CN109807059B - 一种双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，包括底座、中间底座和筛箱，所述底座和中间底座之间通过减振弹簧连接，所述中间底座和筛箱之间通过支撑弹簧连接，所述筛箱侧板的出口端固定安装有第一凸轮槽和第三凸轮槽，所述第一凸轮槽和第三凸轮槽中安装有第一偏心凸轮和第三偏心凸轮，所述第一凸轮轴固定安装在第一偏心凸轮和第三偏心凸轮之间，所述第一凸轮轴上安装有第一联轴器，所述筛箱侧板的入口端固定安装有第二凸轮槽和第四凸轮槽，所述第二凸轮槽和第四凸轮槽安装有第二偏心凸轮和第四偏心凸轮，所述第二凸轮轴固定安装在第二偏心凸轮和第四偏心凸轮之间，所述第二凸轮轴上安装有第二联轴器。

Description

一种双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛

技术领域

本发明属于石油钻井装备技术领域，具体涉及一种双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛。

背景技术

现有振动筛大多采用激振电机来实现振动筛的运动轨迹，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，激振电机产生的激振力的相当大部分被用以使激振电机及电机座产生振动。大型振动筛中为了克服激振电机参振的缺点，采用了电机安装在固定底座上，通过挠性联轴器驱动筛箱上偏心轴或偏心块的旋转产生的惯性力实现筛箱振动，激振装置占总参振质量的比例小，容易实现振动筛较大的振幅，但占地面积大。为了克服上述不足，现有技术公开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，机构可能出现过约束，减振效果较差；现有技术还公开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；现有技术还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；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。

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、冲击载荷大等缺点的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛。

本发明采用的技术方案如下：

一种双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，包括底座、中间底座和筛箱，底座和中间底座之间通过减振弹簧连接，中间底座和筛箱之间通过支撑弹簧连接，筛箱侧板的出口端固定安装有第一凸轮槽和第三凸轮槽，第一凸轮槽和第三凸轮槽中安装有第一偏心凸轮和第三偏心凸轮，第一凸轮轴固定安装在第一偏心凸轮和第三偏心凸轮之间，第一凸轮轴上安装有第一联轴器，第一凸轮轴通过第一联轴器连接第一电动机输出轴，筛箱侧板的入口端固定安装有第二凸轮槽和第四凸轮槽，第二凸轮槽和第四凸轮槽安装有第二偏心凸轮和第四偏心凸轮，第二凸轮轴固定安装在第二偏心凸轮和第四偏心凸轮之间，第二凸轮轴上安装有第二联轴器，第二凸轮轴通过第二联轴器连接第二电动机输出轴。

进一步地，第一凸轮轴通过第一滚动轴承和第三滚动轴承支撑，第一滚动轴承和第三滚动轴承分别安装在第一轴承座和第三轴承座上，第二凸轮轴通过第二滚动轴承和第四滚动轴承支撑，第二滚动轴承和第四滚动轴承分别安装在第二轴承座和第四轴承座上。

进一步地，第一凸轮槽、第二凸轮槽、第三凸轮槽、第四凸轮槽均为两端呈圆形的长槽结构。

进一步地，第一凸轮槽、第二凸轮槽、第三凸轮槽、第四凸轮槽平行且高度位置相同，与筛箱的水平面具有一定的倾斜角度，所述长槽直边垂直于筛箱振动方向。

进一步地，第一偏心凸轮、第二偏心凸轮、第三偏心凸轮、第四偏心凸轮外廓均为圆柱形结构，外廓直径与凸轮槽宽度相同。

进一步地，第一偏心凸轮、第二偏心凸轮、第三偏心凸轮、第四偏心凸轮的圆柱外廓分别与第一凸轮槽、第二凸轮槽、第三凸轮槽、第四凸轮槽的直边接触。

进一步地，第一偏心凸轮、第二偏心凸轮、第三偏心凸轮、第四偏心凸轮偏心的方向相同，偏心距的大小由筛箱所需要的振幅确定。

进一步地，第一电动机固定安装在第一电机座上，第一电机座与中间底座固定连接，第二电动机固定安装在第二电机座上，第二电机座与中间底座固定连接。

进一步地，第一电动机与第二电动机通过第一联轴器和第二联轴器带动第一凸轮轴和第二凸轮轴自同步等速同向或等速反向旋转。

进一步地，第一轴承座、第二轴承座、第三轴承座、第四轴承座固定安装在中间底座上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，两电机同时通电，从而驱动两凸轮轴等速同向或等速反向旋转，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；

2、本发明中，第一电动机与第二电动机为相同电动机，当两电动机同时通电旋转时，第一电动机通过第一联轴器带动第一凸轮轴旋转，第二电动机通过第二联轴器带动第二凸轮轴旋转。从而第一凸轮轴与第二凸轮轴自同步等速同向或等速反向旋转，并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；

3、本发明中，筛箱的重量由支撑弹簧承受，在筛箱运动过程中支撑弹簧保持一定的压缩变形，在运动过程中，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，滚动轴承受力小，寿命长；

4、本发明与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，与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，与惯性激振的振动筛相比，可以实现更大的振幅。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛的俯视图；

