CN108393020B - 一种适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置 - Google Patents
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- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
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Abstract
本发明属于多相流混合相关技术领域，其公开了一种适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，所述两质体声共振混合装置包括安装平台、激振质体、负载质体、第一弹性支撑、第二弹性支撑及第三弹性支撑，所述安装平台包括相背的底板及顶板，所述第一弹性支撑连接所述激振质体及所述底板，所述第二弹性支撑连接所述负载质体及所述激振质体；所述第三弹性支撑连接所述负载质体及所述底板。本发明有效降低了驱动功耗，减小了对地基的作用力，提高了稳定性及安全性。
Description
技术领域
本发明属于多相流混合相关技术领域，更具体地，涉及一种适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置。
背景技术
由于受到剪切敏感、温升敏感及挤压敏感等因素的限制，复合含能材料难以采用高剪切速度混合。在较低剪切速率条件下，由于液体组分含量较少，物料的流动性能差，物料混合呈层流运动状态，导致很难达到优越的混合效果。现有的混合技术主要是通过混合元件(如桨叶或者螺杆)与物料剪切实现分散，不仅难以提高混合效率，且由于混合元件与机筒之间存在摩擦碰撞及过高的剪切力而增加了生产危险性。因此，传统混合方法已经无法满足复合含能材料混合的高质量、高效率和高安全性的发展需求，急需研究新型混合方法及装备。
声共振混合装置作为一种新型无桨混合方式，其通过机械共振原理产生高强度振动，从而在混合物料中产生低频高强度波使物料均匀混合，具有独特的环保、高效和安全等优点。随着控制理论及计算机控制技术的发展，使得单纯地从动力学角度难以解决的、近共振/共振区域内工作振动机械的振动稳定性问题，从计算机控制角度解决变为可能，故近共振/共振机械逐渐得到应用。但目前的三自由度声共振混合装置复杂度高，系统稳定性差，振动的稳定控制难度大；同时，三自由度声共振混合装置的结构复杂，维护成本和制造成本高。当采用单质体共振混合装置时，由于单质体共振混合装置无隔振弹簧，导致传给地基的动载荷较大，使用受到限制。目前，大部分声共振混合设备未对机械系统内部结构进行密封，粉尘和液体容易进入机械系统内部，造成系统故障和损坏，更严重的是，含能粉体进入机械系统内部，由于摩擦和碰撞等极有可能引起爆炸。相应地，本领域存在着发展一种稳定性较好的声共振混合装置的技术需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其基于现有的三自由度声共振混合装置及单质体声共振混合装置的结构及工作特点，研究及设计了一种稳定性较好的两质体声共振混合装置。所述两质体声共振混合装置的所述第一弹性支撑连接所述激振质体及所述底板，所述第二弹性支撑连接所述负载质体及所述激振质体；所述第三弹性支撑连接所述负载质体及所述底板，减小了对地基的作用力，提高了稳定性及安全性，易于振动的稳定控制，且降低了对周围环境的噪声污染。同时，所述防护罩连接于所述安装平台，且所述防护罩、所述安装平台、所述密封套及所述底座形成密闭腔，所述混合容器收容于所述密闭腔内，使得混合部分与驱动机械部分相隔离，避免了粉体等进入驱动机械部分，提高了安全性，且模块化程度较高。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，所述两质体声共振混合装置包括安装平台、激振质体、负载质体、第一弹性支撑、第二弹性支撑及第三弹性支撑，所述安装平台包括相背的底板及顶板，所述第一弹性支撑连接所述激振质体及所述底板，所述第二弹性支撑连接所述负载质体及所述激振质体；所述第三弹性支撑连接所述负载质体及所述底板。
