引起的筛箱圆形振动轨迹的半径时，按照上述运动方式合成后，筛箱1的振动轨迹为椭圆形，椭圆的长半轴等于伸缩端41振幅，短半轴等于偏心块的转动引起的筛箱圆形振动轨迹的的半径，且长轴的方向为x轴的方向，短轴的方向为y轴的方向。
当伸缩端的振幅小于偏心块的转动引起的筛箱圆形振动轨迹的半径，筛箱1的振动轨迹也为椭圆形，椭圆的短半轴等于伸缩端41振幅，长半轴等于偏心块的转动引起的筛箱圆形振动轨迹的的半径，且短轴的方向为x轴的方向，长轴的方向为y轴的方向。
上述实施例中，改变伸缩端41的振幅，即可以改变椭圆的形状。偏心块的旋转方向控制着椭圆振动轨迹的旋转方向。
另一种具体的实施方式中，液压缸4能够绕某点转动，具体的，如图2所示，液压缸4的伸缩端41与筛箱1的箱体铰接，铰接时铰接点位于筛箱的质心；液压缸4通过铰接座6设置在机座2上，液压缸4能够绕铰接座6转动。
与上述实施例相似，此结构的振动筛能够得到直线、圆形和椭圆形的振动轨迹，此椭圆轨迹与上述实施例中的椭圆轨迹近似，下面具体说明一下。
对比图2与图1中的结构，两种实施例中，振荡器3做相同规律的振动时，图1中的液压缸4沿滑座5滑动，图2中的液压缸4绕铰接座6转动。液压缸4转动时，其伸缩端41的轨迹为圆弧，当圆弧的半径足够大时，圆弧可近似等于直线，近似于图1中沿滑座5滑动的液压缸4的伸缩端41的运动轨迹。
以两个铰接端距离300毫米的液压缸为例，当两液压缸相互垂直一端铰接时另一端分别用铰接座连接，假设一个液压缸不振动另一个液压缸振幅为4毫米，这时两个振动液压缸的铰接点会画出一个圆弧，这个圆弧的拱高是0.027毫米，也就是说铰接点运动轨迹的直线度是0.027毫米。
以两个铰接端距离400毫米的液压缸为例，当两液压缸相互垂直一端铰接时另一端分别用铰接座连接，假设一个液压缸不振动另一个液压缸振幅为4毫米，这时两个振动液压缸的铰接点会画出一个圆弧，这个圆弧的拱高是0.02毫米，也就是说铰接点运动轨迹的直线度是0.02毫米。
图2与图1两种实施例中，两个振荡器3做相同的振动，两个液压缸4的伸缩端41也做相同规律的伸缩运动时，图2中筛箱1的振动轨迹与图1中筛箱1的振动轨迹近似，二者的轨迹均为椭圆时，两个椭圆长短轴的方向和长度相同，椭圆曲线的弧度不同。
上述各实施方式中，仅振荡器3振动时，筛箱1的振动轨迹为圆形；仅液压缸4做伸缩运动时，筛箱1的振动轨迹为直线；振荡器3振动的同时液压缸4的伸缩端41做伸缩运动时，且伸缩端41伸缩运动的频率与振荡器3的振动频率相同，筛箱1的振动轨迹为椭圆，改变伸缩端41的振幅，还可以改变筛箱1的振动参数。该振动筛不但能够实现不同振型的振动，而且还能够在振动过程中改变振动参数。
一种优选的方式是，上述各实施例中，液压缸4通过倾角调节装置设置在机座2上，多振型振动筛未振动时，调节倾角调节装置能够改变液压缸4的伸缩杆42与筛箱1的底板的夹角。
具体结构请参考图6和图7，倾角调节装置包括滑座倾角调节装置和液压缸倾角调节装置。当液压缸4可移动设置时，液压缸4通过滑座倾角调节装置设置；当液压缸4可转动设置时，液压缸4通过液压缸倾角调节装置设置。
具体的，倾角调节装置包括安装座和滑轨93，滑轨93为圆弧形且其圆心与振荡器3的振动中心重合，安装座与滑轨93配合，能够在滑轨93上移动并固定在滑轨93的预定位置上；液压缸4可移动或可转动的设置在安装座上。
液压缸4通过滑座5设置时，如图6所示，滑座倾角调节装置包括滑座安装座91、滑轨93和伸缩端安装滑轨94，滑座安装座91可在滑轨93上滑动，也可以固定在滑轨93上的某一位置。
