CN108043718A - 一种振动筛筛体横摆自抑制系统及其使用方法 - Google Patents

一种振动筛筛体横摆自抑制系统及其使用方法 Download PDF

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彭利平
裴融浩
黄环
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    • B07B1/44—Balancing devices

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Abstract

本发明公开了一种振动筛筛体横摆自抑制的系统，包括振动能量回收装置，横向空气弹簧系统，位移传感器及控制器。本发明还提出一种振动筛筛体横摆自抑制的方法，包括步骤一，获取振动筛入料端和出料端板两侧位移时域信号；步骤二，对位移时域信号进行时域分析；步骤三，当位移幅值差高于标准值时，控制系统工作；步骤四，当位移幅值差低于标准值时，控制系统停止工作，此时筛体横摆得到抑制，筛体平稳运行。本发明所提供的系统及方法能够抑制筛体运行过程中出现的横摆问题，同时，利用振动能量回收装置对振动筛运行产生的振动能量加以回收并存储，为横向空气弹簧系统运行供电，无需增设附加动力源，实现节能。

Description

一种振动筛筛体横摆自抑制系统及其使用方法
技术领域
本发明属于筛分设备技术领域，具体涉及一种振动筛筛体横摆自抑制系统及方法。
背景技术
振动筛是选煤生产的关键装备。中国机械行业标准（JB/T 10460-2015）要求振动筛在稳态运行时，筛体横向摆动小于等于1.0mm。由于自身横向阻尼的存在，传统的振动筛隔振系统对筛体横摆具有一定的抑制，但幅度有限。中国专利CN201120282659.2提出了一种振动筛用倒V字形隔振支承装置，该装置具有较大横向阻尼，能够提高筛体运行的平稳性，这种被动隔振的方法无法实时主动进行横摆抑制。振动筛在运行过程中，由于物料冲击-分层-透筛过程对筛面的激扰作用以及启、停阶段经历共振区时较大的振幅都会引发筛体超过标准值的横向摆动，对筛体运行平稳性和设备可靠性产生影响，因此需要对振动筛横摆幅度进行实时主动抑制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为提高大型振动筛运行平稳性及可靠性，提供一种振动筛的横摆自抑制系统及方法，使得大型振动筛在工作时，可以通过自身振动产生的能量抑制筛体横向摆动，实时主动地解决筛体振动过程中横向摆动过大的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种振动筛筛体横摆自抑制的系统，所述系统包括振动能量回收装置4，位移传感器6，控制器以及横向空气弹簧系统；所述振动能量回收装置4直接安装在振动筛筛体1上，在跟随振动筛筛体1振动的同时，将振动能量收集并转化为电能储存，所存储的电能用于横向空气弹簧系统工作供电；所述位移传感器6布置在空气弹簧3与振动筛机座连接处，采集横向摆动位移信号传给控制器；所述横向空气弹簧系统由气泵7、闸阀8、止回阀9、贮气罐10、快速排气阀11及空气弹簧3组成，空气弹簧3通过附加支架5横向安装于筛机入料端和出料端侧板两侧，当气泵7由振动能量回收装置4供电后，气体经闸阀8、止回阀9、贮气罐10、快速排气阀11同步进入空气弹簧3中；当气泵7断电后，空气弹簧3内部气体通过快速排气阀11快速排出。
优选的，所述位移传感器6共计四个。
优选的，所述位移传感器6通过磁座分别横向布置在空气弹簧3与振动筛机座连接处。
优选的，所述横向空气弹簧系统中的空气弹簧3数目为4个。
优选的，所述振动能量回收装置4通过螺栓组安装在振动筛筛体1上。
