CN109604153A - 一种双偏心凸轮驱动直线振动筛 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石油、矿山等行业中使用的双偏心凸轮驱动直线振动筛。由筛箱、偏心凸轮、凸轮轴、凸轮槽、轴承座、支撑弹簧、中间底座、减振弹簧、底座、同步带轮、同步带、电动机、联轴器组成。电动机通过联轴器驱动一凸轮轴，再由同步带传动同时驱动另一凸轮轴等速同向旋转，安装在两凸轮轴上同相位的偏心凸轮推动凸轮槽和筛箱一起做平动往复直线运动，凸轮轴上的支反力传递到中间底座上，再通过减振弹簧实现减振。本发明具有筛箱运动受筛面物料影响小、振动筛参振质量小、振幅大、能耗低、可靠性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油、矿山等行业中使用的双偏心凸轮驱动直线振动筛。
背景技术
现有直线振动筛大多采用惯性激振方式来实现振动筛的运动轨迹，其中，中小型振动筛以采用相同的两个激振电机等速反向旋转来实现直线振动为主，其结构紧凑，占地面积小，但激振电机及其安装的电机座的质量占总参振质量的比例很大，可达40％-50％；大型振动筛以电机安装在底座上驱动筛箱上相同的两偏心轴或安装有相同偏心块的两轴等速反向旋转为主，电机与筛箱上的轴之间采用传动轴连接，激振装置占总参振质量的比例小，但占地面积大，传动轴承受剧烈的振动载荷，容易出现疲劳破坏。为了克服现有直线振动筛上述不足，ZL201721612145.2提出了一种偏心轮驱动的振动筛，其通过同一轴上两个相同的偏心凸轮驱动安装在底座上连杆导向套中的连杆，带动筛箱往复直线振动，并通过底座上设置的导轨使筛箱实现平动，其结构较为复杂，筛箱的往复运动惯性力通过凸轮机构和导轨直接传递到底座上，减振效果较差；ZL201320682392.5提出了一种基于偏心凸轮机构的粘土振动筛，其通过两个偏心轴套实现可调振幅的圆轨迹振动筛，但不能实现直线振动轨迹；CN107661855A公开了一种安装在同一轴上的多个橡胶材质凸轮实现振动筛的往复运动，难以实现振动筛的平动；ZL201720518774.2的凸轮式多级振动筛提出了用凸轮驱动的圆形振动筛，但其难以实现筛面的上下振动，物料在筛面的运动形式是滑移运动，从而缺乏透筛动力，筛分效果较差。
为克服上述凸轮驱动振动筛的缺点，特提出本发明的双凸轮驱动直线振动筛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能克服直线振动筛现有惯性激振方式的缺点，又能克服已提出的凸轮驱动直线振动筛结构复杂、减振效果差缺点的双偏心凸轮驱动直线振动筛。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
本发明的双偏心凸轮驱动直线振动筛，由筛箱、第一偏心凸轮、第一凸轮槽、第一轴承座、第二偏心凸轮、第二凸轮槽、第二轴承座、支撑弹簧、中间底座、减振弹簧、底座、第三偏心凸轮、第三滚动轴承、第三轴承座、第三凸轮槽、第一偏心凸轮轴、第一滚动轴承、第一同步带轮、同步带、第二凸轮轴、电机座、电动机、联轴器、第二同步带轮、第二滚动轴承、第四偏心凸轮、第四滚动轴承、第四轴承座、第四凸轮槽组成。
筛箱安装在支撑弹簧上，支撑弹簧安装在中间底座上，中间底座安装在减振弹簧上、减振弹簧安装在底座上，支撑弹簧相对于筛箱的质心对称布置。
第一凸轮槽、第二凸轮槽、第三凸轮槽、第四凸轮槽采用相同的长槽结构，长槽两端为圆形。
第一凸轮槽固定安装在筛箱的前侧板上出口端，与筛箱的水平面具有一定的倾斜角度，第一凸轮槽的长槽直边垂直于筛箱的振动方向；第三凸轮槽固定安装在筛箱的后侧板上出口端，与第一凸轮槽平行，在筛箱与第一凸轮槽具有相同的高度位置和水平位置；第二凸轮槽固定安装在筛箱的前侧板上入口端，与第一凸轮槽平行，在筛箱与第一凸轮槽具有相同的高度位置；第四凸轮槽固定安装在筛箱的后侧板上入口端，与第二凸轮槽平行，在筛箱与第二凸轮槽具有相同的高度位置和水平位置。