进一步地，所述两质体声共振混合装置还包括密封套，所述顶板开设有通槽，所述密封套部分的收容于所述通槽内，其外侧及内侧分别连接于所述通槽的内壁及所述负载质体。
进一步地，所述负载质体包括主体板、连接柱及凸台，所述连接柱的一端连接于所述主体板，另一端连接于所述凸台，所述凸台的外延连接于所述密封套；所述负载质体通过所述主体板滑动地连接于所述第二弹性支撑及所述第三弹性支撑。
进一步地，所述主体板开设有第二收容孔；所述第二弹性支撑包括第二导向柱、第二弹簧压板及第二直线滚珠导套，所述第二导向柱的一端连接于所述激振质体，另一端穿过所述第二直线滚珠导套后连接于所述第二弹簧压板，所述第二直线滚珠导套与所述第二导向柱之间形成滑动副，所述第二直线滚珠导套设置在所述第二收容孔内。
进一步地，所述第二弹性支撑还包括第三压缩弹簧组及第四压缩弹簧组，所述第三压缩弹簧组套设在所述第二导向柱上，其位于所述激振质体与所述主体板之间；所述第三压缩弹簧组套设在所述第二导向柱上，其位于所述主体板与所述第二弹簧压板之间。
进一步地，所述第二弹性支撑还包括多个第三压缩弹簧组及多个第四压缩弹簧组，多个所述第三压缩弹簧组围绕所述第二导向柱均匀排布，且所述第三压缩弹簧位于所述负载质体与所述激振质体之间；多个所述第四压缩弹簧组围绕所述第二导向柱均匀排布，且所述第四压缩弹簧组位于所述主体板与所述第二弹簧压板之间。
进一步地，所述两质体声共振混合装置还包括混合容器及容器固定架，所述容器固定架连接于所述负载质体，其用于承载所述混合容器；所述容器固定架包括固定连接于所述负载质体的底座、支架、压盖及调节螺杆，所述支架的一端连接于所述底座，另一端连接于所述压盖；所述压盖相背的两侧分别滑动地连接于所述支架；所述调节螺杆螺纹连接于所述支架，其一端连接于所述压盖；所述压盖与所述底座相对间隔设置，两者共同用于固定所述混合容器。
进一步地，所述支架包括两个间隔设置的第一支撑杆及第二支撑杆，所述第一支撑的一端连接于所述第二支撑杆，另一端连接于所述底座；所述压盖相背的两侧分别滑动地连接于两个所述第一支撑杆；所述第二支撑杆开设有螺纹孔，所述调节螺杆的一端穿过所述螺纹孔后连接于所述压盖，所述调节螺杆通过转动来调节所述压盖与所述底座之间的距离。
进一步地，所述压盖朝向所述底座的表面上形成有凸缘，所述凸缘用于限定所述混合容器在所述底座上的位置。
进一步地，所述两质体声共振混合装置还包括防护罩，所述防护罩连接于所述安装平台，且所述防护罩、所述安装平台、所述密封套及所述底座形成密闭腔，所述混合容器收容于所述密闭腔内。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置主要具有以下有益效果：
1.所述第一弹性支撑连接所述激振质体及所述底板，所述第二弹性支撑连接所述负载质体及所述激振质体；所述第三弹性支撑连接所述负载质体及所述底板，减小了对地基的作用力，提高了稳定性及安全性，易于振动的稳定控制，且降低了对周围环境的噪声污染；
2.所述防护罩连接于所述安装平台，且所述防护罩、所述安装平台、所述密封套及所述底座形成密闭腔，所述混合容器收容于所述密闭腔内，使得混合部分与驱动机械部分相隔离，避免了粉体等进入驱动机械部分，提高了安全性，且模块化程度较高；
3.所述压盖朝向所述底座的表面上形成有凸缘，所述凸缘用于限定所述混合容器在所述底座上的位置，确保了混合容器的准确定位；
4.所述两质体声共振混合装置的结构简单，便于后期设备维护，一体化程度较高；此外，所述两质体声共振混合装置还可以实现混合过程的温度、湿度、真空度的控制和检测，功能较全，有利于复合含能材料的安全及高效混合；
5.所述两质体声共振混合装置利用共振原理而有效放大了负载质体以及混合容器的振动强度，降低了驱动功耗，实用性较强。
附图说明
图1是本发明第一实施方式提供的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置的局部示意图；
图2是图1中的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置的另一个局部示意图；
