CN105531040A - 具有动态平衡器的振动装置和平衡方法 - Google Patents

Abstract

一种振动装置(102)，包括槽(160)、被布置在槽(160)和地面(112)之间的第一多个隔振弹簧(110)、和支撑在槽(160)上的双质量、亚谐振频率激励器(114)，所述槽(160)具有一个或多个筛板(104,106)以及入口端(152)和出口端(154)。所述槽(160)和激励器(114)彼此呈180°相位差移动。所述装置(102)还包括含有多个布置在激励器(114)和地面(112)之间的隔振弹簧(118)的动态平衡器(100)。

Description

具有动态平衡器的振动装置和平衡方法

技术领域

本专利涉及用于振动装置的动态平衡器和平衡振动装置的方法，并且具体地涉及用于振动筛选装置的动态平衡器和用于振动筛选装置的平衡方法。

背景技术

很多年来，采矿作业使用蛮力振动筛选单元来分离上游粉碎和/或研磨操作所产生的物料，使得这些物料可以在下游被进一步加工从而从矿石中提取金属。蛮力或直接驱动筛选单元是一种在其中激励器被紧缚或用螺栓固定至槽(或被驱动的质量)的筛选单元。放置于大的加工建筑物或工厂的这种单元已被用于加工例如1000吨/小时的岩石，从而分离出期望量的金属。

与最近大容量研磨机的引进和商品化相符的是，较低质量的矿体正在被加工。这导致显著更多的物料被加工以获得与出自较高质量矿体等量的金属。因此，这些直接驱动单元不得不处理明显更多的物料，结果是加工速率加倍或增至三倍。

为了应付增加的加工需求，工业界已见到向越来越大的单元的转变。过去可能已使用具有2米宽度的直接驱动单元筛分机的场所，现在则使用具有4米宽度的直接驱动单元来适应增加的负荷。尺寸的增加已关联并涉及筛选单元功率需求的提高。

不幸的是，直接驱动单元在负荷下会减振(dampen)。即，随着负荷增加，该单元的冲程(stroke)减少。进一步的后果是，更多的筛选单元能量通过驱动支架进入侧板。这可能导致装置的过早损坏以及可用加工时间和所得收益的损失，同时增加所需的维护时间和成本。

发明内容

根据本发明公开的一个方面，振动装置包括槽、布置在槽和地面之间的第一多个隔振弹簧、和支撑在槽上的双质量、亚谐振频率激励器，所述槽具有一个或多个筛板并且具有入口端和出口端。所述槽与激励器彼此呈180°相位差移动。该装置还包括含有多个布置在激励器和地面之间的隔振弹簧的动态平衡器。

根据本发明公开的另一方面，运行振动装置的方法包括运行被耦合至槽的双质量、亚谐振频率激励器，所述槽支撑在布置于槽和地面之间的第一多个隔振弹簧上，所述双质量、亚谐振频率激励器与槽呈180°相位差移动。该方法还包括通过动态平衡器将激励器耦合至地面，所述动态平衡器包括多个布置在激励器和地面之间的隔振弹簧。

附图说明

可以相信的是，从结合附图的以下描述中可以更全面地理解本发明所公开的内容。为了更加清楚地展示其它元件，可能通过省略选定元件来简化一些附图。除了在相应的文字描述中明确地描述之外，在一些附图中的对此类元件的省略并不必然意味着特定元件在示例性实施例中的存在或不存在。所有附图均不必按比例绘制。

图1为具有附接的动态平衡器的振动装置(如振动筛选装置)的透视图；

图2为图1的具有动态平衡器的振动装置的左侧视图；

图3为图1的具有动态平衡器的振动装置的右侧视图；和

图4为图1-3的装置的激励器的一部分的放大透视图。

具体实施方式

图1-3示出了根据本发明公开的被耦合至振动装置102的动态平衡器100，所述振动装置102的形式为振动筛选装置、筛选机或筛分机。根据本发明公开的动态平衡器100的实施方式不限于仅与振动筛选机或筛分机一起使用，而是结合这种设备进行说明，目的是更好地阐明含有动态平衡器的系统。

