CN109046962B - 电液式频率振型提纯器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电液式频率振型提纯器，其包括筛箱，筛箱设有入料口和出料口，筛箱内设有输送带，输送带独立于筛箱结构安装于外撑支架上，上下两层输送带之间设有工作台，工作台与筛箱固定连接，入料口与工作台的开口容腔联通，输送带上设有随机分布的过滤槽，筛箱下方连接有电液激振器，电液激振器包括液压缸、阀块，阀块一边侧壁上安装有2个分别呈正立、倒立设置的双自由度转阀，液压缸中设有活塞杆，活塞杆一端延伸至筛箱底部，活塞杆另一端伸入阀块中将阀块油路分隔成左右对称的左、右侧管路，左、右侧管路分别与2个双自由度转阀联通。本发明能通过物流频率特性筛选、提纯物料，其解决了传统振动筛能耗大、仅仅作为过滤性装置使用的问题。

Description

电液式频率振型提纯器

技术领域

本发明属于工业自动化生产设备技术领域，尤其是涉及工业物料筛选、提纯的自动化装置。

背景技术

目前振动筛是一种物料分选机械，在近20年来得到了迅速的发展。目前已经广泛运用于采矿、冶金、煤炭和化工等工业部门中。例如在煤炭化工等部分，振动筛普遍被用来对粗煤、精煤和煤末的分级、脱水和脱介质，又在冶金部分，选矿过程中普遍采用振动筛对矿石进行预先的筛分。

然而，现有的振动筛主要是一种过滤性装置，由振子和筛网组成，由筛网的粗细和振子产生的振幅大小筛分物料。这也就导致了现有的振动筛从原理上只能从物料的形状和质量两方面来进行物料筛分，无法进一步从物料含量、纯度方面来进行筛选。另一方面，振子的工作原理是由电机带动偏心机构旋转，从而使振动筛发生振动，所以在筛分大物料、重物料时迫使得使用大功率电机这样一来耗能情况极为严重而且需要配备专用的电缆和配电装置，上述方面极大限制了振动筛的用途。

鉴于我国亟待发展高端的机电装备技术以推动我国制造业结构的调整和发展。振动装备作为特色的机械装备已广泛应用于许多工程领域，近年来，对于能够高保真地实现大激振力、多频可调复杂周期振动的振动设备的需求越来越迫切这一情况，以及上述现有振动筛存在的不足，为此，本申请设计了一种新的提纯装备。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种电液式频率振型提纯器，该提纯器能通过物流频率特性筛选、提纯物料，其解决了传统振动筛能耗大、仅仅作为过滤性装置使用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电液式频率振型提纯器，包括筛箱，筛箱设有入料口和出料口，其特征在于：所述筛箱内设有输送带，输送带经电机驱动做周向循环运动，输送带经两侧的转轴以独立于筛箱结构安装于外撑支架上，上下两层的输送带之间还设有工作台，工作台与筛箱固定连接，入料口与工作台的开口容腔联通，开口容腔的开口端朝上设置，输送带上设有随机分布的若干过滤槽，筛箱下方连接有电液激振器，电液激振器包括液压缸，液压缸下方设有阀块，阀块一边侧壁上安装有2个双自由度转阀，2个双自由度转阀并排分别呈正立、倒立设置，液压缸中设有活塞杆，活塞杆一端延伸至筛箱底部，活塞杆另一端伸入阀块中将阀块油路分隔成左右对称的左侧管路和右侧管路，左侧管路和右侧管路分别与2个双自由度转阀联通。上述结构中，物料经入料口进入工作台后，随着电液激振器的振动，物料发生共振后，弹高至传输带上，传输带采用随机孔槽分布，当物料透过孔洞弹到传输带以上空间，下降后落在传输带未打孔部分，由传输带输送至出料口落下；阀块油路设计中允许了两个相同的控制阀在不需任何改动情况下相反交错紧密放置，此设计可以最大限度的减小液压油路的体积，缩小整个电液系统的体积，方便加工使用，另外如此交错放置的二维双自由度转阀可以形成干涉油路，以类似电路并联的形式由活塞杆输出振动波形；一个二维双自由度转阀可控制电液系统由活塞杆输出类似于Asin（r+2*pi*x）的正弦振动波形，所以在两个二维双自由度转阀控制下，可以输出类似于Asin（r+2*pi*x）+Bsin（rr+2*pi*t）叠加的信号；根据傅里叶级数理论可知任何周期函数都可以用正余弦函数构成的无穷级数来表示（在本发明中有两个正弦波形发生器，也就是说可以近似的拟合出任意周期振动波形），因此上述结构不仅可以在确定物料固有频率后利用相同频率去激发物料共振亦能从物料振型方面进一步激发物料共振。

