CN105102141A - 振动发生装置 - Google Patents

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Abstract

在将具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置中，为了能够降低所需要的电动机的容量和电力消耗，以将两根旋转轴(31a)、(31b)独立地驱动的方式配设电动机(Ma)、(Mb)，并且将旋转驱动控制机构构成为：在启动时将两根旋转轴(31a)、(31b)中的任意一方的旋转轴启动，在该旋转轴的旋转驱动状态过渡到稳定状态之后，启动另一方的旋转轴。

Description

振动发生装置
技术领域
本发明涉及振动发生装置，尤其涉及将分别具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置。
背景技术
以往，在振筛机和振动打桩机等中，广泛使用了通过使具备偏心锤的旋转轴旋转从而产生振动的振动发生装置(例如，参照专利文献1～2)。
而作为这种振动发生装置，有如专利文献1记载的那样由具备偏心锤的一根旋转轴构成的装置，有如专利文献2记载的那样将具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设而构成的装置，还有具备多组这样的装置的装置。
并且，将具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设而构成的装置能够将产生的振动的方向设定为特定的方向，例如，专利文献2记载的装置通过将水平方向的振动在两根旋转轴之间抵消，从而只沿铅垂方向产生振动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003－300019号公报
专利文献2:日本特开平10－18288号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，将具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置在具有能够将产生的振动的方向设定为特定的方向的这种优点的另一方面，存在如下问题，即：为了将具备偏心锤的两根旋转轴旋转驱动，所需要的电动机的容量和电力消耗增大。
本发明鉴于上述以往的将具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置所存在的问题，目的在于提供一种能够降低所需要的电动机的容量和电力消耗的振动发生装置。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，关于本第一发明的振动发生装置，在将分别具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置中，其特征在于，以将所述两根旋转轴独立地驱动的方式配设电动机，并且，将旋转驱动控制机构构成为：在启动时将两根旋转轴中的任意一方的旋转轴启动，在该旋转轴的旋转驱动状态过渡到稳定状态之后，启动另一方的旋转轴。
在此，“旋转轴的旋转驱动状态过渡到稳定状态(时)”是指，在通过启动一方的旋转轴，电动机的电力消耗急剧地上升之后，逐渐减少，当转速成为设定的转速时，收敛为大致恒定的值的这种状态之时。
另外，为了达成相同的目的，关于本第二发明的振动发生装置，在将分别具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置中，以将所述两根旋转轴独立地驱动的方式配设电动机，并且，将旋转控制机构构成为：在两根旋转轴的旋转驱动状态过渡为稳定状态之后，中止向两根旋转轴中的任意一方的旋转轴的旋转驱动力的传递，利用由另一方的旋转轴的旋转驱动产生的振动，使该中止了旋转驱动力的传递的旋转轴与另一方的旋转轴联动地带动旋转。
在此，“两根旋转轴的旋转驱动状态过渡为稳定状态(时)”是指，在通过启动旋转轴，电动机的电力消耗急剧上升之后，逐渐减少，当转速成为设定的转速时，收敛为大致恒定的值的这种状态之时。
在该情况下，通过对中止旋转驱动力的传递的旋转轴的选择，来产生振动方向的角度的不同。
另外，对于偏心锤，能够使用矩形形状的偏心锤。
另外，能够从润滑油的储存部经由振动泵向旋转轴的轴承部供给润滑油。
发明的效果