如图所示，振动筛分机102为一种双质量、亚谐振频率设计。筛分机102包括被弹性构件(例如螺旋弹簧，也被称为隔振弹簧)110支撑在框架112上的一个或多个筛板104,106。虽然示出了两个筛板104,106，筛分机102也可具有仅一个筛板或多于两个筛板。框架112被布置在地基上，这种地基可以是建筑物的地面层或者可以是此类构筑物的上层；实际上，在矿业加工厂中，振动筛选单元通常被安装在建筑物的最上层，其标高可以加重由此种筛分机产生的振动问题。激励器114通过链接(links)116和弹性构件(例如螺旋弹簧)118的组件被耦合至筛板104,106。

激励器114(或第一质量)被用来驱动筛板104,106(或第二质量)，所以筛分机102可以被称为双质量单元。使用双质量构造的一个优点在于双质量构造积极响应于负荷。即，随着负荷增加，筛分机102实际上会提供冲程的增加，而不是减少冲程(或减振)。如此，可以使用功率需求更低的双质量筛分机来替代直接驱动或蛮力单元以处理类似的负荷，或者可以使用相似功率需求的双质量筛分机来加工大得多的负荷。

双质量构造的使用还提供另一优点，该优点在于该单元本身的运行可被用于大幅减少从筛分机102传递到周围环境(例如其中布置或安装有筛分机102的建筑)的能量。

如上所述，弹性构件或隔振弹簧110用于将地基与筛分机102隔离开。即，弹性构件110的作用是将筛分机102运行过程中产生的向框架112及其下方地基传输的动态力的传输最小化。

然而，考虑到由于振动筛分机102的运行传递至建筑的能量可能引起的潜在缺点，根据本发明公开的动态平衡器100可被用于进一步将施加在框架112和其中布置或安装有筛分机102的建筑上的动态力最小化。具体地，已观察到在如图所示的振动装置(即双质量、亚谐振频率设计)中，筛板104,106和支撑结构(其可被统称为槽)与激励器114彼此呈180°相位差移动。因此，通过凭借激励器114自己的一套弹性构件/隔振弹簧120将激励器114耦合到地面，所述激励器114的运动可被用于平衡经由隔振弹簧110施加于框架112与下方地基的负荷。以这种方式，框架112和下方地基的动态负荷可被减少，从而与未将平衡器100(诸如本文所描述的)耦合到筛分机102的情形相比，可以使用大得多的筛分机102。

这可能会有另一后果，该后果在于所述筛分机102可以更接近其中布置或安装有筛分机102的建筑的固有频率的频率运行。按照惯例，筛分机将以一定的频率运行，即，例如，与其中布置或安装有筛分机102的建筑的固有频率相比，所述频率大于所述固有频率的倍。通过平衡器100与双质量、亚谐振装置102的结合使用，筛分机102可以小于建筑固有频率的倍的频率运行。

如此已经大体描述了平衡器100和装置102，以下提供了装置102和平衡器100的细节，首先返回至图1。

如图所示，装置102关于纵轴150对称，该纵轴150从入口端152延伸至出口端154。因此，图2所示的侧视图是图3所示的侧视图的镜像。仅为方便起见，图2的侧视图可以被称为左侧视图，图3的侧视图可以被称为右侧视图。

装置102具有包括一个或多个筛板104,106和侧壁162,164的槽160，所述侧壁162,164平行于纵轴150(在一定的公差范围内)。筛板104(其可被称为上筛板)可以在第一边缘166被接合至侧壁162，并且在第二边缘168被接合至侧壁164。相似地，筛板106(其可被称为下筛板)可以在第一边缘170被接合至侧壁162，并且在第二边缘172被接合至侧壁164。具体地，边缘166,170可以被附接至侧壁162的内表面，而边缘168,172可以被附接至侧壁164的内表面。

根据这个实施方式，还可以存在中间壁174，该中间壁174将筛板104,106划分为在入口端152和出口端154之间延伸的第一区域176和第二区域178。实际上，筛板104,106可以被划分为第一和第二子筛板，第一子筛板限定第一区域176并且第二子筛板限定第二区域178，并且第一和第二子筛板在第一边缘被附接至侧壁162或侧壁164，并且第一和第二子筛板在第二边缘被附接至中间壁174。第一和第二区域176,178可以被称为左手区和右手区，如从出口端154所观察到的。

