CN1043743C - 振动发生器和带有该发生器的机器 - Google Patents

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Abstract

一种平衡振动发生器(1)，用于机器或设备(20)的共振放大运行，具有至少一组悬挂在弹簧系统(3)内的反相振动质块(4，16，20)，其中共振弹簧为螺旋弹簧且也支承着质块。发生器包括一位于其内的平衡驱动系统(6，7，8)。发生器悬挂在卡固件(10，11)内，卡固件(10，11)包括特别的可调节的卡固件(9)，它与共振弹簧(3)配合并且布置成当绕其纵轴(14)转动时共振弹簧可改变弹簧长度。

Description

振动发生器和带有该发生器的机器
本发明涉及一种振动发生器，更具体地说涉及一种平衡振动发生器；还涉及装有上述平衡振动发生器的机器。
振动发生器在工业上很多方面得到应用，在这些工业中需要明确的、可控制的振动，例如振动槽，振动喂料机，振动筛等的运行。
已知的振动发生器的构造可看成是一振动马达，即在轴端装有反相质块的电动机；也可看成是轴相互连在一起具有反相质块的机械振动器，该轴由一外部马达驱动；或者所谓的电磁振动器，其中电磁构成了一个固有频率系统的驱动组件。
已知的振动发生器安装在要激起振动的物体或机器上。通常，机器通过弹簧连接到基础上。对于已知的结构，特别是大的振动机器，不需要的振动通过机器传到了基础上，结果给周围造成不利影响，也造成不必要的能量损失。
当根据所谓的固有频率系统制造振动机器时，有可能很大程度地消除振动从机器向基础的传递，同时显著地减少运行所需的能量。因此，人们在将振动发生器和振动机器构造成固有频率系统方面做了很大的努力，本发明涉及的也是一种固有频率系统。
固有频率系统通常是由这样的一种方式构成，即两个质块与弹簧元件相连接，在运行过程中，两个质块作反相振动，从而使能量在运动过程中周期性地从张紧的弹簧转移到质块上、再转移回弹簧。固有频率系统的最大优点是，当系统一开始被激振到接近其共振频率后，只需要很小一点能量维持振动。除此之外，众所周知通常对每个反相振动质块单个弹性的支承，可以减小振动向基座的传递问题。
德国专利No.1,017,530公开了一种固有频率机器的支承方法，该方法中两个反相振动质块的中心位于所谓的运动线上，在这里两个中间的共振弹簧相对于总质块的中心的位置如此布置，使得各个质块相对于基座各自做平移运动，并且这里与基座弹性连接的悬挂弹簧的弹簧常数正比于相关的质块。
欧洲专利No.512,261公开了一种带有振动发生器的所谓环形喂料机。该振动发生器带有反相振动质块，该反相振动质块的布置方式使得可通过调节手轮来改变整个弹簧系统的弹簧常数。弹簧固定在一夹持装置中，该装置具有一通过弹簧线圈沿轴向布置的卡固件，并且在每个端部具有一用于调节整个弹簧长度的手轮。因此，使调节系统的共振或固有频率成为可能。从重量的观点，可能产生的不平衡不能通过调节装置立即消除，因此应避免由于不平衡产生的振动能量传递到基座一类物体上。
美国专利No.3,291,289进一步公开了一种振动传送机，该机中反相振动质块包含一固有频率系统，并形成传送机。形成振动系统一部分的所有弹簧系统由两个沿轴向相互之间序列排列并通过支座连接在一起的弹簧构成。连接点必须是弹簧的弹性中心点。振动向基座的传递能否有效地避免，依赖于支座接近弹簧弹性中心点的程度。
