CN109158317A - 一种组合运动式混合颗粒分层装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合运动式混合颗粒分层装置及其工作方法,物料仓的底部设平衡板和支撑轴,支撑轴通过关节轴承与支架顶部的关节轴承座配合连接;平衡板套设在支撑轴外侧,平衡板的底面设2个定位柱,通过万向节与连杆的顶端连接,连杆的底端与偏心轮一侧的侧伸轴连接,偏心轮由电机带动旋转;对应连接的偏心轮、连杆和平衡板共同组成曲柄摇杆机构。本发明通过控制沿X轴和Y轴设置的2组曲柄摇杆机构中对应电机的通电个数,来控制曲柄摇杆工作的个数,实现物料仓单独沿着X轴、Y轴方向摆动,或者将X轴、Y轴方向上的运动合成后使物料仓作圆周运动,分层效果更好,结构简单新颖。
Description
技术领域
本发明涉及混合颗粒分层技术领域,尤其涉及一种组合运动式混合颗粒分层装置及其工作方法。
背景技术
颗粒在自然界及日常生活中普遍存在,例如煤炭、矿石、建材以及药品、化工品等领域都存在大量的颗粒物质。对混合颗粒进行分层作为一种基本的操作,不断有人对混合颗粒分层装置进行研究和改进。伴随着对混合颗粒物质的深入研究,让混合颗粒物质进行单一方向的运动已经无法满足提高分层效率、强化分层效果的需求。
申请公布号为CN 108515022A的中国专利公开了一种“组合振动混合颗粒分层装置”,利用曲柄滑块机构和曲柄摇杆机构组合,实现“水平方向的圆周摆动和竖直方向的上下振动”的组合运动。其采用的是组合振动方式,目的是为了有效观察混合颗粒物质在组合振动下大小颗粒分离的“巴西果”现象。
申请公布号为CN 108465639A的中国专利公开了一种“运动仿生颗粒分层装置”,利用苏格兰槽机构和曲柄摇杆机构,实现“圆周摆动和水平方向的直线振动”的组合运动。其通过模仿圆形筛运动特性,实现多元混合颗粒物料快速有效的分层,强化了多元混合颗粒分层效果及效率。
本发明由偏心轮代替曲柄摇杆机构中的曲柄,由偏心轮、连杆和平衡板组成曲柄摇杆机构。通过控制沿X轴和Y轴设置的2组曲柄摇杆机构中对应电机的通电个数,来控制曲柄摇杆工作的个数,实现物料仓单独沿着X轴、Y轴方向摆动,或者将X、Y轴方向上的运动合成后使物料仓作圆周运动。在上述工作过程中,混合颗粒分层装置既可实现单曲柄摇杆机构运动,又可实现双曲柄摇杆机构运动,实现“单独沿X、Y轴摆动和沿关节轴承的外沿作圆周运动”的组合运动,分层效果更好。
发明内容
本发明提供了一种组合运动式混合颗粒分层装置及其工作方法,可用于观察混合颗粒在组合运动下实验的分层现象;本发明通过控制沿X轴和Y轴设置的2组曲柄摇杆机构中对应电机的通电个数,来控制曲柄摇杆工作的个数,实现物料仓单独沿着X轴、Y轴方向摆动,或者将X轴、Y轴方向上的运动合成后使物料仓作圆周运动,分层效果更好,结构简单新颖。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种组合运动式混合颗粒分层装置,包括物料仓、关节轴承、支架、万向节、连杆、偏心轮及电机;所述物料仓设于支架上方,物料仓的底部设平衡板和支撑轴,支撑轴与物料仓为一体结构,通过关节轴承与支架顶部的关节轴承座配合连接;平衡板套设在支撑轴外侧,平衡板的底面沿物料仓周向互成90°设置2个定位柱,定位柱通过万向节与连杆的顶端活动连接,连杆的底端与设于偏心轮一侧的侧伸轴转动连接,偏心轮由电机带动旋转;电机通过电机座固定在物料仓的下方,对应连接的偏心轮、连杆和平衡板共同组成曲柄摇杆机构,即沿水平的X轴和Y轴方向分别设有1组曲柄摇杆机构。
所述支撑轴与关节轴承的轴承内圈为间隙配合。
所述支架由关节轴承座及3个支腿组成,3个支腿沿物料仓的周向均匀分布,支腿的顶端与关节轴承座固定连接,底端向外侧倾斜设置。
一种组合运动式混合颗粒分层装置,还包括底板,所述支架的支腿与底板固定连接,电机座通过电机支架固定在底板上。
所述平衡板与关节轴承之间设套筒起定位及支撑作用,套筒及平衡板与支撑轴之间均为过渡配合。
所述万向节的上端与定位柱之间为过渡配合,万向节的下端与连杆之间为过渡配合。
所述连杆的底端与偏心轮的侧伸轴之间通过滚动轴承转动连接。