根据本第一发明的振动发生装置，在将分别具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置中，以将所述两根旋转轴独立地驱动的方式配设电动机，并且，将旋转驱动控制机构构成为：在启动时将两根旋转轴中的任意一方的旋转轴启动，在该旋转轴的旋转驱动状态过渡到稳定状态之后，启动另一方的旋转轴，由此，能够降低为了将两根旋转轴旋转驱动所需要的电动机的峰值的容量，从而降低电动机的电力消耗。
根据本第二发明的振动发生装置，在将分别具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置中，以将所述两根旋转轴独立地驱动的方式配设电动机，并且，将旋转控制机构构成为：在两根旋转轴的旋转驱动状态过渡为稳定状态之后，中止向两根旋转轴中的任意一方的旋转轴的旋转驱动力的传递，利用由另一方的旋转轴的旋转驱动产生的振动，使该中止了旋转驱动力的传递的旋转轴与另一方的旋转轴联动地带动旋转，由此，能够降低电动机的电力消耗。
另外，通过对中止旋转驱动力的传递的旋转轴的选择，来产生振动方向的角度的不同，由此，例如在振筛机中，能够选择性地进行搬运优先的筛分动作和筛分优先的筛分动作，能够高效地进行筛分作业。
另外，对于偏心锤使用矩形形状的偏心锤，由此，与以往被广泛使用的半圆形状的偏心锤相比，能够降低为了启动旋转轴所需要的电动机的峰值的容量，相应地，能够降低电动机的电力消耗。
另外，从润滑油的储存部经由振动泵向旋转轴的轴承部供给润滑油，由此，不需要另外设置动力源，以由振动发生装置产生的振动作为动力源，就能够向旋转轴的轴承部供给润滑油。由此，不存在使用润滑油凸缘供给润滑油的情况下的能量损失，能够降低电动机的电力消耗。
附图说明
图1是表示采用本发明的振动发生装置的振筛机的一个实施例的主视图。
图2是表示本第一发明的具体实施例和作为比较例的实验例的曲线图。
图3是表示本第二发明的具体实施例的说明图。
图4是表示电动机的转速和电力消耗的关系的曲线图。
图5是表示振动方向的轨迹和电力消耗的关系的曲线图。
在图6中，图6(a－1)～(a－3)是表示各种偏心锤的形状的说明图，图6(b)是表示该偏心锤和电力消耗的关系的曲线图。
图7是表示在使用振动泵向旋转轴的轴承部供给润滑油的机构中使用润滑油凸缘的一例的说明图，图7(a)是纵剖视图(图7(b)的B－B剖视图)、图7(b)是横剖视图(图7(a)的A－A剖视图)。
图8是表示在使用振动泵向旋转轴的轴承部供给润滑油的机构中使用振动泵的一例的说明图。
图9是振动泵的说明图，图9(a)是振动泵的剖视图，图9(b－1)是振动泵的阀体的俯视图，图9(b－2)是振动泵的阀体的主视图，图9(c)是振动泵的冲程说明图。
图10是表示使用润滑油凸缘和振动泵的情况下的电力消耗的关系的曲线图。
具体实施方式
以下，根据附图，说明本发明的振动发生装置的实施方式。
实施例1
图1表示采用本发明的振动发生装置的振筛机的一个实施例。
该振筛机1经由筛网2向被供给至筛网2上的被处理物W施加振动，来进行筛分，并且搬运被处理物W，为了对筛网2施加振动，具有将分别具备偏心锤32a、32b的两根旋转轴31a、31b平行地配设的振动发生装置3。
并且，该振动发生装置3以将两根旋转轴31a、31b独立地驱动的方式配设电动机Ma、Mb，并且，将旋转驱动控制机构(省略图示)构成为：在启动时将两根旋转轴31a、31b中的任意一方的旋转轴启动，在该旋转轴的旋转驱动状态过渡为稳定状态之后，启动另一方的旋转轴。
在这里，“旋转轴的旋转驱动状态过渡为稳定状态(时)”是指，通过启动一方的旋转轴，电动机的电力消耗急剧上升之后，逐渐减少，当转速成为设定的转速时，收敛为大致恒定的值的这种状态之时。
对此，根据更具体的实施例进行说明，所述更具体的实施例是，分别使用感应电动机作为电动机Ma、Mb，将两根旋转轴31a、31b独立地沿相反方向驱动。
在图2中，表示在启动时将两根旋转轴31a、31b中的任意一方的旋转轴31a(实施例1)或旋转轴31b(实施例2)启动，在该旋转轴31a或旋转轴31b的旋转驱动状态过渡为稳定状态之后，启动另一方的旋转轴31b(实施例1)或旋转轴31a(实施例2)的情况、与在启动时同时启动两根旋转轴31a、31b的双方的情况(比较例)的电力消耗。
此外，在图2中，在启动一方的旋转轴31a(实施例1)或旋转轴31b(实施例2)后的12秒后进行另一方的旋转轴31b(实施例1)或旋转轴31a(实施例2)的启动。
从图2可知，实施例1和2与比较例相比，能够降低为了将两根旋转轴31a、31b旋转驱动所需要的电动机的峰值的容量(电力消耗)(实施例1和2的电动机的峰值的容量是比较例的55％左右)，相应地，能够降低电动机的电力消耗。
在这里，即使两台电动机Ma、Mb不同步地启动，通过产生的振动，也能够使旋转轴31a、31b自然地同步为规定的相对的相位状态。