本发明的目的之一是提供一种易于调节和固定弹性中心点的平衡振动发生器。
本发明的另一个目的是提供一种带有上述平衡振动发生器的机器。
为此，本发明提供一种平衡振动发生器，用于机器或设备的共振放大运行，具有至少一组悬挂在弹簧系统上的反相振动质块，构成该弹簧系统的共振弹簧为螺旋弹簧且事实上也支承着这些反相振动质块，上述振动发生器内部还具有一平衡驱动系统，振动发生器悬挂在卡固件上，该卡固件在共振弹簧的弹性中心点与共振弹簧连接并支承在一机架上，其中共振弹簧与该卡固件之间连接成，弹簧可通过绕其纵轴转动来改变从卡固件到反相振动质块之间的弹簧长度关系。
本发明还提供一种用振动发生器来完成共振放大作用的机器，该振动发生机器具有至少一组悬挂在弹簧系统上的反相振动质块，构成该弹簧系统的共振弹簧为螺旋弹簧且事实上也支承着这些反相振动质块，上述振动发生器内部还具有一平衡驱动系统，振动发生器悬挂在卡固件上，该卡固件在共振弹簧的弹性中心点与共振弹簧连接并支承在一机架上，其中共振弹簧与该卡固件之间连接成，弹簧可通过绕其纵轴转动来改变从卡固件到反相振动质块之间的弹簧长度关系。
按本发明构造的振动发生器或带有该平衡振动发生器的机器，使得完全避免振动和能量向基座的传递成为实际可能。螺旋弹簧形成的共振弹簧既被用做支承元件又被用作反相振动质块的共振弹簧。按照本发明，这些螺旋弹簧可沿其轴转动使得可将注意力放在反相振动质块的实际振动幅度上，因此，弹簧线圈与在这里为地板或基座的结构的连接点为完全静止点，从而振动能量不会传递到地板或基座上。
在这里通过对振动机完成系列的调整或对与机器相连的振动发生器进行设置的简单方式，提供了完全避免振动向基座或机器结构传递的可能性。
除此之外，实践表明本发明与已知的振动发生器或机器相比损耗更小。并且，本发明所使用的质块也小，因而费用低。由于运动为谐振，噪声水平降低了，因此象已知结构产生的不悦耳的泛音被消除了。最后，这众多的优点使得本发明比已知装置具有更多的应用领域。振动发生器本身以及其外壳或外罩完全处于静止，因此可把它制做在秤称上而没有振动干扰称量。振动发生器还可用在特殊的机器，例如车辆上。
对带有振动发生器的机器的一些实施例，平衡驱动系统可建在发生器内。
通常，在本发明的振动发生器中，共振弹簧中悬挂的反相振动质块将单独地用弹簧支承，因此唯一的与基座或类似支座的连接起源于弹簧的悬挂点。在某些类型的机器中可以用已知的方式加入一个或多个导处片类的元件，例如在一个称做振动喂料机的槽的排出端从槽到基座处加入，从而保证质块块正确的平移运动。
更好，在每个卡固件分开由共振弹簧穿过，并且卡固件与弹簧线圈的接触是可调的。这样可使弹簧数量与已知机器相比减半，使产品造价更低以及重量更小而又不带来任何缺点。此外，美国专利No.3,291,289中两个顺序连在一起的弹簧的连接问题也被消除了。
更好，卡固件具有弹性卡夹，例如橡胶。这里的悬挂方式使其在与其要传递振动的机器或设备之间形成合适的刚性连接。不具有这种方式的连接将产生噪音、损失或其它连接缺陷。
更进一步说，平衡驱动系统带有一电动机，例如一种所谓的标准马达，其驱动轴上具有偏心轮或曲轴，偏心轮经过驱动杆，例如连接杆，连接到反相振动质块上。或者，驱动系统具有至少一个气动或液压马达。或者，驱动系统具有一电磁驱动装置。这样可生产出简单、结实而又没有已知系统缺陷的装置，并且振幅较已知的振动机大得多。当采用标准的电机时，本发明的装置特别适合于频率变化情况下的运行和调整，这一优点使得装置可简单地联接到与电机标定频率不同的主电源上，如移动发电机一类的电源上。