一种振动筛筛体横摆自抑制的系统使用方法，步骤如下：
步骤一，利用位移传感器6检测筛体入料端和出料端水平方向的位移时域信号，采集横向摆动位移信号传给控制器；入料端两侧位移时域信号分别为x 1，x 2；出料端两侧位移时域信号分别为x 3，x 4；
步骤二，控制器对从步骤一种获得的位移时域信号进行时域分析，得到位移的幅值分别为x 10，x 20，x 30，x 40；
步骤三，当位移幅值差有或时，振动能量回收装置4将其存储的电能传给横向空气弹簧系统，气泵7通电后将气体经闸阀8、止回阀9、贮气罐10、快速排气阀11同步送入空气弹簧3中，由于空气弹簧3内气体被压缩，气压增大，在水平方向的刚度变大，筛体横摆幅度受到抑制；
步骤四，当位移幅值差有且时，振动能量回收装置4停止向气泵7供电，此时，由于快速排气阀11输入口无气体输入，输出管路中的气体将由排气口快速排出，迅速降低空气弹簧3附加刚度对筛分作业的影响。
本发明所达到的有益效果是：本发明的方法通过实时采集振动筛入料端和出料端两侧的位移信号，当横摆幅值差高于标准值时，通过横向空气弹簧系统自动抑制横摆幅度；当筛体横摆幅值差低于标准时，空气弹簧内气体经由快速排气阀快速排出，降低空气弹簧附加刚度对筛分作业的影响。同时，利用振动能量回收装置对振动筛运行产生的振动能量加以回收并存储，为横向空气弹簧系统运行供电，无需增设附加动力源，实现节能。
附图说明
图1是本发明所述振动筛筛体横摆自抑制系统结构图；
图2是本发明所述振动筛筛体横摆自抑制系统回路图；
图3是本发明振动筛筛体横摆自抑制系统控制流程图。
附图标记：1-振动筛筛体，2-隔振弹簧，3-空气弹簧，4-振动能量回收装置，5-附加支架，6-位移传感器，7-气泵，8-闸阀，9-止回阀，10-贮气罐，11-快速排气阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
本发明提供了一种振动筛筛体横摆自抑制的系统，在传统大型振动筛上，增设振动能量回收装置4，四个位移传感器6，控制器以及横向空气弹簧系统。以工业用大型直线振动筛为例，其具体布置结构如图1所示，振动能量回收装置4通过螺栓组直接安装在振动筛筛体1侧板上，在跟随振动筛筛体1振动的同时，将振动能量收集并转化为电能储存，所存储的电能用于横向空气弹簧系统工作供电。
所述位移传感器6共计四个，通过磁座分别横向布置在空气弹簧3与振动筛机座连接处，采集横向摆动位移信号传给控制器，其中，出料端两侧位移信号为x 1，x 2；入料端两侧位移信号为x 3，x 4。
所述控制器在解析位移信号后获得四组位移幅值x 10，x 20，x 30，x 40，对位移幅值差进行判定。当位移幅值差有或时，控制振动能量回收装置4向横向空气弹簧系统中的气泵7供电；当位移幅值差有且时，控制振动能量回收装置4停止对气泵7供电。
所述横向空气弹簧系统连接回路如图2所示，由气泵7、闸阀8、止回阀9、贮气罐10、快速排气阀11及四个空气弹簧3组成，四个空气弹簧3分别通过附加支架5横向安装于筛机入料端和出料端侧板两侧，当气泵7由振动能量回收装置4供电后，气体经闸阀8、止回阀9、贮气罐10、快速排气阀11同步进入四个空气弹簧3中；当气泵7断电后，空气弹簧3内部气体通过快速排气阀11快速排出。
本发明提供了一种振动筛筛体横摆自抑制的方法，如图3所示，包括以下步骤：
步骤一，利用位移传感器6检测筛体入料端和出料端水平方向的位移时域信号，入料端两侧位移时域信号分别为x 1，x 2；出料端两侧位移时域信号分别为x 3，x 4。
步骤二，对位移时域信号进行时域分析，得到位移的幅值分别为x 10，x 20，x 30，x 40；
步骤三，当位移幅值差有或时，振动能量回收装置4开始对气泵7供电，使之对空气弹簧3进行充气，空气弹簧3内气压增大，在水平方向的刚度变大，筛体横摆幅度受到抑制；