筛箱后侧板上第三凸轮槽对应位置的第一凸轮轴上固定安装第三偏心凸轮，第三滚动轴承的内圈在第三偏心凸轮的外侧安装在第一凸轮轴上，第三滚动轴承的外圈安装在第三轴承座上。
筛箱前侧板上第一凸轮槽对应位置的第一凸轮轴上固定安装第一偏心凸轮，第一滚动轴承的内圈在第一偏心凸轮的外侧安装在第一凸轮轴上，第一滚动轴承的外圈安装在第一轴承座上；第一同步带轮固定安装在第一滚动轴承外侧的第一凸轮轴上。
筛箱后侧板上第四凸轮槽对应位置的第二凸轮轴上固定安装第四偏心凸轮，第四滚动轴承内圈在第四偏心凸轮的外侧安装在第二凸轮轴上，第四滚动轴承的外圈安装在第四轴承座上。
筛箱前侧板上第二凸轮槽对应位置的第二凸轮轴上固定安装第二偏心凸轮，第二滚动轴承内圈在第二偏心凸轮的外侧安装在第二凸轮轴上，第二滚动轴承的外圈安装在第二轴承座上；第二同步带轮固定安装在第二滚动轴承外侧的第二凸轮轴上。
第一偏心凸轮、第二偏心凸轮、第三偏心凸轮、第四偏心凸轮采用相同的结构和尺寸，外廓采用圆柱形结构，外廓直径与凸轮槽的宽度相同，偏心凸轮偏心距的大小由筛箱所需要的振幅确定；该四个偏心凸轮分别固定安装在第一凸轮轴和第二凸轮轴上，且偏心的方向相同，四个偏心凸轮的圆柱外廓分别与对应的凸轮槽的直边接触。
联轴器固定安装在第二同步带轮外侧的第二凸轮轴上或第一同步带轮外侧的第一凸轮轴上。
电机座与中间底座固定连接，电动机固定安装在电机座上，电动机输出轴通过联轴器与第二凸轮轴或第一凸轮轴连接。
第一同步带轮与第二同步带轮采用相同的公称直径，并通过同步带连接在一起，使二者实现等速同向回转。
第一轴承座、第二轴承座、第三轴承座、第四轴承座采用相同的结构和尺寸，并固定安装在中间底座上。
电动机通过联轴器与第二凸轮轴连接时，电动机通电旋转，其通过联轴器带动第二凸轮轴旋转，固定于第二凸轮轴上的第二同步带轮通过同步带带动固定于第一凸轮轴上的第一同步带轮旋转，从而驱动第一凸轮轴与第二凸轮轴等速同向旋转，实现第一偏心凸轮、第二偏心凸轮、第三偏心凸轮、第四偏心凸轮等速同向回转，通过四个偏心凸轮分别与对应的凸轮槽直边的接触，驱动筛箱实现往复的直线运动。电动机通过联轴器与第一凸轮轴连接时，电动机通电旋转，其通过联轴器带动第一凸轮轴旋转，固定于第一凸轮轴上的第一同步带轮通过同步带带动固定于第二凸轮轴上的第二同步带轮旋转，从而驱动第一凸轮轴与第二凸轮轴等速同向旋转，实现第一偏心凸轮、第二偏心凸轮、第三偏心凸轮、第四偏心凸轮等速同向回转，驱动筛箱实现往复的直线运动。
筛箱的重量由支撑弹簧承受，支撑弹簧刚度选择时，必须保证在筛箱运动过程中支撑弹簧始终有一定的压缩变形。运动过程中，由于速度的变化，筛箱所产生的惯性力的一部分通过支撑弹簧传递到中间底座上，另一部分通过四个凸轮槽与对应偏心凸轮的接触，再通过两根凸轮轴，四个滚动轴承和轴承座传递到中间底座上，通过减振弹簧的减振作用后，最后仅剩极小部分传递到底座上。
本发明的优点在于：(1)与目前激振电机参振的振动筛相比，振动筛的参振质量小，筛箱所受力小；(2)与目前电机不参振的振动筛相比，没有承受剧烈震动载荷的传动轴，可靠性高；(3)与目前的惯性激振的振动筛相比，振幅不受激振器偏心质量矩的限制；(4)滚动轴承不承受剧烈振动，寿命长；(5)容易实现大振幅；(6)能耗低。
附图说明
图1是本发明的双偏心凸轮驱动直线振动筛的原理示意图的主视图。
图2是本发明的双偏心凸轮驱动直线振动筛的原理示意图的俯视图。
图中：1.筛箱，2.第一偏心凸轮，3.第一凸轮槽，4.第一轴承座，5.第二偏心凸轮，6.第二凸轮槽，7.第二轴承座，8.支撑弹簧，9.中间底座，10.减振弹簧，11.底座，12.第三偏心凸轮，13.第三滚动轴承，14.第三轴承座，15.第三凸轮槽，16.第一凸轮轴，17.第一滚动轴承，18.第一同步带轮，19.同步带，20.第二凸轮轴，21.电机座，22.电动机，23.联轴器，24.第二同步带轮，25.第二滚动轴承，26.第四凸轮轴，27.第四滚动轴承，28.第四轴承座，29.第四凸轮槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
