CN104226586B - 节能振动筛 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及节能振动筛。节能振动筛，包括筛体、用于支撑筛体的支撑装置和用于驱动筛体相对于支撑装置运动的激振器，所述筛体沿水平方向导向移动装配在所述支撑装置上，所述激振器具有用于输出水平位移的激振器输出端，所述激振器输出端与所述筛体之间设有弹性装置并依靠所述弹性装置传动连接，所述弹性装置具有与所述筛体的导向移动方向一致的形变方向。上述激振器工作时是在水平方向移动，不需要带动筛体和物料产生竖直运动，不需克服重力做功；并且，弹性装置在启动时能够起到缓冲作用，降低启动时的作用力需求，在作业中能够储存能量，减少筛体运动到最大行程时的能量损失，从而提高整体能量利用率、降低能耗。
Description
技术领域
本发明涉及节能振动筛。
背景技术
振动筛是一种常用的粒状物料的筛分设备，广泛应用于土木工程、化工、矿山、医药、食品等行业。根据作业时物料的运行轨迹，现有的振动筛可以分为直线振动筛、圆振动筛和精细振动筛等。现有的振动筛主要由筛体、支撑装置和用于驱动筛体相对于支撑装置运动的激振器等构成，大多依靠电动机产生动力使激振器产生高频率、低振幅的驱动力，进而带动筛箱进行往复式运动。例如申请号为201410236182.2、申请公布号为CN103977951A的中国专利公开的一种矿用直线振动筛，包括作为支撑装置的支柱和设置在支柱上的筛体，筛体上设有筛网，筛网上设有作为激振器的振动装置。工作时，振动装置产生具有竖直分量的机械振动带动物料和筛体运动，物料落下时与筛体发生碰撞，使小于筛孔的物料落入筛体下方，从而实现对不同颗粒大小的物料的分离。但是，现有的振动筛工作时，由于激振器需要带动筛体和物料共同产生竖直运动而做功，因此对筛体结构的自重和激振器的驱动力要求均比较高；并且，激振器刚刚启动时需要较大的启动转矩，需要大功率的驱动电机，电机成本高，对电网冲击大，工作时功率因数低，发电机传递给筛网的荷载损失较大，耗费电能多，能耗高，效率低。另外，振动筛在激振器的长期振动载荷作用下很容易出现损坏，特别是筛体零部件，需要频繁维护，对生产效率影响较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够降低能耗的节能振动筛。
本发明节能振动筛采用的技术方案是：节能振动筛，包括筛体、用于支撑筛体的支撑装置和用于驱动筛体相对于支撑装置运动的激振器，所述筛体沿水平方向导向移动装配在所述支撑装置上，所述激振器具有用于输出水平位移的激振器输出端，所述激振器输出端与所述筛体之间设有弹性装置并依靠所述弹性装置传动连接，所述弹性装置具有与所述筛体的导向移动方向一致的形变方向。
所述筛体是通过滚珠支座导向移动设置，所述滚珠支座包括与筛体对应的筛体支座、与支撑装置对应的支撑座和滚动支撑在所述筛体支座与支撑座之间的滚珠，所述滚珠与所述筛体支座和支撑座均为点接触。
所述筛体支座和支撑座的至少一个上设有与滚珠支撑配合的V形槽。
所述筛体的形状为矩形，其四角位置分别设置有所述滚珠支座。
所述弹性装置为轴向两端分别与所述激振器输出端和所述筛体固定连接的螺旋弹簧。
所述激振器包括传力杆、用于对传力杆沿水平方向进行导向的定向支座和用于驱动传力杆导向移动的偏心轮，所述偏心轮的端面上设有环槽，所述传力杆上设有用于嵌入所述环槽内的传动件，所述传动件与所述环槽的槽壁转动配合并滑动配合。
所述筛体包括上下间隔设置在所述节能振动筛的机架上的上筛体和下筛体，所述激振器包括分别与所述上筛体和下筛体对应的上激振器和下激振器，所述节能振动筛还包括用于固定在地面上以支撑所述下激振器的下激振器支座和用于固定在机架上以支撑所述上激振器的上激振器支架。