滑轨93和伸缩端安装滑轨94均为圆弧形且其圆心与振荡器3的振动中心重合，滑座安装座91在滑轨93上滑动时，液压缸4的伸缩端41也可以在伸缩端安装滑轨94上滑动，使液压缸4的伸缩杆42始终为两个圆弧的半径方向。
滑座安装座91固定在滑轨93上时，伸缩端41固定在伸缩端滑轨94上，并使得滑座安装座91固定在滑轨93上的任意位置时，液压缸4的伸缩杆42均穿过振动中心，并通过伸缩端安装滑轨94固定伸缩端41。
液压缸4通过铰接座6设置时，如图7所示，液压缸倾角调节装置包括铰接座安装座92和滑轨93，铰接座安装座92可在滑轨93上滑动，也可以固定在滑轨93上的某一位置。
上述结构能够在未振动时，可以改变伸缩杆42与筛箱1底板的夹角，进而能够改变筛箱1的振动方向角，筛箱1做直线振动时，改变筛箱1的振动方向；筛箱1做椭圆形振动时，改变椭圆长轴与筛箱1底板的夹角。改变滑座5与筛箱1底板的夹角的同时，确保液压缸4的伸缩杆42所在的直线始终穿过筛箱1的质心，使筛箱1始终做平动振动。
在上述各实施方式中，还可以为筛箱1设置角度调节装置，角度调节装置能够改变筛箱1的底板与机座2的夹角。
角度调节装置的结构包括多种形式，一种结构如图3所示，调节筛箱1一侧的高度，改变筛箱1底板与机座2的夹角；另一种结构如图4、图5、图6、图7所示，在筛箱1下侧设置角度可调的平板7。
具体的，以图4为例，图4中的角度调节装置包括平板7，平板7与机座2铰接，二者的夹角可调；筛箱1通过弹性支撑设置在平板7上，液压缸4也设置在平板7上。
进一步具体的实施方式中，弹性支撑可以包括四个弹簧8，四个弹簧8的刚度相同并相对于筛箱1的质心对称，或者，使四个弹簧8到筛箱1的质心的距离与四个弹簧8的刚度成反比，工作时弹簧8起到支撑筛箱1和减震作用。
以上对本发明所提供的多振型振动筛进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种多振型振动筛，包括筛箱(1)和机座(2)；所述筛箱(1)通过弹性支撑设置在所述机座(2)上；其特征在于，还包括振荡器(3)和振动液压缸(4)，所述振荡器(3)的振动中心与所述筛箱(1)的质心重合，所述振动液压缸(4)的伸缩杆(42)所在的直线穿过所述筛箱(1)的质心；
所述伸缩端(41)与所述筛箱(1)的箱体固定连接，所述振动液压缸(4)通过滑座(5)设置在所述机座(2)上，且所述振动液压缸(4)能够沿所述滑座(5)滑动，此时，所述振动液压缸(4)处于第一设置模式；所述伸缩端(41)与所述筛箱(1)的质心处铰接，所述振动液压缸(4)通过铰接座(6)设置在所述机座(2)上，且所述振动液压缸(4)能够绕所述铰接座(6)转动，此时，所述振动液压缸(4)处于第二设置模式；
当所述振动液压缸(4)处于所述第一设置模式时：
所述振动液压缸(4)固定于所述滑座(5)，所述振荡器(3)停止振动，所述伸缩端(41)伸缩运动时，所述筛箱(1)仅在所述伸缩端(41)的带动下振动，此时，所述筛箱(1)的振动轨迹为直线；
所述振荡器(3)振动，所述振动液压缸(4)停止为所述伸缩杆(42)提供动力、且不锁死所述伸缩杆(42)时，所述筛箱(1)仅在所述振荡器(3)的带动下振动，且所述筛箱(1)振动过程中，所述伸缩杆(42)随所述振荡器(3)伸缩运动，同时所述筛箱(1)通过所述伸缩杆(42)带动所述振动液压缸(4)沿所述滑座(5)滑动，此时，所述筛箱(1)的振动轨迹为圆形；
所述伸缩端(41)伸缩运动，同时所述振荡器(3)振动，且所述伸缩端(41)伸缩运动的频率与所述振荡器(3)的振动频率相同时，所述筛箱(1)在所述伸缩端(41)与所述振荡器(3)的共同驱动下振动，且所述筛箱(1)振动过程中通过所述伸缩杆(42)带动所述振动液压缸(4)沿所述滑座(5)滑动，此时，所述筛箱(1)的振动轨迹为椭圆；