因此，作为旋转驱动控制机构，使用简单的继电器电路或定时器电路，给予适当的时间差(在本实施例中是12秒)，就能够启动两台电动机Ma、Mb。
另一方面，该振动发生装置3以将两根旋转轴31a、31b独立地驱动的方式配设电动机Ma、Mb，并且，将旋转驱动控制机构(省略图示)构成为：在两根旋转轴31a、31b的旋转驱动状态过渡为稳定状态之后，中止向两根旋转轴31a、31b的中的任意一方的旋转轴的旋转驱动力的传递，利用由另一方的旋转轴的旋转驱动产生的振动，将该中止了旋转驱动力的传递的旋转轴与另一方的旋转轴联动地带动旋转。
在这里，“两根旋转轴的旋转驱动状态过渡为稳定状态(时)”是指，通过启动旋转轴，电动机的电力消耗在急剧上升之后，逐渐减少，当转速成为设定的转速时，收敛为大致恒定的值的这种状态之时。
对此，根据更具体的实施例进行说明，所述更具体的实施例是，分别使用感应电动机作为电动机Ma、Mb，将两根旋转轴31a、31b独立地沿相反方向驱动。
在图3中，表示如下情况：在两根旋转轴31a、31b的旋转驱动状态过渡为稳定状态之后，中止向两根旋转轴31a、31b中的任意一方的旋转轴31b(实施例3)或旋转轴31a(实施例4)的旋转驱动力的传递(具体来说，将两台电动机Ma、Mb中的任意一方的电动机Mb(实施例3)或电动机Ma(实施例4)停止)，利用由另一方的电动机Ma或电动机Mb的旋转轴31a或旋转轴31b的旋转驱动所产生的振动，将中止了旋转驱动力的传递的旋转轴31b或旋转轴31a与另一方的旋转轴31a或旋转轴31b联动地带动旋转。
如图3所示，与两根旋转轴31a、31b的旋转驱动状态处于稳定状态的情况(相对于水平面成45°)相比，在实施例3的情况下，中止了旋转驱动力的传递的旋转轴31b比正在旋转驱动的旋转轴31a滞后地带动旋转，因此，振动方向的角度接近水平方向(相对于水平面成35°)，而在实施例4的情况下，中止了旋转驱动力的传递的旋转轴31a比正在旋转驱动的旋转轴31b滞后地带动旋转，因此，振动方向的角度接近铅垂方向(相对于水平面成55°)。
并且，可知，与将两根旋转轴31a、31b旋转驱动的情况相比，能够将电动机Ma、Mb的电力消耗降低15％左右。
另外，实施例3和实施例4的运转方法在降低电动机Ma、Mb的电力消耗的基础上，利用振动方向的角度的不同，能够选择振筛机1的筛分动作，由此，能够提高筛分效率。
即，在实施例3的运转方法中，振动方向的角度接近水平方向(相对于水平面成35°)，因此，与处于稳定状态的情况(相对于水平面成45°)相比，成为“搬运力＞筛分力”的筛分动作，另一方面，在实施例4的运转方法中，振动方向的角度接近铅垂方向(相对于水平面成55°)，因此，与处于稳定状态的情况(相对于水平面成45°)相比，成为“筛分力＞搬运力”的筛分动作。
并且，利用由该振动方向的角度造成的筛分动作的不同，例如，在两根旋转轴31a、31b的旋转驱动状态过渡至稳定状态之后，通过实施例3的运转方法，进行“搬运力＞筛分力”的搬运优先的筛分动作，进行被供给至振筛机1的筛网2上的被处理物W的搬运，并且定期地切换为实施例4的运转方法(在该情况下，根据需要，也可以将驱动两根旋转轴31a、31b的运转方法介入)，进行“筛分力＞搬运力”的筛分优先的筛分动作，经由筛网2对被处理物W施加大的振动来进行筛分。
另外，在实施例4的运转方法中，振动方向的角度接近铅垂方向(相对于水平面成55°)，因此具备如下功能：利用振动将插入筛网2的网眼中或将网眼堵塞的被处理物W掸落，来维持筛网2的筛分功能。
在此，只要将两台电动机Ma、Mb中的任意一方停止即可，作为旋转驱动控制机构，能够使用简单的继电器电路或定时器电路来控制两台电动机Ma、Mb的驱动。
此外，两台电动机Ma、Mb中的任意一方的电动机的停止可以持续地进行，也可以断续地进行。
另外，如图3所示，关于振动方向的角度，为了使两根旋转轴31a、31b的旋转驱动状态处于稳定状态，可以将两台电动机Ma、Mb同时启动，也可以在启动时启动两根旋转轴31a、31b中的任意一方的旋转轴，在该旋转轴的旋转驱动状态过渡到稳定状态之后，启动另一方的旋转轴。
另外，通过调节包含两根旋转轴31a、31b的中心轴的面与水平面所成的角度，振动方向的角度能够设定为任意角度，例如，与水平面夹成45°、45°±15°、45°±30°。
另外，产生的振动的周期能够根据两根旋转轴31a、31b的转速(具体来说是两台电动机Ma、Mb的转速)设定为任意的周期。
在这里，如图4所示，两台电动机Ma、Mb的转速与电力消耗成正相关关系。
另外，产生的振动方向的轨迹除了直线状，通过对两根旋转轴31a、31b所具备的偏心锤32a、32b的重量和偏心量等设置差别，能够形成椭圆状。