进一步的，所述左侧管路和右侧管路均包括主进油管、主回油管、工作油管，双自由度转阀安装于阀块背面，主进油管贯穿阀块正背面，工作油管包括第一工作油管和第二工作油管，第一工作油管贯穿阀块正背面，第二工作油管由阀块侧壁延伸至活塞杆处且第二工作油管通过垂直支管穿过阀块背面与双自由度转阀连接，主回油管呈竖直管路设置在靠近阀块侧壁处，竖直管路一侧通过三个支管延伸至阀块侧壁，竖直管路另一侧通过两个L型分管延伸至阀块背面且与双自由度转阀联通。上述阀块油路的设计有效减小液压油路的体积，缩小整个电液系统的体积与质量方便加工使用。

进一步的，所述电液激振器安装于底座上，底座上设有与阀块适配的安装凹面，安装凹面与阀块背面对应的一侧设有可供双自由度转阀端部容纳的切口槽。电液激振器嵌于底座中的结构对电液激振器有固定和减震作用。

进一步的，所述工作台开口容腔的两侧具有分别朝筛箱两侧内壁方向倾斜延伸的侧板，侧板由上下传输带的横向通道伸出架设于筛箱两边内壁上。工作台位于传输带中间，物料从入料口进入工作台的开口容腔中，工作台通过倾斜的侧板固定于筛箱上，筛箱受到电液激振器的振动而发生震动，工作台随着筛箱同步震动，物料亦随着发生震动。

进一步的，所述外撑支架包括2个撑板，撑板与转轴对应设置，每一个撑板均包括2个分别位于转轴两端的支脚，转轴两端的轴端穿过筛箱壁后装配于支脚上部，2个支脚之间通过横梁连接。2个撑板分别位于阀块正面背面处，转轴直接安装于外撑支架上，不与筛箱接触，保证了传输带的平稳传送。

进一步的，所述横梁包括2个分体设置的半横梁，2个半横梁各自的一端分别与各自的支脚连接，2个半横梁各自的另一端通过双头螺柱互相连接。撑板通过2个支脚和2个横梁组装形成，横梁呈分体结构组装便于设备的拆卸和移动。

进一步的，所述支脚由上至下朝外倾斜设置，撑板的2个支脚呈等腰梯形的两个侧腰状分布，所述支脚底部设有脚盘。支脚的倾斜结构设置以及底部的直径较大的脚盘结构，均起到增外撑支架稳定性的作用。

采用上述方案，本发明一方面融合了电液系统功率密度高、工作可靠的特点，另一方面改变了传统振动筛依靠筛网粗细作为主要过滤作用装置，转而分析某类物料颗粒的固有频率以相近或相同的振动频率以及振型来迫使物料共振从实现物料的纯度的筛分。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例立体结构图；

附图2为本发明具体实施例输送带与外撑支架的连接结构示意图；

附图3为本发明具体实施例工作台结构示意图；

附图4为本发明具体实施例底座结构示意图；

附图5为本发明具体实施例电液激振器的立体结构示意图，其中背面和侧面可视；

附图6为本发明具体实施例电液激振器正面结构示意图；

附图7-1为本发明具体实施例电液激振器侧面结构示意图；

附图7-2为本发明具体实施例电液激振器A-A剖视图；

附图7-3为本发明具体实施例电液激振器B-B剖视图；

附图8为本发明具体实施例阀块内部交错分布的油路的简易结构示意图；

附图9为本发明具体实施例电液激振器振动波形图，（a）为Y1=5*sin(6*x*pi)；（b）为Y2=20*sin(0.5*pi+x*pi)；（c）为Y3=Y1+Y2；