最好，用卡固件将其悬挂在所述机架上，且用支座连接着一个部件，使该部件构成反相振动质块中的一个或其一个的一部分。这提供了一种小型化的新型振动器。这种新型振动器可安装到各种振动机器上，例如喂料机、传送机、筛等。在振动发生器安装到需要提供振动能量的设备或机器上后，调整共振弹簧使得机器最终获得最优特性，特别注意避免任何振动和振动能量传递到机器架或基础上。
参照下列图，将对本发明作更详细的说明。
图1所示为本发明的一种振动发生器的剖面图，该振动发生器与一喂料槽相连。
图2为图1所示振动发生器、不带外壳和喂料槽、由Ⅱ-Ⅱ方向看的视图。
图3为该振动发生器从图1中Ⅲ-Ⅲ方向看的顶视图，部分剖视图。
图4为螺旋弹簧可调支承的放大的部分剖视图。
图5为图4中相同的物体、但从图4中V-V方向看的视图。
图6所示为一喂料槽，其中槽斗部分剖视，并带有本发明的振动发生器。
图7所示为第二种螺旋弹簧可调支承实施例的放大图。
图1-3表示的是一种根据本发明而实施平衡振动发生器1，作为示例，该振动发生器与一个喂料槽20相连。喂料槽仅部分被表示出。振动发生器1与喂料槽20通过刚性的振动支座2相连。喂料槽20，振动支座2和板16三个部件构成两个反相振动质块中的一个，另一个振动质块由基板4以及安装在其上的其它板构成。板16和4之间装有共振弹簧3，共振弹簧3作为示例由4个组成。共振弹簧3按照已有的方式安装在板16和4上。在共振弹簧的弹性中心，通过可调的卡固件9，将共振弹簧与一刚性的钢架11连接。刚性架11将在下文结合图4和5进行说明。刚性架安装在梁10上，使整个振动发生器1与喂料槽20的重量由此梁承担。当然，钢架11和梁10可作为一部机器(未示出)的机架的一部分或其延伸部分。
两个反相振动质块分别经过各自的驱动杆或者连接杆6与驱动马达相连。在图中所示情况下，马达是一电动机8，一个所谓的标准马达，在其轴端设置有两个相错180°的偏心轮。两个连接杆6通过橡胶筒5以固定的方式分别与两个板16和4相连。
在整个振动发生器周围装有一金属壳17，该壳将整个振动发生器封闭，但在振动支座2处留有开口。
当马达8起动后，两个反相振动质块在包括四个螺旋弹簧的共振系统中运动。如果卡固件9精确地停留在弹簧的静止点，将没有振动传递到梁10也就是机器座上，而所有的能量在两个反相振动质块与共振弹簧之间轮流交换，这意味着振动槽20按要求工作。
共振弹簧的支承的设置将在下面参照图4和图5进行说明。图4和图5表示的是这一卡固件的放大的剖面图。这些支承件由卡固件9构成。卡同件9是由橡胶或其它柔性材料制成，并通过板12和螺栓13牢固地固定在钢架11上。通过松开螺栓13或许还有共振弹簧端部的安装座，可以使弹簧3绕其纵向轴14转动，使得每个弹簧线圈15的静止点与卡固件9相接触。达到这一位置后，将螺栓13再拧紧，振动器就可按要求正常工作了。
图6表示的是第二个实施例，这里振动发生器1悬挂在漏斗21下面，材料从漏斗转移到喂料槽20。振动发生器悬挂在梁10中，梁10又悬挂在特殊的架22上，架22以铰接的方式悬挂在轴23上。带有喂料槽的平衡振动器以此种方式安装在漏斗上，使槽20的斜度可很容易地通过调整部件24来调整。当然，架22和调整部件24可作为一部机器(未示出)的支架的延伸部分。