如图1、图2所示，本发明的双偏心凸轮驱动直线振动筛，由筛箱1、第一偏心凸轮2、第一凸轮槽3、第一轴承座4、第二偏心凸轮5、第二凸轮槽6、第二轴承座7、支撑弹簧8、中间底座9、减振弹簧10、底座11、第三偏心凸轮12、第三滚动轴承13、第三轴承座14、第三凸轮槽15、第一凸轮轴16、第一滚动轴承17、第一同步带轮18、同步带19、第二凸轮轴20、电机座21、电动机22、联轴器23、第二同步带轮24、第二滚动轴承25、第四偏心凸轮26、第四滚动轴承27、第四轴承座28、第四凸轮槽29组成。
所述筛箱1安装在支撑弹簧8上，支撑弹簧8安装在中间底座9上，中间底座9安装在减振弹簧10上，减振弹簧10安装在底座11上，支撑弹簧8相对于筛箱1的质心对称布置。
所述第一凸轮槽3、第二凸轮槽6、第三凸轮槽15、第四凸轮槽29采用相同的长槽结构，长槽两端为圆形。
所述第一凸轮槽3固定安装在筛箱1的前侧板上出口端，与筛箱1的水平面具有一定的倾斜角度，第一凸轮槽3的长槽直边垂直于筛箱1的振动方向；第三凸轮槽15固定安装在筛箱1的后侧板上出口端，与第一凸轮槽3平行，在筛箱1与第一凸轮槽3具有相同的高度位置和水平位置；第二凸轮槽6固定安装在筛箱1的前侧板上入口端，与第一凸轮槽3平行，在筛箱1与第一凸轮槽3具有相同的高度位置；第四凸轮槽29固定安装在筛箱1的后侧板上入口端，与第二凸轮槽6平行，在筛箱1与第二凸轮槽6具有相同的高度位置和水平位置。
所述筛箱1后侧板上第三凸轮槽15对应位置的第一凸轮轴16上固定安装第三偏心凸轮12，第三滚动轴承13内圈在第三偏心凸轮12的外侧安装在第一凸轮轴16上，第三滚动轴承13的外圈安装在第三轴承座14上。
所述筛箱1前侧板上第一凸轮槽3对应位置的第一凸轮轴16上固定安装第一偏心凸轮2，第一滚动轴承17内圈在第一偏心凸轮2的外侧安装在第一凸轮轴16上，第一滚动轴承17的外圈安装在第一轴承座4上；第一同步带轮18固定安装在第一滚动轴承17外侧的第一凸轮轴16上。
所述筛箱1后侧板上第四凸轮槽29对应位置的第二凸轮轴20上固定安装第四偏心凸轮26，第四滚动轴承27内圈在第四偏心凸轮26的外侧安装在第二凸轮轴20上，第四滚动轴承27的外圈安装在第四轴承座28上。
所述筛箱1前侧板上第二凸轮槽6对应位置的第二凸轮轴20上固定安装第二偏心凸轮5，第二滚动轴承25内圈在第二偏心凸轮5的外侧安装在第二凸轮轴20上，第二滚动轴承25的外圈安装在第二轴承座7上；第二同步带轮24固定安装在第二滚动轴承25外侧的第二凸轮轴20上。
所述第一偏心凸轮2、第二偏心凸轮5、第三偏心凸轮12、第四偏心凸轮26采用相同的结构和尺寸，外廓采用圆柱形结构，外廓直径与凸轮槽的宽度相同，偏心凸轮偏心距的大小由筛箱所需要的振幅确定；第一偏心凸轮2、第二偏心凸轮5、第三偏心凸轮12、第四偏心凸轮26分别固定安装在第一凸轮轴16和第二凸轮轴20上，且偏心的方向相同；第一偏心凸轮2、第二偏心凸轮5、第三偏心凸轮12、第四偏心凸轮26的圆柱外廓分别与第一凸轮槽3、第二凸轮槽6、第三凸轮槽15、第四凸轮槽29的直边接触。
所述联轴器23固定安装在第二同步带轮24外侧的第二凸轮轴20上。
所述电机座21与中间底座9固定连接，电动机22固定安装在电机座21上，电动机22输出轴通过联轴器23与第二凸轮轴20连接。
所述第一同步带轮18与第二同步带轮24采用相同的公称直径，并通过同步带19连接在一起，使二者实现等速同向回转。
所述第一轴承座4、第二轴承座7、第三轴承座14、第四轴承座28采用相同的结构和尺寸，并固定安装在中间底座9上。
所述电动机22通电旋转时，其通过联轴器23带动第二凸轮轴20旋转，固定于第二凸轮轴20上的第二同步带轮24通过同步带19带动固定于第一凸轮轴16上的第一同步带轮18旋转，从而驱动第一凸轮轴16与第二凸轮轴20等速同向旋转，实现第一偏心凸轮2、第二偏心凸轮5、第三偏心凸轮12、第四偏心凸轮26等速同向回转，通过第一偏心凸轮2、第二偏心凸轮5、第三偏心凸轮12、第四偏心凸轮26分别与第一凸轮槽3、第二凸轮槽6、第三凸轮槽15、第四凸轮槽29直边的接触，驱动筛箱1往复的直线运动。