附图10为本发明具体实施例电液激振器振动波形图，（d）为Y1=sin(3t)/8；（e）为Y2=3/pi*sin(t)；（f）为Y3=Y1+Y2；

筛箱1、入料口11、出料口12、输送带2、转轴22、电机23、外撑支架3、支脚31、脚盘311、横梁32、双头螺栓33、工作台5、开口容腔51、侧板52、电液激振器4、液压缸41、阀块42、双自由度转阀43、底座6、安装凹面61、切口槽62、活塞杆63、

主进油管421、主回油管422、支管424、L型分管425、

第一工作油管426、第二工作油管427、垂直支管428。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1-8所示是电液式频率振型提纯器，其包括筛箱1、外撑支架3和电液激振器4，电液激振器4位于筛箱1下方且与筛箱1连接，筛箱1随着电液激振器4同步振动，筛箱1设有入料口11和出料口12。筛箱1内设有输送带2，输送带2独立安装于外撑支架3上，与筛箱1互不接触，传送平稳，输送带2两侧套接于转轴22上，转轴22由电机23驱动，上述外撑支架3包括2个撑板，撑板与转轴22对应设置分别位于输送带2输送方向的两侧，每一个撑板均包括2个分别位于转轴22两端的支脚31，转轴22两端的轴端穿过筛箱1壁上的通孔后装配于支脚31上部，2个支脚31之间通过横梁32连接。横梁32包括2个分体设置的半横梁，2个半横梁各自的一端分别与各自的支脚31连接，2个半横梁各自的另一端通过双头螺柱互相连接。撑板通过2个支脚31和2个横梁32组装形成，横梁32呈分体结构组装便于设备的拆卸和移动。支脚31由上至下朝外倾斜设置，撑板的2个支脚31呈等腰梯形的两个侧腰状分布，支脚31底部设有脚盘311。支脚31的倾斜结构设置以及底部的直径较大的脚盘311结构，均起到增外撑支架3稳定性的作用。

上述传输带两端分别通过上下并列分布的2个转轴22驱动以扩大上下传输带之间的空间，使其足以容纳工作台5，工作台5具有U型的开口容腔51，开口容腔51的两侧具有分别朝筛箱1两侧内壁方向倾斜延伸的侧板52，侧板52由上下传输带的横向通道伸出架设于筛箱1两边内壁上，与筛箱1形成固定连接，亦随着筛箱1同步振动。开口容腔51的侧壁朝向入料口11的方向设有联通口，入料口11延伸至连通口处，开口容腔51相对入料口11的对面侧壁则设置与出料口12导通的联通口，开口容腔51的开口端朝上设置，输送带2上设有随机分布的多个过滤槽，有长方形、正方形等等，过滤槽与开口容腔51上下导通，物料进入工作台5中后，受到振动，发生共振时，物料从开口容腔51中跃起，穿过过滤槽上升后落在输送带2不具过滤槽的位置处，通过传输带传送到出料口12。

筛箱1下方的电液激振器4，包括液压缸41，液压缸41下方设有阀块42，阀块42一边侧壁上安装有2个双自由度转阀43，2个双自由度转阀43并排分别呈正立、倒立设置，阀块42中还设有交错分布的油路与2个双自由度转阀43联通，电液激振器4安装于底座6上，底座6上设有与阀块42适配的安装凹面61，安装凹面61与阀块42背面对应的一侧设有可供双自由度转阀43端部容纳的切口槽62。电液激振器4嵌于底座6中的结构对电液激振器4有固定和减震作用。液压缸41中设有活塞杆63，活塞杆63一端延伸至筛箱1底部与筛箱1连接，活塞杆63另一端伸入阀块42中将阀块42油路分隔成左右对称的左侧管路和右侧管路，左侧管路和右侧管路分别与2个双自由度转阀43联通。左侧管路和右侧管路均包括主进油管421、主回油管422、工作油管，双自由度转阀43安装于阀块42背面，主进油管421贯穿阀块42正背面，工作油管包括第一工作油管426和第二工作油管427，第一工作油管426贯穿阀块42正背面，第二工作油管427由阀块42侧壁延伸至活塞杆63处且第二工作油管427通过垂直支管428穿过阀块42背面与双自由度转阀43连接，主回油管422呈竖直管路设置在靠近阀块42侧壁处，竖直管路一侧通过三个支管424延伸至阀块42侧壁，竖直管路另一侧通过两个L型分管425延伸至阀块42背面且与双自由度转阀43联通。上述交错分布的阀块42油路的设计有效减小液压油路的体积，缩小整个电液系统的体积，方便加工使用。