所述激振器设置在筛体与水平方向垂直的一侧的中部。
所述筛体垂直于水平方向的两侧具有高度差而相对水平面倾斜设置。
本发明采用上述技术方案，由于节能振动筛的筛体沿水平方向导向移动装配在支撑装置上，激振器的激振器输出端与筛体之间设有弹性装置并依靠所述弹性装置传动连接，所述弹性装置具有与所述筛体的导向移动方向一致的形变方向，因此，激振器工作时是在水平方向移动，不需要带动筛体和物料产生竖直运动，不需克服重力做功；并且，弹性装置在启动时能够起到缓冲作用，降低启动时的作用力需求，在作业中能够储存能量，减少筛体运动到最大行程时的能量损失，从而提高整体能量利用率，达到降低能耗的目的。同时，设置的弹性装置能够降低对振动筛的结构强度需求，减少零部件受到的冲击力，从而延长使用寿命，减少维护频率，有利于提高生产效率和降低设备成本。
附图说明
图1是本发明节能振动筛的一个实施例的主视图；
图2是图1的右视图；
图3是图1的俯视图；
图4是图1中节能振动筛的水平载荷传递原理图；
图5是图4中激振器的传动结构示意图；
图6是图4中定向支座的结构示意图；
图7是图4中滚珠支座的结构示意图。
图中各附图标记对应的名称为：1-振动筛底座，2-减振弹簧，3-机架，4-上筛体，5-下筛体，6-进料斗，7-滚珠支座，8-筛体支座，9-滚珠，10-支撑座，11-定向支座底座，12-定向支座，13-定向支座滚珠，14-变频器，15-电机，16-电机轴，17-偏心轮，18-传力杆，19-螺旋弹簧挡板，20-螺旋弹簧，21-环槽，22-传动轴承，23-上激振器支架，24-下激振器支座。
具体实施方式
本发明节能振动筛的一个实施例如图1~图7所示，包括振动筛底座1、通过减振弹簧2支撑在振动筛底座1上的机架3和上下间隔设置在机架3上的上筛体4、下筛体5，振动筛底座1、减振弹簧2和机架3构成用于支撑筛体的支撑装置。
上筛体4和下筛体5均为矩形，相对于水平面倾斜布置，各自的四角位置分别设置有滚珠支座7。滚珠支座7包括筛体支座8、支撑座10和滚动支撑在所述筛体支座8与支撑座10之间的滚珠9。筛体支座8为开口向下的槽型结构且上部设有铰接座，筛体能够通过螺栓连接到铰接座上。支撑座10上设有开口朝上的V形槽，用于支撑和定位滚珠9。滚珠9与V形槽的侧壁和筛体支座8的底面均为点接触。通过滚珠支座7，上筛体4和下筛体5能够沿水平方向导向移动。沿水平方向导向移动过程中，筛体支座8和支撑座10与滚珠9均呈线形点接触，很大程度的减小了接触位置之间的损耗，使用寿命长，并且V形槽能够保证滚珠9的稳定性，保证导向的准确性。
如图1、图2和图3所示，上筛体4和下筛体5与水平方向垂直的一侧的中部分别对应连接有上激振器和下激振器，上激振器和下激振器分别设置在机架水平方向的两侧。由于视角关系，图2中显示的激振器并未连接到相应的筛体上，但本领域技术人员应当理解，各激振器应当是与对应的筛体连接的。下激振器支撑固定在地面上的下激振器支座24上，上激振器支撑固定在钢板焊接而成的上激振器支架23上，上激振器支架23固定在节能振动筛的机架3上。上激振器和下激振器均包括传力杆18、用于对传力杆18沿水平方向进行导向的定向支座12和用于驱动传力杆18导向移动的偏心轮17。定向支座12为滚珠型定向支座12，包括定向支座底座11、供传力杆18插设的插孔和设置在插孔内的定向支座滚珠13，能够严格限制传力杆18的径向位移，很好地固定水平动荷载的传递方向，并且可以很大程度的减小传力杆18与支座之间的接触，进而减小摩擦，节约能耗。所述偏心轮17的端面上设有环槽21，所述传力杆18上设有用于嵌入所述环槽21内的传动轴承22，所述传动件与所述环槽21的槽壁转动配合并滑动配合。工作时，偏心轮17与电机轴16止旋固定而由电机15驱动，电机15由变频器14控制，带动传力杆18对筛体施加水平载荷。传力杆18朝向筛体的一端为激振器输出端，该端端部设有螺旋弹簧挡板19，作为弹性装置的螺旋弹簧20的一端套设在传力杆18上并与螺旋弹簧挡板19固定，螺旋弹簧20的另一端与筛体固定，从而实现激振器输出端与筛体之间的传动连接。