所述筛箱1的重量由支撑弹簧8承受，支撑弹簧8刚度选择时，必须保证在筛箱1的运动过程中支撑弹簧8始终有一定的压缩变形。运动过程中，由于速度的变化，筛箱1所产生的惯性力的一部分通过支撑弹簧8传递到中间底座9上，另一部分通过第一凸轮槽3、第二凸轮槽6、第三凸轮槽15、第四凸轮槽29分别与第一偏心凸轮2、第二偏心凸轮5、第三偏心凸轮12、第四偏心凸轮26的接触，通过第一凸轮轴16和第二凸轮轴20，第一滚动轴承17、第二滚动轴承25、第三滚动轴承13、第四滚动轴承27，第一轴承座4、第二轴承座7、第三轴承座14、第四轴承座28传递到中间底座9上，通过减振弹簧10的减振作用后，最后仅剩极小部分传递到底座11上。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种双偏心凸轮驱动直线振动筛，由筛箱(1)、第一偏心凸轮(2)、第一凸轮槽(3)、第一轴承座(4)、第二偏心凸轮(5)、第二凸轮槽(6)、第二轴承座(7)、支撑弹簧(8)、中间底座(9)、减振弹簧(10)、底座(11)、第三偏心凸轮(12)、第三滚动轴承(13)、第三轴承座(14)、第三凸轮槽(15)、第一凸轮轴(16)、第一滚动轴承(17)、第一同步带轮(18)、同步带(19)、第二凸轮轴(20)、电机座(21)、电动机(22)、联轴器(23)、第二同步带轮(24)、第二滚动轴承(25)、第四偏心凸轮(26)、第四滚动轴承(27)、第四轴承座(28)、第四凸轮槽(29)组成，其特征在于：筛箱(1)安装在支撑弹簧(8)上，支撑弹簧(8)安装在中间底座(9)上，中间底座(9)安装在减振弹簧(10)上，减振弹簧(10)安装在底座(11)上，第一凸轮槽(3)和第三凸轮槽(15)固定安装在筛箱(1)侧板的出口端，第二凸轮槽(6)和第四凸轮槽(29)固定安装在筛箱(1)侧板的入口端，第一凸轮轴(16)固定安装第三偏心凸轮(12)和第一偏心凸轮(2)，第二凸轮轴(20)固定安装第四偏心凸轮(26)和第二偏心凸轮(5)，凸轮轴由滚动轴承支撑，滚动轴承安装在对应的轴承座上，第一同步带轮(18)安装在第一凸轮轴(16)上，第二同步带轮(24)安装在第二凸轮轴(20)上，通过同步带(19)连接在一起。
2.如权利要求1所述的第一凸轮槽(3)、第二凸轮槽(6)、第三凸轮槽(15)、第四凸轮槽(29)采用相同的长槽结构，长槽两端为圆形。
3.如权利要求1所述的第一凸轮槽(3)、第二凸轮槽(6)、第三凸轮槽(15)、第四凸轮槽(29)平行且高度位置相同，与筛箱(1)的水平面具有一定的倾斜角度，轮槽的长槽直边垂直于筛箱(1)振动方向。
4.如权利要求1所述的第一偏心凸轮(2)、第二偏心凸轮(5)、第三偏心凸轮(12)、第四偏心凸轮(26)采用相同的结构和尺寸，外廓采用圆柱形结构，外廓直径与凸轮槽宽度相同，偏心凸轮偏心距的大小由筛箱(1)所需要的振幅确定。
5.如权利要求1所述的第一偏心凸轮(2)、第二偏心凸轮(5)、第三偏心凸轮(12)、第四偏心凸轮(26)偏心的方向相同；第一偏心凸轮(2)、第二偏心凸轮(5)、第三偏心凸轮(12)、第四偏心凸轮(26)的圆柱外廓分别与第一凸轮槽(3)、第二凸轮槽(6)、第三凸轮槽(15)、第四凸轮槽(29)的直边接触。
6.如权利要求1所述的第一同步带轮(18)与第二同步带轮(24)采用相同的公称直径，并通过同步带(19)连接在一起，二者实现等速同向回转。
7.如权利要求1所述的第一轴承座(4)、第二轴承座(7)、第三轴承座(14)、第四轴承座(28)采用相同的结构和尺寸，并固定安装在中间底座(9)上。
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