最后，图7所示的是可调整卡固件的第2个实施例。其中卡固件为包括一个夹紧弹簧3的线圈15的夹座28，此夹座可用一螺栓拧紧或松开，使得弹簧3可绕轴14转动从而把线圈15与夹座28的接触点调整到弹簧的静止点。26表示一个机器的架，夹座28可带有一柔性件27，此柔性件27使得夹座28在弹簧的影响下可轻微扭动，并且可以阻止可能有的振动传递到机器架上。
作为示例，共振弹簧3在端部可做一中心眼30，以便用一螺栓与反相振动质块连接。因此，用一简单的方法就可将弹簧牢固以使弹簧可承受拉伸，这意味着即使更大的振动幅度也是可行的。

Claims (14)

1．一种平衡振动发生器，用于机器或设备的共振放大运行，具有至少一组悬挂在弹簧系统上的反相振动质块，构成该弹簧系统的共振弹簧为螺旋弹簧且事实上也支承着这些反相振动质块，上述振动发生器内部还具有一平衡驱动系统，振动发生器悬挂在卡固件上，该卡固件在共振弹簧的弹性中心点与共振弹簧连接并支承在一机架上，其特征在于共振弹簧与该卡固件之间连接成，弹簧可通过绕其纵轴转动来改变从卡固件到反相振动质块之间的弹簧长度关系。
2．如权利要求1所述的平衡振动发生器，其特征在于在每个卡固件分开由共振弹簧穿过，并且卡固件与弹簧线圈的接触是可调的。
3．如权利要求2所述的平衡振动发生器，其特征在于卡固件具有弹性卡夹。
4．如权利要求1所述的平衡振动发生器，其特征在于卡固件具有弹性卡夹。
5．如权利要求1-4之中任一项所述的平衡振动发生器，其特征在于，平衡驱动系统带有一电动机，其驱动轴上具有偏心轮或曲轴，偏心轮经过驱动杆连接到反相振动质块上。
6．如权利要求1-4之中任一项所述的平衡振动发生器，其特征在于驱动系统具有至少一个气动或液压马达。
7．如权利要求1-4之中任一项所述的平衡振动发生器，其特征在于驱动系统具有一电磁驱动装置。
8．如权利要求7所述的平衡振动发生器，其特征在于，用卡固件将其悬挂在所述机架上，且用支座连接着一个部件，使该部件构成反相振动质块中的一个或其一个的一部分。
9．如权利要求1-4之中任一项所述的平衡振动发生器，其特征在于，用卡固件将其悬挂在所述机架上，且用支座连接着一个部件，使该部件构成反相振动质块中的一个或其一个的一部分。
10．如权利要求5所述的平衡振动发生器，其特征在于，用卡固件将其悬挂在所述机架上，且用支座连接着一个部件，使该部件构成反相振动质块中的一个或其一个的一部分。
11．如权利要求6所述的平衡振动发生器，其特征在于，用卡固件将其悬挂在所述机架上，且用支座连接着一个部件，使该部件构成反相振动质块中的一个或其一个的一部分。
12．一种用振动发生器来完成共振放大作用的机器，该振动发生器具有至少一组悬挂在弹簧系统上的反相振动质块，构成该弹簧系统的共振弹簧为螺旋弹簧且事实上也支承着这些反相振动质块，上述振动发生器内部还具有一平衡驱动系统，振动发生器悬挂在卡固件上，该卡固件在共振弹簧的弹性中心点与共振弹簧连接并支承在一机架上，其特征在于共振弹簧与该卡固件之间连接成，弹簧可通过绕其纵轴转动来改变从卡固件到反相振动质块之间的弹簧长度关系。
13．如权利要求12所述的机器，其特征在于在每个卡固件分开由共振弹簧穿过，并且卡固件与弹簧线圈的接触是可调的。
14．如权利要求12或13所述的机器，其特征在于卡固件具有弹性卡夹。
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