图3是本发明第二实施方式提供的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置的局部示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-安装平台，2-激振质体，201-安装板，202-伺服电机，203-偏心块，204-编码器，3-负载质体，4-混合容器，5-第一弹性支撑，501-第一压缩弹簧组，502-第二压缩弹簧组，503-第一导向柱，504-第一弹簧压板，505-第一直线滚珠导套，6-第二弹性支撑，601-第三压缩弹簧组，602-第四压缩弹簧组，603-第二导向柱，604-第二弹簧压板，605-第二直线滚珠导套，7-第三弹性支撑，701-第五压缩弹簧组，702-第六压缩弹簧组，703-第三导向柱，704-第三弹簧压板，705-第三直线滚珠导套，8-容器固定架，801-底座，802-支架，803-压盖，804-调节螺杆，10-密封套。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1及图2，本发明第一实施方式提供的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，所述两质体声共振混合装置利用共振原理有效放大了负载质体以及混合容器的振动强度，降低了驱动功耗；采用了弹性支撑，在一定程度上减小了设备对地基的作用力，提高了系统的稳定性及安全性，易于振动的稳定准确控制，最大程度上减小了负载质体重量，提高了能量的利用效率。相对于三自由度振动系统，所述两质体声共振混合装置的结构简单，减少了中间环节，便于后期设备维护；同时，所述两质体声共振混合装置的一体化程度高，可实现混合过程的温度、湿度、真空度的控制和检测，且模块化程度高，物料混合部分与机械部分相隔离，避免了粉体等异物进入机械部分的内部，保证了系统的正常稳定运行。
所述两质体声共振混合装置包括安装平台1、激振质体2、负载质体3、混合容器4、第一弹性支撑5、第二弹性支撑6、第三弹性支撑7、容器固定架8及密封套10。所述激振质体2及所述负载质体3分别收容于所述安装平台1内，两者间隔设置。所述激振质体2通过所述第一弹性支撑5连接于所述安装平台1。所述负载质体3通过所述第二弹性支撑6连接于所述激振质体2，同时所述负载质体3通过所述第三弹性支撑7连接于所述安装平台1。所述容器固定架8连接于所述负载质体3，其用于支撑所述混合容器4。所述混合容器4设置于所述容器固定架8上，其位于所述安装平台1的外侧。所述密封套10的内侧连接于所述负载质体3，外侧连接于所述安装平台1。
所述安装平台1为箱体结构，其用于收容所述激振质体2、所述负载质体3、所述第一弹性支撑5、所述第二弹性支撑6及所述第三弹性支撑7。本实施方式中，所述安装平台1包括相背的底板及顶板，所述底板分别连接于所述第一弹性支撑5及所述第三弹性支撑7；所述顶板开设有通槽，所述通槽用于供所述负载质体3的部分穿过及收容部分所述密封套10。
所述激振质体2包括安装板201、固定于所述安装板201上的多个伺服电机202及固定设置于所述伺服电机202的输出轴上的偏心块203及编码器204。所述安装板201开设有四个间隔设置的第一收容孔，所述激振质体2通过所述第一收容孔连接于所述第一弹性支撑5。
本实施方式中，两台所述伺服电机202及其对应的所述偏心块203及所述编码器204为一个激励单元，每个所述激励单元的偏心块203在水平位置时相位相差180°且转动方向相反；所述激励单元的数量为2n个(n为大于等于1的正整数)，其中，2n个所述激励单元中的n个安装于所述安装板201的底面且绕所述安装板201的中心轴均匀排布，另外n个所述激励单元安装于所述安装板201上表面(即所述安装板201与所述底面相背的表面)且绕所述安装板201的中心轴均匀排布。
所述负载质体3包括主体板、连接柱及凸台，所述连接柱的一端连接于所述主体板，另一端连接于所述凸台。所述凸台的外延连接于所述密封套10。所述主体板上开设有四个间隔设置的第二收容孔，所述负载质体3通过所述第二收容孔与所述第二弹性支撑6相连接。所述主体板还开设有四个间隔设置的第三收容孔，所述负载质体3通过所述第三收容孔连接于所述第三弹性支撑7。