如图所示，筛板104被布置在筛板106之上，且可以具有至少一个第一区域，该第一区域具有多个从中穿过形成的孔口或洞，或者该第一区域由网(mesh)或其它具有从中穿过的开口的材料所限定。筛板104的这一区域也可以被称为多孔的，并且筛板104可以被称为多孔筛板。比孔口大的物料可以从入口端152沿着筛板104传送到出口端154，而小于孔口的物料可以穿过筛板104落下并沉积于筛板106上。穿过筛板104的物料然后可以沿着筛板106传送到出口端154，但是筛板106也可以具有从中穿过形成的孔口或洞，或者由网或其它具有从中穿过的开口的材料所限定。在筛板106是槽160的最下面的筛板的情况下，筛板106也可以被称为槽160的底板。

筛板104也可以具有不含任何孔口、洞等等的第二起始区域190。这一起始区域190可以被用来最初接收将要通过筛板104,106的物料。起始区域190相对于筛板104的其余部分可以是倾斜的，从而促使置于起始区域190上的物料从起始区域190向筛板104的其余部分移动。

筛板104,106可以具有布置在其运送表面上的内衬。该内衬可以包括多个板，并且可以至少部分地限定例如穿过筛板104的开口或孔口。在一个示例性实施方式中，内衬可以被用来提高筛板104,106的耐磨性。

槽160还可以包含一个或多个横梁或横梁对，所述一个或多个横梁或横梁对被附接至并且悬在侧壁162,164之间。在例如图2和图3所示的装置102的一个实施方式中，其中槽160包括中间壁174，横梁也可以被附接至中间壁174。如图所示，在邻近入口端152具有两对横梁192,194，并且在出口端154具有另一对横梁196。横梁192,194,196与筛板104的表面间隔开，从而允许物料沿着筛板104的表面自由移动。

槽160可以进一步包含一个或多个安装支架200,202,204,206。安装支架200,204可以被接合或附接至侧壁162的外表面(图2)，而安装支架202,206被接合或附接至侧壁164的外表面(图3)。隔振弹簧110在第一端208被附接至安装支架200,202,204,206之一并且在第二端210被附接至框架112(见例如图2支架204或图3支架206)。

如上所述，装置100还包括激励器114。所述激励器114通过链接116和反应式弹簧(reactorspring)118被耦合到槽160(和筛板104,106)。具体地，激励器114被支撑在槽160的第一和第二侧壁或侧162,164上。现在首先参照图1来讨论激励器114的细节。

所述激励器114包括框架，该框架具有与纵轴150平行的第一和第二侧壁220,222。激励器114还包括三个在相反端被连接至侧壁220,222的内表面的横梁224,226,228。激励器114进一步包括两个附接至横梁224,226,228的电机安装部230,232。如图所示，所述电机安装部230被附接至并且悬在横梁224,226之间，且电机安装部232被附接至并且悬在横梁226,228之间。在横梁224,226,228的中点(即，沿着装置102的纵轴150)，电机安装部230,232被附接至并且悬在横梁224,226,228之间。

现在参照电机安装部232和图4来说明电机安装部230,232的细节，虽然类似的说明适用于电机安装部230。电机安装部232包括第一和第二安装板240,242，它们的每一个包括用于电机组件248的开口244,246。电机组件248包括具有沿轴252布置的轴(shaft)的电机250。如从上方观察到的，电机250的轴252与装置102的轴150相交成一角度；如图所示，轴线150,252相交成直角(即，轴线是正交的；轴252也可以被描述为横向于纵轴150)。一对偏心配重被附接在电机轴的任一端并且绕轴252旋转。

如前所述，所述激励器114(或更具体地，激励器114的侧壁220,222或横梁224,226,228)通过链接116和反应式弹簧118被附接至筛板104,106(或更具体地，槽160的侧壁162,164)。这最好见于图2和图3。具体地，所述链接116和弹簧118可以分组成对，每对链接116和弹簧118相对于水平线呈相反角度倾斜(例如，链接116可以与水平线成钝角，而配对的弹簧118可以与水平线成锐角)。链接116可以在第一端260被附接至激励器114并且在第二端262被附接至槽160，而弹簧118可以在第一端266被附接至激励器114并且在第二端264被附接至槽160。如此，通过链接116和弹簧118，第一侧162被耦合至第一侧220并且第二侧164被耦合至第二侧222。