所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置的工作方法,包括:
X轴方向的1组曲柄摇杆机构中的电机通电,带动偏心轮旋转,驱动连杆上下运动,使物料仓沿着X轴方向摆动;同理,当Y轴方向的1组曲柄摇杆机构中的电机通电时,物料仓沿着Y轴方向摆动;
当2个电机同时通电时,X轴和Y轴两个垂直方向上的运动合成后,使物料仓沿着关节轴承的外沿作圆周运动;
通过控制2个电机分别或同时通电,改变物料仓的运动模式,实现对混合颗粒的分层。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)本发明通过控制沿X轴和Y轴设置的2组曲柄摇杆机构中对应电机的通电个数,实现物料仓单独沿着X轴、Y轴方向摆动,或将X轴、Y轴方向上的运动进行合成,使物料仓沿着关节轴承的外沿作圆周运动;从而实现组合运动式,更有利于混合颗粒分层,提高分层效率,强化分层效果;
2)用偏心轮代替曲柄摇杆机构中常用的曲柄,由偏心轮、连杆和平衡板组成曲柄摇杆机构,其结构简单新颖;
3)使用关节轴承和万向节实现各部分的活动连接,能够有效防止2组曲柄摇杆同时运动时出现机械结构干涉。
附图说明
图1为本发明所述一种组合运动式混合颗粒分层装置的立体结构示意图。
图2为本发明所述物料仓与支架之间连接结构的剖视图。
图中:1.底板 2.支架 3.关节轴承座 4.关节轴承 5.套筒 6.平衡板 7.物料仓8.万向节 9.连杆 10.偏心轮 11.电机 12.电机座 13.电机支架
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
如图1、图2所示,本发明所述一种组合运动式混合颗粒分层装置,包括物料仓7、关节轴承4、支架2、万向节8、连杆9、偏心轮10及电机11;所述物料仓7设于支架2上方,物料仓7的底部设平衡板6和支撑轴,支撑轴与物料仓6为一体结构,通过关节轴承4与支架2顶部的关节轴承座3配合连接;平衡板6套设在支撑轴外侧,平衡板6的底面沿物料仓7周向互成90°设置2个定位柱,定位柱通过万向节8与连杆9的顶端活动连接,连杆9的底端与设于偏心轮10一侧的侧伸轴转动连接,偏心轮10由电机11带动旋转;电机11通过电机座12固定在物料仓7的下方,对应连接的偏心轮10、连杆9和平衡板6共同组成曲柄摇杆机构,即沿水平的X轴和Y轴方向分别设有1组曲柄摇杆机构。
所述支撑轴与关节轴承4的轴承内圈为间隙配合。
所述支架2由关节轴承座3及3个支腿组成,3个支腿沿物料仓7的周向均匀分布,支腿的顶端与关节轴承座3固定连接,底端向外侧倾斜设置。
所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置,还包括底板1,所述支架2的支腿与底板1固定连接,电机座12通过电机支架13固定在底板1上。
所述平衡板6与关节轴承4之间设套筒5起定位及支撑作用,套筒5及平衡板6与支撑轴之间均为过渡配合。
所述万向节8的上端与定位柱之间为过渡配合,万向节8的下端与连杆9之间为过渡配合。
所述连杆9的底端与偏心轮10的侧伸轴之间通过滚动轴承转动连接。
所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置的工作方法,包括:
X轴方向的1组曲柄摇杆机构中的电机11通电,带动偏心轮10旋转,驱动连杆9上下运动,使物料仓7沿着X轴方向摆动;同理,当Y轴方向的1组曲柄摇杆机构中的电机11通电时,物料仓7沿着Y轴方向摆动;
当2个电机11同时通电时,X轴和Y轴两个垂直方向上的运动合成后,使物料仓7沿着关节轴承4的外沿作圆周运动;
通过控制2个电机11分别或同时通电,改变物料仓7的运动模式,实现对混合颗粒的分层。
本发明所述一种组合运动式混合颗粒分层装置,采用偏心轮10代替曲柄摇杆机构中常规设置的曲柄,由偏心轮10、连杆9和平衡板6组成曲柄摇杆机构。物料仓7的支撑轴与关节轴承4内圈采用小间隙配合,关节轴承4通过关节轴承座3固定在支架2上。支架2的3个支腿之间夹角互为120°,其顶部与关节轴承座3底面开设的方形孔相配合,支架2与关节轴承座3整体呈“伞”字形,使整体结构更加稳固。