所述第一弹性支撑5包括第一压缩弹簧组501、第二压缩弹簧组502、第一导向柱503、第一弹簧压板504及所述第一直线滚珠导套505。所述第一导向柱503的一端通过螺母固定连接于所述底板，另一端穿过所述安装板201后连接于所述弹簧压板504。本实时方式中，所述第一导向柱503用于为所述安装板201的移动提供导向。所述第一压缩弹簧组501套设在所述第一导向柱503上，其位于所述底板与所述安装板201之间。所述第二压缩弹簧组502位于所述安装板201与所述负载质体3之间，其套设在所述第一导向柱503上。所述第一直线滚珠导套505设置在所述第一收容孔内，所述第一导向柱503的一端穿过所述第一直线滚珠导套505后连接于所述第一弹簧压板504，所述第一导向柱503与所述第一直线滚珠导套505之间形成滑动副。本实施方式中，所述第一弹性支撑5的数量为四个，四个所述第一弹性支撑5间隔设置；可以理解，在其他实施方式中，所述第一弹性支撑5的数量可以根据实际需要增加或者减少。
所述第二弹性支撑6连接所述负载质体3及所述激振质体2，其包括第三压缩弹簧组601、第四压缩弹簧组602、第二导向柱603、第二弹簧压板604及第二直线滚珠导套605。所述第二导向柱603的一端通过螺母连接于所述安装板201，另一端穿过所述第二直线滚珠导套605后连接于所述第二弹簧压板604，所述第二导向柱603与所述第二直线滚珠导套605之间形成滑动副。所述第二导向柱603为所述负载质体3的移动提供导向。本实施方式中，所述第二导向柱603呈阶梯状，可以理解，在其他实施方式中，所述第二导向柱603可以为其他形状。所述第三压缩弹簧组601位于所述激振质体2及所述负载质体3之间，其套设在所述第二导向柱603上。所述第四压缩弹簧组602位于所述激振质体2与所述负载质体3之间，其套设在所述第二导向柱603上。所述第二直线滚珠导套605设置在所述第二收容孔内。本实施方式中，所述第二弹性支撑6的数量为四个，四个所述第二弹性支撑6间隔设置；可以理解在其他实施方式中，所述第二弹性支撑6的数量可以根据实际需要增加或者减少。
所述第三弹性支撑7包括第五压缩弹簧组701、第六压缩弹簧组702、第三导向柱703、第三弹簧压板704及第三直线滚珠导套705。所述第三导向柱703的一端通过螺母连接于所述底板，另一端穿过所述第三直线滚珠导套705后连接于所述第三弹簧压板704。所述第三导向柱703用于为所述激振质体3的移动提供导向。本实施方式中，所述第三导向柱703位于所述激振质体2的外侧；所述第三导向柱703呈阶梯状，可以理解，在其他实施方式中，所述第三导向柱703可以为其他形状。
所述第五压缩弹簧组701位于所述负载质体3与所述底板之间，其套设在所述第三导向柱703上。所述第六压缩弹簧组702位于所述负载质体3与所述顶板之间，其套设在所述第三导向柱703上。所述第三直线滚珠导套705设置在所述第三收容孔内，其与所述第三导向柱703之间形成有滑动副。本实施方式中，所述第三弹性支撑7的数量为四个，四个所述第三弹性支撑7间隔设置；可以理解，在其他实施方式中，所述第三弹性支撑7的数量可以根据实际需要增加或者减少。
本实施方式中，所述激振质体2连接的所有参振质量为m1，所述负载质体3固定连接的所有参振质量为m2，所述第一弹性支撑5的等效刚度为k1，所述第二弹性支撑6的等效刚度为k2，所述第三弹性支撑7的等效刚度为k3，所述激振质体2的等效激振力为F1cos(ωt)，不计所述两质体声共振混合装置的阻尼，所述两质体声共振混合装置的动力学方程为：
所述两质体声共振混合装置的第二阶共振频率为：
本实施方式中，通过合理地选择参数m1、m2、k1、k2、k3，使第二阶频率ωn2在混合所需工作频率ω的一定范围内(如ωn2在0.9ω～1.1ω之间)，因此，工作时，所述两质体声共振混合装置在第二阶频率或靠近第二阶频率附近运行，可使得所述激振质体2在较小驱动力下，所述负载质体3获得较大的振动加速度，而能量被集中用于混合物料，如此极大地提高了能量利用率；同时，所述激振质体2和所述负载质体3的运动方向相反，使所述两质体声共振混合装置传给地基的力互相抵消。
优选地，参数(m1、m2、k1、k2、k3)也可以通过优化算法来进行求取。在相同工艺要求下，以对地动载荷最小、能量转化率最高为目标，利用多目标优化算法，求取系统参数，具体过程为：
第一阶共振频率为：
所述负载质体3的振动幅值为：