也被附接至激励器114的侧壁220,222的外表面的是安装支架270,272(见图2和图3)。与每个安装支架270,272对齐但分隔开的是被附接至框架112的支撑支架274,276，且该支架274,276可以被认为是框架112的一部分。隔振弹簧120在第一端278被附接至支架270,272中的一个并且在第二端280被附接至支架274,276中的一个。支撑支架274,276被设定尺寸(sized)从而允许相对紧凑尺寸的弹簧120可被使用，但应当认识到的是，支撑支架274,276的准确尺寸(dimension)可以随特定的安装需要而改变。

如将被认识的那样，动态平衡器100的隔振弹簧120相对于纵轴150呈横向的方向上(即，与纵轴150正交或成直角的方向)被布置在槽160的第一和第二侧壁或侧162,164的外部。实际上，隔振弹簧120也相对于纵轴150呈横向的方向上被布置在激励器114的第一和第二侧壁或侧220,222的外部。如此，安装支架270,272和支撑支架274,276也在横向方向上被布置在外部。

虽然结合装置102对平衡器100进行了描述，应当认识到的是，平衡器100不需要与装置102同时安装。即，平衡器100可以被附接至已经被安装在建筑中的装置102，例如，在希望提供建筑与装置102的进一步隔离的情况下。因此，可以成套形式提供弹簧120、安装支架270,272和支撑支架274,276用于改装现有的筛分机或装置102。相应地，改装装置102的方法可以包括将安装支架270,272附接至装置102(且具体为激励器114的侧壁220,222)、将支撑支架274,276布置在地面上(例如，通过将支架274,276附接至框架112)、和将弹簧120布置在安装支架270,272和支撑支架274,276之间。

也可对运行所述振动装置102的方法进行描述。具体地，该方法包括运行被耦合至槽160的双质量、亚谐振频率激励器114，所述槽160被支撑在布置于槽160和地面之间的第一多个隔振弹簧110上。如前所述，所述双质量、亚谐振频率激励器114与槽160呈180°相位差移动。该方法还包括通过含有布置于激励器114和地面之间的多个隔振弹簧120的动态平衡器100将激励器114耦合至地面。因此，通过装置102施加于地面的力得到平衡，并且它们对支撑结构或周围结构的影响被最小化。

应当认识到的是，所述双质量、亚谐振频率激励器114的运行可以包括运行至少一个安装在激励器114上的电机250，电机250具有横向于槽160的纵轴150的电机轴252，该轴150在槽160的入口端152和出口端154之间延伸，电机250通过至少一个反应式弹簧118被耦合至槽160。或者另外地，电机250可以通过至少一个反应式弹簧118和至少一个链接116被耦合至槽160。进一步地，激励器114可以小于倍于其中布置或安装有装置102的建筑的固有频率的频率运行。

该方法也可以包括在槽160的入口端152将物料(如岩石或矿石)放置于槽160的上多孔筛板104上。根据这样的实施方式，该方法也可以包括将物料分离为在入口端152和出口端154之间的筛板104上传递的第一级，和随着激励器114的运行穿过筛板104的第二级。

尽管以上文本阐述了本发明不同实施方式的详细说明，但应当理解的是，本发明的合法范围由本专利的最终的权利要求的文字来界定。所述详细说明仅能被解释为示例性的并且未描述本发明的所有可能实施方式，因为描述每一个可能的实施方式(如果不是不可能的话)将是不切实际的。使用当前技术或在本专利申请日之后开发的技术，能够实现众多替代性的实施方式，它们将仍然落入权利要求界定的本发明的范围内。