图2为本发明的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛的主视图；

图3为本发明的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛的结构图；

图中标记：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-第一联轴器，19-第一电动机，20-第二凸轮轴，21-第二电机座，22-第二电动机，23-第二联轴器，24-第一电机座，25-第二滚动轴承，26-第四偏心凸轮，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用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本发明较佳实施例提供的一种双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，包括底座11、中间底座9和筛箱1，底座11和中间底座9之间通过减振弹簧10连接，中间底座9和筛箱1之间通过支撑弹簧8连接，筛箱1侧板的出口端固定安装有第一凸轮槽3和第三凸轮槽15，第一凸轮槽3和第三凸轮槽15中安装有第一偏心凸轮2和第三偏心凸轮12，第一凸轮轴16固定安装在第一偏心凸轮2和第三偏心凸轮12之间，第一凸轮轴16上安装有第一联轴器18，第一凸轮轴16通过第一联轴器18连接第一电动机19输出轴，筛箱1侧板的入口端固定安装有第二凸轮槽6和第四凸轮槽29，第二凸轮槽6和第四凸轮槽29安装有第二偏心凸轮5和第四偏心凸轮26，第二凸轮轴20固定安装在第二偏心凸轮5和第四偏心凸轮26之间，第二凸轮轴20上安装有第二联轴器23，第二凸轮轴20通过第二联轴器23连接第二电动机22输出轴。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

第一联轴器18固定安装在第一凸轮轴16上，第二联轴器23固定安装在第二凸轮轴20上。

第一电机座24与中间底座9固定连接，第一电动机19固定安装在第一电机座24上，第一电动机19输出轴通过第一联轴器18与第一凸轮轴16连接。第二电机座21与中间底座9固定连接，第二电动机22固定安装在第二电机座21上，第二电动机22输出轴通过第二联轴器23与第二凸轮轴20连接。第一电动机19和第二电动机22为相同电动机，同时启动等速同向或等速反向旋转。

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。

第一电动机19通过第一联轴器18带动第一凸轮轴16旋转，第二电动机22通过第二联轴器23带动第二凸轮轴20旋转。从而第一凸轮轴16与第二凸轮轴20自同步等速同向或等速反向旋转，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往复直线运动。

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)

1.一种双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：包括底座(11)、中间底座(9)和筛箱(1)，所述底座(11)和中间底座(9)之间通过减振弹簧(10)连接，所述中间底座(9)和筛箱(1)之间通过支撑弹簧(8)连接，所述筛箱(1)侧板的出口端固定安装有第一凸轮槽(3)和第三凸轮槽(15)，所述第一凸轮槽(3)和第三凸轮槽(15)中安装有第一偏心凸轮(2)和第三偏心凸轮(12)，第一凸轮轴(16)固定安装在第一偏心凸轮(2)和第三偏心凸轮(12)之间，所述第一凸轮轴(16)上安装有第一联轴器(18)，第一凸轮轴(16)通过第一联轴器(18)连接第一电动机(19)输出轴，所述筛箱(1)侧板的入口端固定安装有第二凸轮槽(6)和第四凸轮槽(29)，所述第二凸轮槽(6)和第四凸轮槽(29)安装有第二偏心凸轮(5)和第四偏心凸轮(26)，第二凸轮轴(20)固定安装在第二偏心凸轮(5)和第四偏心凸轮(26)之间，所述第二凸轮轴(20)上安装有第二联轴器(23)，第二凸轮轴(20)通过第二联轴器(23)连接第二电动机(22)输出轴。

2.根据权利要求1所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：所述第一凸轮轴(16)通过第一滚动轴承(17)和第三滚动轴承(13)支撑，所述第一滚动轴承(17)和第三滚动轴承(13)分别安装在第一轴承座(4)和第三轴承座(14)上，所述第二凸轮轴(20)通过第二滚动轴承(25)和第四滚动轴承(27)支撑，所述第二滚动轴承(25)和第四滚动轴承(27)分别安装在第二轴承座(7)和第四轴承座(28)上。

3.根据权利要求1所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：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)均为两端呈圆形的长槽结构。

4.根据权利要求3所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：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)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，所述长槽结构的直边垂直于筛箱(1)振动方向。

5.根据权利要求1所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：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)外廓均为圆柱形结构，外廓直径与凸轮槽宽度相同。

6.根据权利要求5所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：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)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。

7.根据权利要求1所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：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)偏心的方向相同。

8.根据权利要求1所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：所述第一电动机(19)固定安装在第一电机座(24)上，所述第一电机座(24)与中间底座(9)固定连接，所述第二电动机(22)固定安装在第二电机座(21)上，所述第二电机座(21)与中间底座(9)固定连接。

9.根据权利要求1所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：所述第一电动机(19)与第二电动机(22)通过第一联轴器(18)和第二联轴器(23)带动第一凸轮轴(16)和第二凸轮轴(20)自同步等速同向或等速反向旋转。

10.根据权利要求2所述的双偏心凸轮轴自同步驱动直线振动筛，其特征在于：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)固定安装在中间底座(9)上。

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