当筛体横摆振幅差超过标准值（1.0mm）时，振动能量回收装置4将其存储的电能传给横向空气弹簧系统，气泵7通电后将气体经闸阀8、止回阀9、贮气罐10、快速排气阀11同步送入4个空气弹簧3中，由于空气弹簧3内气体被压缩，气压增大，在水平方向的刚度变大，筛体横摆幅度受到抑制。
步骤四，当位移幅值差有且时，振动能量回收装置4停止对气泵7供电，空气弹簧3内气体由快速排气阀11排出。
当位移幅值差低于标准值时，振动能量回收装置4停止向气泵7供电，此时，由于快速排气阀11输入口无气体输入，输出管路中的气体将由排气口快速排出，迅速降低空气弹簧3附加刚度对筛分作业的影响。
本发明提出的振动筛筛体横摆自抑制的方法通过实时采集振动筛入料端和出料端两侧的位移信号，当横摆幅度高于标准值时，通过横向空气弹簧系统自动抑制横摆幅度；当横摆幅度低于标准值时，空气弹簧3内气体通过快速排气阀11快速排出。
进一步的，利用振动能量回收装置4对振动筛运行产生的振动能量加以回收并存储，为横向空气弹簧系统运行供电，无需增设附加动力源，实现节能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种振动筛筛体横摆自抑制的系统，其特征在于，所述系统包括振动能量回收装置（4），位移传感器（6），控制器以及横向空气弹簧系统；所述振动能量回收装置（4）直接安装在振动筛筛体（1）上，在跟随振动筛筛体1振动的同时，将振动能量收集并转化为电能储存，所存储的电能用于横向空气弹簧系统工作供电；所述位移传感器（6）布置在空气弹簧（3）与振动筛机座连接处，采集横向摆动位移信号传给控制器；所述横向空气弹簧系统由气泵（7）、闸阀（8）、止回阀（9）、贮气罐（10）、快速排气阀（11）及空气弹簧（3）组成，空气弹簧（3）通过附加支架（5）横向安装于筛机入料端和出料端侧板两侧，当气泵（7）由振动能量回收装置（4）供电后，气体经闸阀（8）、止回阀（9）、贮气罐（10）、快速排气阀（11）同步进入空气弹簧（3）中；当气泵（7）断电后，空气弹簧（3）内部气体通过快速排气阀（11）快速排出。
2.根据权利要求1所述一种振动筛筛体横摆自抑制的系统，其特征在于，所述位移传感器（6）共计四个。
3.根据权利要求1所述一种振动筛筛体横摆自抑制的系统，其特征在于，所述位移传感器（6）通过磁座分别横向布置在空气弹簧（3）与振动筛机座连接处。
4.根据权利要求1所述一种振动筛筛体横摆自抑制的系统，其特征在于，所述横向空气弹簧系统中的空气弹簧（3）数目为4个。
5.根据权利要求1所述一种振动筛筛体横摆自抑制的系统，其特征在于，所述振动能量回收装置（4）通过螺栓组安装在振动筛筛体（1）上。
6.一种权利要求1-3所述振动筛筛体横摆自抑制的系统使用方法，步骤如下：
步骤一，利用位移传感器（6）检测筛体入料端和出料端水平方向的位移时域信号，采集横向摆动位移信号传给控制器；入料端两侧位移时域信号分别为x 1，x 2；出料端两侧位移时域信号分别为x 3，x 4；
步骤二，控制器对从步骤一种获得的位移时域信号进行时域分析，得到位移的幅值分别为x 10，x 20，x 30，x 40；
步骤三，当位移幅值差有或时，振动能量回收装置（4）将其存储的电能传给横向空气弹簧系统，气泵（7）通电后将气体经闸阀（8）、止回阀（9）、贮气罐（10）、快速排气阀（11）同步送入空气弹簧（3）中，由于空气弹簧（3）内气体被压缩，气压增大，在水平方向的刚度变大，筛体横摆幅度受到抑制；
步骤四，当位移幅值差有且时，振动能量回收装置（4）停止向气泵（7）供电，此时，由于快速排气阀（11）输入口无气体输入，输出管路中的气体将由排气口快速排出，迅速降低空气弹簧（3）附加刚度对筛分作业的影响。
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