还应当理解的是，除非在本专利中使用“如本文中使用的，术语‘______’特此定义为…”或类似语句而明确地限定一个术语，否则没有任何意图明示地或暗示地将该术语限制为超出其平常或普通含义，并且此种术语不应基于本专利任何部分中的任何陈述(权利要求书中的语言除外)而被解释为限制范围。在一定程度上，本专利的最终的权利要求书中所引用的任何术语在本专利中以与单一含义一致的方式被提及，这样做的目的仅为了清楚从而使读者不混淆，并不旨在通过暗示或其他方式将该声称的术语限定至该单一含义。最后，除非通过引用词语“意思是/意指/是指”以及无任何结构列举的功能来限定一个权利要求元素，否则不意在基于应用35U.S.C.§112第六段来解释任何权利要求元素的范围。

Claims (12)

1.一种振动装置，包括：

槽，所述槽具有一个或多个筛板并且具有入口端和出口端；

第一多个隔振弹簧，所述第一多个隔振弹簧被布置在所述槽和地面之间；

双质量、亚谐振频率激励器，所述双质量、亚谐振频率激励器支撑在所述槽上，所述槽和所述激励器彼此呈180°相位差移动；和

动态平衡器，所述动态平衡器包括多个布置于所述激励器和地面之间的隔振弹簧。

2.根据权利要求1所述的振动装置，其中，所述槽具有从所述入口端延伸至所述出口端的纵轴，并且所述槽具有平行于所述纵轴的第一侧和第二侧，所述动态平衡器的所述多个隔振弹簧相对于所述纵轴被布置在所述槽的所述第一侧和所述第二侧的外部。

3.根据权利要求2所述的振动装置，其中，所述激励器支撑在所述槽的所述第一侧和所述第二侧上，并且所述激励器具有平行于所述纵轴的第一侧和第二侧，所述动态平衡器的所述多个隔振弹簧相对于纵轴呈横向的方向上被布置在所述激励器的所述第一侧和第二侧的外部。

4.根据权利要求3所述的振动装置，进一步包括相对于纵轴呈横向的方向上外部于所述激励器的所述第一侧和第二侧而布置在所述地面上的框架，所述激励器具有布置在所述第一侧和第二侧上的安装支架，并且所述多个弹簧被布置在所述框架和所述安装支架之间从而将所述激励器耦合至所述框架。

5.根据权利要求3所述的振动装置，其中，所述激励器的所述第一侧通过多个链接和反应式弹簧被耦合至所述槽的所述第一侧，并且所述激励器的所述第二侧通过多个链接和反应式弹簧被耦合至所述槽的所述第二侧。

6.根据权利要求3所述的振动装置，其中，所述激励器具有至少一个安装在其上的电机，所述电机具有相对于所述槽的所述纵轴呈横向布置的电机轴。

7.根据权利要求1-6中任何一项所述的振动装置，其中，所述一个或多个筛板中的上面的一个是多孔筛板。

8.一种运行振动装置的方法，包括：

运行被耦合至槽的双质量、亚谐振频率激励器，所述槽支撑在布置于所述槽和地面之间的第一多个隔振弹簧上，

所述双质量、亚谐振频率激励器与所述槽呈180°相位差移动；和

通过动态平衡器将所述激励器耦合至地面，所述动态平衡器包括多个布置于所述激励器和地面之间的隔振弹簧。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

其中运行所述双质量、亚谐振频率激励器包括运行至少一个安装在所述激励器上的电机，所述电机具有横向于所述槽的纵轴的电机轴，所述纵轴在所述槽的入口端和出口端之间延伸，所述电机通过至少一个反应式弹簧被耦合至所述槽。

10.根据权利要求8所述的方法，其中：

其中运行所述双质量、亚谐振频率激励器包括运行至少一个安装在所述激励器上的电机，所述电机具有横向于所述槽的纵轴的电机轴，所述纵轴在所述槽的入口端和出口端之间延伸，所述电机通过至少一个反应式弹簧和至少一个链接被耦合至所述槽。

11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

在所述槽的入口端将物料放置在槽的上多孔筛板上；和

将所述物料分离为在所述入口端和所述出口端之间传递跨越筛板的第一级，和随着所述激励器的运行而透过所述筛板的第二级。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，运行所述激励器包括以小于倍于其中布置有所述装置的建筑的固有频率的频率运行所述激励器。