所述伸缩端(41)伸缩运动的频率与所述振荡器(3)的振动频率不同时，所述筛箱(1)在所述伸缩端(41)与所述振荡器(3)的共同驱动下运动，且所述筛箱(1)振动过程中通过所述伸缩杆(42)带动所述振动液压缸(4)沿所述滑座(5)滑动，此时，所述筛箱(1)的振动轨迹为复杂振动曲线。
2.根据权利要求1所述的多振型振动筛，其特征在于，当所述振动液压缸(4)处于所述第二设置模式时：
所述振动液压缸(4)绕所述铰接座(6)转动，所述振荡器(3)停止振动，所述伸缩端(41)伸缩运动时，所述筛箱(1)仅在所述伸缩端(41)的带动下振动，此时，所述筛箱(1)振动轨迹为直线；
所述振荡器(3)振动，所述振动液压缸(4)停止为所述伸缩杆(42)提供动力、且不锁死所述伸缩杆(42)时，所述筛箱(1)仅在所述振荡器(3)的带动下振动，且所述筛箱(1)振动过程中，所述伸缩杆(42)随所述振荡器(3)伸缩运动，同时所述筛箱(1)通过所述伸缩杆(42)带动所述振动液压缸(4)绕所述铰接座(6)转动，此时，所述筛箱(1)的振动轨迹为圆形；
所述伸缩端(41)伸缩运动，同时所述振荡器(3)振动，且所述伸缩端(41)伸缩运动的频率与所述振荡器(3)的振动频率相同时，所述筛箱(1)在所述伸缩端(41)与所述振荡器(3)的共同驱动下振动，且所述筛箱(1)振动过程中通过所述伸缩杆(42)带动所述振动液压缸(4)绕所述铰接座(6)转动，此时，所述筛箱(1)的振动轨迹为椭圆；
所述伸缩端(41)伸缩运动的频率与所述振荡器(3)的振动频率不同时，所述筛箱(1)在所述伸缩端(41)与所述振荡器(3)的共同驱动下运动，且所述筛箱(1)振动过程中通过所述伸缩杆(42)带动所述振动液压缸(4)绕所述铰接座(6)转动，此时，所述筛箱(1)的振动轨迹为复杂振动曲线。
3.如权利要求1或2所述的多振型振动筛，其特征在于，所述振动液压缸(4)通过倾角调节装置设置在所述机座(2)上，所述多振型振动筛未振动时，调节所述倾角调节装置能够改变所述振动液压缸(4)的伸缩杆(42)与所述筛箱(1)的底板的夹角。
4.如权利要求3所述的多振型振动筛，其特征在于，所述倾角调节装置包括安装座和滑轨(93)，所述滑轨(93)为圆弧形且其圆心与所述振荡器(3)的振动中心重合，所述安装座与所述滑轨(93)配合，能够在所述滑轨(93)上移动并固定在所述滑轨(93)的预定位置上；所述振动液压缸(4)可移动或可转动的设置在所述安装座上。
5.如权利要求1或2所述的多振型振动筛，其特征在于，所述机座(2)上设有角度调节装置，所述角度调节装置能够改变所述筛箱(1)的底板与所述机座(2)的夹角。
6.如权利要求5所述的多振型振动筛，其特征在于，所述角度调节装置包括平板(7)，所述平板(7)与所述机座(2)铰接，二者的夹角可调；所述筛箱(1)通过所述弹性支撑设置在所述平板(7)上，所述振动液压缸(4)也设置在所述平板(7)上。
7.如权利要求6所述的多振型振动筛，其特征在于，所述弹性支撑包括四个弹簧(8)，四个所述弹簧(8)的刚度相同并相对于所述筛箱(1)的质心对称。
8.如权利要求6所述的多振型振动筛，其特征在于，所述弹性支撑包括四个弹簧(8)，四个所述弹簧(8)到所述筛箱(1)质心的距离与四个所述弹簧(8)的刚度成反比。
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