所述激振质体2的振动幅值为：
传给地基的动载荷为：
FN＝B1*k1+B2k3
则所述两质体声共振混合装置的参数优化原则为：
其中，ω′和B′2根据混合要求选择额定值；k′i和k″i是ki的下限和上限，由可选择的弹簧元件的刚度系数范围确定(i＝1,2,3)；m′j和m″j是mj的下限和上限(j＝1,2)；m′1和m″1由所述伺服电机202、所述偏心块203等与所述激励质体2固连的所有部件的等效质量可选择范围确定；m′2和m″2由混合物料、所述混合容器4等与所述负载质体3相固连的等效质量可选择范围确定。通过遗传算法等优化算法，可求取参数m1、m2、k1、k2、k3，进而确定弹性元件，调整所述激励质体2和所述负载质体3的质量，使得在满足负载振动要求的情况下，所述激励质体2的振幅和所述两质体声共振混合装置对地动载荷最小。
在一个实施方式中，工作频率要求为60Hz、工作振幅为0.0069m，所述负载质体3的参振质量为10kg，满足要求的一组参数为：m2/m1＝1；k2/k1＝2；k3/k1＝1；k1/m1＝28424.5；在另一个实施方式中，工作频率要求为45Hz、工作振幅为0.0118m和负载质体的参振质量为100kg，以对地动载荷最小、能量转化率最高为目标，利用多目标优化算法，求取系统参数时，多目标优化关系如下：
通过遗传算法来求得系统的参数为：
m1＝75kg，m2＝46kg，k1＝370N/mm,k2＝366N/mm,k3＝88N/mm
进而调整或者设计弹性元件，调整所述激励质体2的质量及所述负载质体3的质量，可在满足负载振动要求的前提下，所述激励质体2的振幅及装置对地动载荷最小，此时所述两质体声共振混合装置工作在第二阶共振频率附近，其能够在较小的驱动力下获得所需的振动强度。
所述容器固定架8包括底座801、支架802、压盖803及调节螺杆804，所述底座801通过螺栓固定连接于所述凸台。所述支架802的一端连接于所述底座801，另一端连接于所述压盖803。所述支架802包括两个间隔设置的第一支撑杆及第二支撑杆，所述第一支撑的一端连接于所述第二支撑杆，另一端连接于所述底座801。所述压盖803相背的两侧分别滑动地连接于两个所述第一支撑杆，其可沿所述第一支撑杆滑动。所述第二支撑杆开设有螺纹孔，所述调节螺杆804的一端穿过所述螺纹孔后连接于所述压盖803，所述调节螺杆804与所述螺纹孔形成螺纹连接。所述调节螺杆804通过转动来调节所述压盖803与所述底座801之间的距离。
本实施方式中，所述压盖803上设置有多个安装接口及连接接口，所述安装接口用于安装传感器；所述混合容器4设置于所述底座801与所述压盖803之间，所述底座801与所述压盖803相配合来固定所述混合容器4；所述压盖803朝向所述底座801的表面上形成有凸缘，所述凸缘用于限定所述混合容器4在所述底座801上的位置；所述混合容器4的形状及大小可以根据混合需求而定，并配置对应的所述压盖803。
所述两质体声共振混合装置还包括防护罩、温湿度控制器、真空泵及测控组件，所述防护罩设置在所述混合容器4的上方，其连接于所述安装平台1，以将所述混合容器4进行密封。具体地，所述防护罩、所述安装平台1、所述密封套10及所述底座801形成密闭腔，所述混合容器4收容于所述密闭腔内，由此将混合部分与驱动机械部分分隔开，避免了混合过程中粉体等外部异物进入到所述安装平台1内部。所述温湿度控制器通过管道连接于所述防护罩，其用于控制所述密闭腔内的温湿度。所述温湿度控制器通过向防护罩内部通入具有一定温度和湿度的热空气，以达到控制所述防护罩内部温度和湿度的目的。
所述真空泵通过管道与所述混合容器4相连接。所述测控组件根据用户的设定来控制所述温湿度控制器、所述真空泵及所述激振质体2，并采集传感器检测到的数据。
本实施方式中，所述密封套10是采用柔性橡皮制成的；所述防护罩是采用高强度透明塑料制成的，以方便观察内部结构，同时具有防止振动时零部件意外飞出伤人的现象发生。
所述测控组件包括人机操作终端、控制器、现场传感器及伺服驱动器，所述人机操作终端通过现场总线与所述控制器相连接，其用于实现生产数据显示和工艺参数的输入。所述控制器与所述现场传感器相连接，所述伺服驱动器连接所述控制器及所述伺服电机202，其用于接收所述控制器的指令来控制所述伺服电机202的运行速度及相位。本实施方式中，所述现场传感器包括但不限于加速度传感器、温度传感器及压力传感器，其中加速度传感器固定连接于所述负载质体3上，其用于测量所述负载质体3的振动加速度；所述压力传感器及所述温度传感器分别设置在所述压盖803上，以用于测量所述混合容器4内的压力及温度。