在这里，如图5所示的产生的振动方向的轨迹和电力消耗的关系所示可知，与直线状相比，椭圆状的电力消耗小(在旋转轴的启动时(峰值时)小7％左右，在旋转轴的旋转驱动状态过渡到稳定状态时小2％左右)。
通常，对于偏心锤，广泛使用图6(a－1)所示的半圆形状的偏心锤或使旋转轴心从中心错开的圆形形状的偏心锤，但也可以采用如图6(a－2)和(a－3)所示的矩形形状的偏心锤。
并且，从表1和图6(b)所示的、使用将产生的振动的大小设定为相同的偏心锤来进行的实验的实验结果可知，图6(a－2)和(a－3)所示的矩形形状的偏心锤与图6(a－1)所示的半圆形状的偏心锤相比，能够降低为了启动旋转轴所需要的电动机的峰值的容量，由此，能够降低电动机的电力消耗。
[表1]
如图7所示，在这种振动发生装置中，为了具备偏心锤32a、32b的旋转轴31a、31b的轴承部33a、33b的润滑，在收容偏心锤32a、32b的壳体34内预先储存润滑油Oi，利用固定于旋转轴31b的圆筒形状的润滑油凸缘35，将该润滑油Oi与旋转轴31b的旋转相应地捞起，并洒落于轴承部33a、33b。
但是，该润滑方法存在如下问题，即：当润滑油凸缘35在储存的润滑油Oi中移动时会产生阻力，产生能量损失。
为了应对这个问题，如图8所示，从润滑油Oi的储存部41经由振动泵42向旋转轴31a、31b的轴承部33a、33b供给润滑油Oi，能够将被供给至轴承部33a、33b的润滑油Oi经由壳体34和除去润滑油Oi中的异物的过滤器43，向储存部41回流。
在这里，振动泵42如图9所示，在内部具备通过承受振动而移动的阀体42a，利用通过承受由振动发生装置3产生的振动而进行往复运动的阀体42a，能够将储存于储存部41的润滑油Oi强制地从一方向另一方间歇地送出，并供给至轴承部33a、33b。
由此，不需要另外设置动力源，以由振动发生装置3产生的振动作为动力源，就能够向旋转轴31a、31b的轴承部33a、33b供给润滑油Oi。
并且，从图10所示的、使用润滑油凸缘和振动泵的实验的结果可知，在使用振动泵的情况下，与使用润滑油凸缘的情况相比，能够降低为了将旋转轴以稳定状态旋转驱动所需要的电动机的电力消耗。
以上，根据采用了振动发生装置的振筛机的实施例说明了本发明的振动发生装置，但本发明不限定于上述实施例记载的结构，例如，也可以将本发明的振动发生装置适用于具备多组将具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的装置的结构中、或是在该多组振动发生装置中共用电动机的结构中等，在不脱离其主旨的范围内能够适当地变更其结构。
工业实用性
本发明的振动发生装置由于具有能够降低将具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设的振动发生装置中所需要的电动机的容量和电力消耗的这种特性，因此除了能够良好地适用于振筛机或振动打桩机的用途，还能够广泛地使用于振动发生装置的用途。
附图标记的说明
1振筛机
2筛网
3振动发生装置
31a旋转轴
31b旋转轴
32a偏心锤
32b偏心锤
Ma电动机
Mb电动机
W被处理物。

Claims (5)

1.一种振动发生装置，将分别具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设，所述振动发生装置的特征在于，以将所述两根旋转轴独立地驱动的方式配设电动机，并且，将旋转驱动控制机构构成为：在启动时将两根旋转轴中的任意一方的旋转轴启动，在所述旋转轴的旋转驱动状态过渡到稳定状态之后，启动另一方的旋转轴。
2.一种振动发生装置，将分别具备偏心锤的两根旋转轴平行地配设，所述振动发生装置的特征在于，以将所述两根旋转轴独立地驱动的方式配设电动机，并且，将旋转驱动控制机构构成为：在两根旋转轴的旋转驱动状态过渡到稳定状态之后，中止向两根旋转轴中的任意一方的旋转轴的旋转驱动力的传递，利用由另一方的旋转轴的旋转驱动产生的振动，将所述中止了旋转驱动力的传递的旋转轴与另一方的旋转轴联动地带动旋转。
3.根据权利要求2所述的振动发生装置，其特征在于，通过对中止旋转驱动力的传递的旋转轴的选择，来产生振动方向的角度的不同。
4.根据权利要求1、2或3所述的振动发生装置，其特征在于，对于偏心锤，使用矩形形状的偏心锤。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的振动发生装置，其特征在于，从润滑油的储存部经由振动泵向旋转轴的轴承部供给润滑油。
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