使用时，把电机15接通电源，并根据需要调整变频器14以调节电机15的工作频率。筛分作业过程中，物料从进料斗6投入，各电机15带动偏心轮17转动，将不同频率的冲击荷载通过传力杆18和螺旋弹簧20使相应的上筛体4或下筛体5产生周期性的水平位移。当朝向某一方向的位移达到设定的限度时，由于螺旋弹簧20的拉伸作用，筛体受到螺旋弹簧20的拉力将沿着反方向回到初始位置并继续移动挤压螺旋弹簧20，这时传力杆18通过螺旋弹簧20又将传来新的冲击荷载进而带动筛体形成新的位移。
系统输入的水平振动荷载的幅值可通过以下两种方法实现调整：一是通过调整偏心轮17的偏心距，偏心距越大，传力杆18行程越大，荷载幅值越大；偏心距越小，传力杆18的行程越小，荷载幅值越小。二是通过改变螺旋弹簧的刚度系数来实现，刚度系数越大，载荷幅值越大，刚度系数越小，载荷幅值越小。
在上述实施例中，筛体通过滚珠支座7沿水平方向导向移动设置，弹性装置采用的是螺旋弹簧20，而激振器采用的是传力杆18和偏心轮17。在本发明的其他实施例中，筛体也可以通过其他形式导向移动设置，例如滑轨，而弹性装置也可以替换为其他形式，例如气体弹簧、橡胶弹簧等，能够缓冲激振器与筛体之间的作用力即可。另外，在其他实施例中，激振器也可以替换为其他形式，例如液压缸、气压缸等。
Claims (8)
1.节能振动筛，包括筛体、进料斗、用于支撑筛体的支撑装置和用于驱动筛体相对于支撑装置运动的激振器，其特征在于：所述筛体沿水平方向导向移动装配在所述支撑装置上，所述激振器具有用于输出水平位移的激振器输出端，所述激振器输出端与所述筛体之间设有弹性装置并依靠所述弹性装置传动连接，所述弹性装置具有与所述筛体的导向移动方向一致的形变方向，所述筛体是通过滚珠支座导向移动设置，所述滚珠支座包括与筛体对应的筛体支座、与支撑装置对应的支撑座和滚动支撑在所述筛体支座与支撑座之间的滚珠，所述滚珠与所述筛体支座和支撑座均为点接触。
2.根据权利要求1所述的节能振动筛，其特征在于：所述筛体支座和支撑座的至少一个上设有与滚珠支撑配合的V形槽。
3.根据权利要求1所述的节能振动筛，其特征在于：所述筛体的形状为矩形，其四角位置分别设置有所述滚珠支座。
4.根据权利要求1—3中的任意一项所述的节能振动筛，其特征在于：所述弹性装置为轴向两端分别与所述激振器输出端和所述筛体固定连接的螺旋弹簧。
5.根据权利要求1—3中的任意一项所述的节能振动筛，其特征在于：所述激振器包括传力杆、用于对传力杆沿水平方向进行导向的定向支座和用于驱动传力杆导向移动的偏心轮，所述偏心轮的端面上设有环槽，所述传力杆上设有用于嵌入所述环槽内的传动件，所述传动件与所述环槽的槽壁转动配合并滑动配合。
6.根据权利要求1—3中的任意一项所述的节能振动筛，其特征在于：所述筛体包括上下间隔设置在所述节能振动筛的机架上的上筛体和下筛体，所述激振器包括分别与所述上筛体和下筛体对应的上激振器和下激振器，所述节能振动筛还包括用于固定在地面上以支撑所述下激振器的下激振器支座和用于固定在机架上以支撑所述上激振器的上激振器支架。
7.根据权利要求1—3中的任意一项所述的节能振动筛，其特征在于：所述激振器设置在筛体与水平方向垂直的一侧的中部。
8.根据权利要求1—3中的任意一项所述的节能振动筛，其特征在于：所述筛体垂直于水平方向的两侧具有高度差而相对水平面倾斜设置。
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