物料经入料口11进入工作台5后，随着电液激振器4的振动，物料发生共振后，弹高至传输带上，传输带采用随机孔槽分布，当物料透过孔洞弹到传输带以上空间，下降后落在传输带未打孔部分，由传输带输送落下；阀块42油路设计中允许了两个相同的控制阀在不需任何改动情况下相反交错紧密放置，此设计可以最大限度的减小液压油路的体积，缩小整个电液系统的体积，方便加工使用，另外如此交错放置的二维双自由度转阀43可以形成干涉油路，以类似电路并联的形式由活塞杆63输出振动波形；一个二维双自由度转阀43可控制电液系统由活塞杆63输出类似于Asin（r+2*pi*x）的正弦振动波形，所以在两个二维双自由度转阀43控制下，可以输出类似于Asin（r+2*pi*x）+Bsin（rr+2*pi*t）叠加的信号；根据傅里叶级数理论可知任何周期函数都可以用正余弦函数构成的无穷级数来表示（在本发明中有两个正弦波形发生器，也就是说可以近似的拟合出任意周期振动波形）如图9-10所示，因此上述结构不仅可以在确定物料固有频率后利用相同频率去激发物料共振亦能从物料振型方面进一步激发物料共振。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电液式频率振型提纯器，包括筛箱，筛箱设有入料口和出料口，其特征在于：所述筛箱内设有输送带，输送带经电机驱动做周向循环运动，输送带经两侧的转轴以独立于筛箱结构安装于外撑支架上，上下两层的输送带之间还设有工作台，工作台与筛箱固定连接，入料口与工作台的开口容腔联通，开口容腔的开口端朝上设置，输送带上设有随机分布的若干过滤槽，筛箱下方连接有电液激振器，电液激振器包括液压缸，液压缸下方设有阀块，阀块一边侧壁上安装有2个双自由度转阀，2个双自由度转阀并排分别呈正立、倒立设置，液压缸中设有活塞杆，活塞杆一端延伸至筛箱底部，活塞杆另一端伸入阀块中将阀块油路分隔成左右对称的左侧管路和右侧管路，左侧管路和右侧管路分别与2个双自由度转阀联通；

所述左侧管路和右侧管路均包括主进油管、主回油管、工作油管，双自由度转阀安装于阀块背面，主进油管贯穿阀块正背面，工作油管包括第一工作油管和第二工作油管，第一工作油管贯穿阀块正背面，第二工作油管由阀块侧壁延伸至活塞杆处且第二工作油管通过垂直支管穿过阀块背面与双自由度转阀连接，主回油管呈竖直管路设置在靠近阀块侧壁处，竖直管路一侧通过三个支管延伸至阀块侧壁，竖直管路另一侧通过两个L型分管延伸至阀块背面且与双自由度转阀联通；

所述电液激振器安装于底座上，底座上设有与阀块适配的安装凹面，安装凹面与阀块背面对应的一侧设有可供双自由度转阀端部容纳的切口槽；

所述工作台开口容腔的两侧具有分别朝筛箱两侧内壁方向倾斜延伸的侧板，侧板由上下传输带的横向通道伸出架设于筛箱两边内壁上；

所述外撑支架包括2个撑板，撑板与转轴对应设置，每一个撑板均包括2个分别位于转轴两端的支脚，转轴两端的轴端穿过筛箱壁后装配于支脚上部，2个支脚之间通过横梁连接。

2.根据权利要求1所述的电液式频率振型提纯器，其特征在于：所述横梁包括2个分体设置的半横梁，2个半横梁各自的一端分别与各自的支脚连接，2个半横梁各自的另一端通过双头螺柱互相连接。

3.根据权利要求1所述的电液式频率振型提纯器，其特征在于：所述支脚由上至下朝外倾斜设置，撑板的2个支脚呈等腰梯形的两个侧腰状分布，所述支脚底部设有脚盘。

4.根据权利要求2所述的电液式频率振型提纯器，其特征在于：所述支脚由上至下朝外倾斜设置，撑板的2个支脚呈等腰梯形的两个侧腰状分布，所述支脚底部设有脚盘。