在关节轴承4和物料仓7之间,设有套筒5和平衡板6,两者与物料仓7的支撑轴之间均为过渡配合。在平衡板6的底面设有2个与万向节8相配合的定位柱,2个定位柱呈90°分布。万向节8的上端与平衡板6上的定位柱采用过渡配合,万向节8的下端与连杆9的上端采用过渡配合。
连杆9的下端通过滚动轴承与偏心轮10的侧伸轴连接,偏心轮10通过平键与电机11的输出轴连接,电机11通过螺栓固定在电机座12上,电机座12通过螺栓与电机支架13相固定。支架2和电机支架13通过焊接的方式固定在底板1上。
X轴方向曲柄摇杆机构中的电机11通电后,对应偏心轮10作圆周运动,带动对应的连杆9上下运动,使物料仓7沿着X轴方向摆动;Y轴方向曲柄摇杆机构中的电机11通电后,其运动原理与X轴方向的电机11通电时相同。
2个电机11同时通电时,可把X轴、Y轴两个垂直方向上的力进行合成,使物料仓7沿着关节轴承4的外沿作圆周运动。
本发明的工作原理是:通过控制电机11通电的个数,来实现物料仓7单独沿着X轴、Y轴方向摆动,或将X轴、Y轴方向上的运动合成后使物料仓7沿着关节轴承4的外沿作圆周运动。
本发明中,2个电机11作为动力源,最大转矩为120N·m。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种组合运动式混合颗粒分层装置,其特征在于,包括物料仓、关节轴承、支架、万向节、连杆、偏心轮及电机;所述物料仓设于支架上方,物料仓的底部设平衡板和支撑轴,支撑轴与物料仓为一体结构,通过关节轴承与支架顶部的关节轴承座配合连接;平衡板套设在支撑轴外侧,平衡板的底面沿物料仓周向互成90°设置2个定位柱,定位柱通过万向节与连杆的顶端活动连接,连杆的底端与设于偏心轮一侧的侧伸轴转动连接,偏心轮由电机带动旋转;电机通过电机座固定在物料仓的下方,对应连接的偏心轮、连杆和平衡板共同组成曲柄摇杆机构,即沿水平的X轴和Y轴方向分别设有1组曲柄摇杆机构。
2.根据权利要求1所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置,其特征在于,所述支撑轴与关节轴承的轴承内圈为间隙配合。
3.根据权利要求1所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置,其特征在于,所述支架由关节轴承座及3个支腿组成,3个支腿沿物料仓的周向均匀分布,支腿的顶端与关节轴承座固定连接,底端向外侧倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置,其特征在于,还包括底板,所述支架的支腿与底板固定连接,电机座通过电机支架固定在底板上。
5.根据权利要求1所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置,其特征在于,所述平衡板与关节轴承之间设套筒起定位及支撑作用,套筒及平衡板与支撑轴之间均为过渡配合。
6.根据权利要求1所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置,其特征在于,所述万向节的上端与定位柱之间为过渡配合,万向节的下端与连杆之间为过渡配合。
7.根据权利要求1所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置,其特征在于,所述连杆的底端与偏心轮的侧伸轴之间通过滚动轴承转动连接。
8.如权利要求1所述的一种组合运动式混合颗粒分层装置的工作方法,其特征在于,包括:
X轴方向的1组曲柄摇杆机构中的电机通电,带动偏心轮旋转,驱动连杆上下运动,使物料仓沿着X轴方向摆动;同理,当Y轴方向的1组曲柄摇杆机构中的电机通电时,物料仓沿着Y轴方向摆动;
当2个电机同时通电时,X轴和Y轴两个垂直方向上的运动合成后,使物料仓沿着关节轴承的外沿作圆周运动;
通过控制2个电机分别或同时通电,改变物料仓的运动模式,实现对混合颗粒的分层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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