用户通过所述人机操作终端来设定所述两质体声共振混合装置的振动强度，所述控制器根据所述人机操作终端的设定值通过所述伺服驱动器来控制所述伺服电机202进行运行；所述伺服电机202带动所述偏心块203转动，从而产生正弦变化的激振力。所述激振质体2由所述第一弹性支撑5支撑，其在所述激振力的作用下沿着所述第一导向柱503上下振动，同时，所述激振质体2通过所述第二弹性支撑6连接所述负载质体3，以将所述激振质体2的振动传给所述负载质体3，在所述激振质体2的驱动下，所述负载质体3沿着所述第二导向柱603及所述第三导向柱703上下振动；所述混合容器4通过所述容器固定架8固定连接于所述负载质体3上，所述负载质体3带动所述混合容器4一起振动。
所述两质体声共振混合装置工作时，首先向所述混合容器4内加入不超过额定质量的待混合物料，接着，转动所述调节螺杆804使所述压盖803移动并固定所述混合容器4；之后，放置并固定所述防护罩于所述安装平台1上，根据工艺需求来开启所述温湿度控制器来调节所述防护罩内部的温度及湿度；之后，当所述防护罩内部的温度及湿度达到要求后，通过所述人机操作终端设置振动强度；之后，启动第一个激励单元，第一个激励单元开始缓慢转动，并调节两个所述激励单元之间的相位差，使得两个所述激励单元的竖直方向的合力为0，实现无激振动；接着，稍微减少第一个激励单元的转速，并调整两个所述激励单元之间的相位差，达到预定振动强度后，两个所述激励单元保持相位差而同步转动；开始混合物料，同时可以在混合前、混合中及混合后打开所述真空泵以对所述混合容器4进行抽真空；当物料混合到指定的时间后，稍微改变第一个激励单元的转速并恢复，并调整两个所述激励单元之间的相位差，使两个所述激励单元的竖直方向的合力为0，接着，两个所述激励单元的转速同步减少直至停止；最后，松开所述调节螺杆804，并移开所述压盖803，即可取下所述混合容器4，完成物料混合。
本发明第二实施方式提供的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置与本发明第一实施方式提供的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置基本相同，不同点在于所述第二弹性支撑6。本发明第二实施方式提供的第二弹性支撑6包括多个所述第一压缩弹簧组601及多个所述第二压缩弹簧组602，多个所述第一压缩弹簧组601绕所述第二导向柱603均匀排布，多个所述第二压缩弹簧组602绕所述第二导向柱603均匀排布，如此来增大所述第一压缩弹簧组601及所述第二压缩弹簧组602的等效刚度系数。
本发明提供的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，所述两质体声共振混合装置的所述第一弹性支撑连接所述激振质体及所述底板，所述第二弹性支撑连接所述负载质体及所述激振质体；所述第三弹性支撑连接所述负载质体及所述底板，减小了对地基的作用力，提高了稳定性及安全性，易于振动的稳定控制，同时降低了对周围环境的噪声污染。此外，所述防护罩连接于所述安装平台，且所述防护罩、所述安装平台、所述密封套及所述底座形成密闭腔，所述混合容器收容于所述密闭腔内，使得混合部分与驱动机械部分相隔离，避免了粉体等进入驱动机械部分，提高了安全性，且模块化程度较高。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：
所述两质体声共振混合装置包括安装平台、激振质体、负载质体、第一弹性支撑、第二弹性支撑及第三弹性支撑，所述安装平台包括相背的底板及顶板，所述第一弹性支撑连接所述激振质体及所述底板，所述第二弹性支撑连接所述负载质体及所述激振质体；所述第三弹性支撑连接所述负载质体及所述底板；
所述激振质体连接的所有参振质量为m1，所述负载质体固定连接的所有参振质量为m2，所述第一弹性支撑的等效刚度为k1，所述第二弹性支撑的等效刚度为k2，所述第三弹性支撑的等效刚度为k3，所述激振质体的等效激振力为F1cos(ωt)；所述两质体声共振混合装置的第二阶共振频率为：
通过选择参数m1、m2、k1、k2、k3，使第二阶频率ωn2在混合所需工作频率ω的一定范围内，即ωn2在0.9ω～1.1ω之间；
所述两质体声共振混合装置的参数优化原则为：
参数m1、m2、k1、k2、k3是基于所述参数优化原则采用优化算法求解得到的。
2.如权利要求1所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述两质体声共振混合装置还包括密封套，所述顶板开设有通槽，所述密封套部分的收容于所述通槽内，其外侧及内侧分别连接于所述通槽的内壁及所述负载质体。
3.如权利要求2所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述负载质体包括主体板、连接柱及凸台，所述连接柱的一端连接于所述主体板，另一端连接于所述凸台，所述凸台的外延连接于所述密封套；所述负载质体通过所述主体板滑动地连接于所述第二弹性支撑及所述第三弹性支撑。
4.如权利要求3所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述主体板开设有第二收容孔；所述第二弹性支撑包括第二导向柱、第二弹簧压板及第二直线滚珠导套，所述第二导向柱的一端连接于所述激振质体，另一端穿过所述第二直线滚珠导套后连接于所述第二弹簧压板，所述第二直线滚珠导套与所述第二导向柱之间形成滑动副，所述第二直线滚珠导套设置在所述第二收容孔内。
5.如权利要求4所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述第二弹性支撑还包括第三压缩弹簧组及第四压缩弹簧组，所述第三压缩弹簧组套设在所述第二导向柱上，其位于所述激振质体与所述主体板之间；所述第三压缩弹簧组套设在所述第二导向柱上，其位于所述主体板与所述第二弹簧压板之间。
6.如权利要求4所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述第二弹性支撑还包括多个第三压缩弹簧组及多个第四压缩弹簧组，多个所述第三压缩弹簧组围绕所述第二导向柱均匀排布，且所述第三压缩弹簧位于所述负载质体与所述激振质体之间；多个所述第四压缩弹簧组围绕所述第二导向柱均匀排布，且所述第四压缩弹簧组位于所述主体板与所述第二弹簧压板之间。
7.如权利要求2所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述两质体声共振混合装置还包括混合容器及容器固定架，所述容器固定架连接于所述负载质体，其用于承载所述混合容器；所述容器固定架包括固定连接于所述负载质体的底座、支架、压盖及调节螺杆，所述支架的一端连接于所述底座，另一端连接于所述压盖；所述压盖相背的两侧分别滑动地连接于所述支架；所述调节螺杆螺纹连接于所述支架，其一端连接于所述压盖；所述压盖与所述底座相对间隔设置，两者共同用于固定所述混合容器。
8.如权利要求7所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述支架包括两个间隔设置的第一支撑杆及第二支撑杆，所述第一支撑的一端连接于所述第二支撑杆，另一端连接于所述底座；所述压盖相背的两侧分别滑动地连接于两个所述第一支撑杆；所述第二支撑杆开设有螺纹孔，所述调节螺杆的一端穿过所述螺纹孔后连接于所述压盖，所述调节螺杆通过转动来调节所述压盖与所述底座之间的距离。
9.如权利要求7所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述压盖朝向所述底座的表面上形成有凸缘，所述凸缘用于限定所述混合容器在所述底座上的位置。
10.如权利要求7所述的适用于复合含能材料的两质体声共振混合装置，其特征在于：所述两质体声共振混合装置还包括防护罩，所述防护罩连接于所述安装平台，且所述防护罩、所述安装平台、所述密封套及所述底座形成密闭腔，所述混合容器收容于所述密闭腔内。
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