CN110171671A - 一种激振模块及激振器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激振模块及激振器，激振模块包括：第一偏心单元、……第n偏心单元、……、第m偏心单元，所述第一偏心单元、……第n偏心单元、……第m偏心单元的转速包括V1和V2，V1与V2不相等，m和n为正整数，且m≥n≥1，激振模块在进行振动传递过程中能够产生非对称的激振力，进而实现振动传输。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种激振模块及激振器。
背景技术
电炉炼钢领域中，废钢连续加料预热技术设备简单可靠，近年来在国内外得到较多推广应用。该技术中，废钢通过水平振动输送机连续加入电炉内，其中水平振动输送机的核心驱动部件是激振器，为输送机提供水平激振力。
从水平振动输送机的力学结构角度考虑，为了使水平激振力与振动体质心重合或尽可能接近，激振器通常安装在振动输送槽的尾部。由于空间位置原因，激振器安装在尾部的振动输送机只能是一段式，对于中小型水平振动输送机而言，该方案是较优的解决方案。而对于大型或较长振动输送机，如百米长振动输送机需要数百吨激振力，激振器安装在尾部使整个系统承受巨大激振力，设备结构庞大，激振器轴承、齿轮等部件承受载荷大，需频繁维修更换。
另一种方案是将激振器安装在振动输送机料槽底部，让出振动输送机料槽对接空间，使废钢料顺利通过，还需将支撑梁设置在激振器下方，相当于额外增加配重，使得振动体质心尽量接近或重合于激振力作用点。该解决方案只适合于短输送槽，不适用于中长输送槽。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种激振模块及激振器，用于解决现有技术中振动传输机使用不便的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，提供一种激振模块，包括：第一偏心单元、……第n偏心单元、……、第m偏心单元，所述第一偏心单元、……第n偏心单元、……第m偏心单元的转速包括V1和V2，V1与V2不相等，m和n为正整数，且m≥n≥1。
可选的，所述第n偏心单元中包括第n1偏心轮和第n2偏心轮，所述第n1偏心轮质心与自身轴心的连线为第一连线，所述n2偏心轮质心与自身轴心的连线为第二连线，定义穿过所述第n1偏心轮轴心与所述n2偏心轮轴心连线的中点且垂直于两轴心连线的平面为参考基准面，所述第一连线和所述第二连线关于所述参考基准面对称。
可选的，所述第n1偏心轮与所述第n2偏心轮转动连接，且各自转动方向相反，两个偏心轮的偏心质量矩相同，所述偏心质量矩为偏心轮的质量与其偏心距的乘积。
可选的，第一组偏心单元包括转速为V1的偏心单元，第二组偏心单元包括转速为V2的偏心单元，所述第一组偏心单元偏心质量矩与所述第二组偏心单元偏心质量矩之比为1/16至16，所述第一组偏心单元偏心质量矩为第一组偏心单元所含全部偏心轮偏心质量矩之和，所述第二组偏心单元偏心质量矩为第二组偏心单元所含全部偏心轮偏心质量矩之和，所述V1与V2之比为1/4至4。
可选的，定义第一组偏心单元包括第i偏心单元，在第i偏心单元中，第i1偏心轮的相位角为θ1，θ1为第i1偏心轮质心和自身轴心的连线与物料输送方向的夹角，定义第二组偏心单元包括第j偏心单元，在第j偏心单元中，第j1偏心轮的相位角为θ2，θ2为第j1偏心轮质心和自身轴心的连线与物料输送方向的夹角，当θ1＝0时，90°≤θ2≤270°。
一种激振器，包括至少两个所述的激振模块、联接体和动力单元，所述动力单元与激振模块转动连接，所述激振模块对称或大致对称设置于所述联接体的两侧。
可选的，对称设置的两个激振模块激振频率相同。
可选的，所述激振器还包括回转轴，所述回转轴分别与对称设置在联接体两侧的激振模块连接。
可选的，所述联接体包括料槽和支撑梁，所述料槽与所述支撑梁连接，所述激振模块分别与所述料槽及所述支撑梁连接。
如上所述，本发明的一种激振模块及激振器，具有以下有益效果：
所述激振模块能够产生非对称的激振力，进而实现振动传输，多偏心单元组合提供激振力，每个偏心单元的轴承、齿轮等部件所承受载荷成倍降低，使用寿命长。
所述激振器不仅可以安装在料槽尾部，也可安装在料槽中部，安装方式灵活，适用性和兼容性较高，激振器产生的激振力接近振动体质心，减少附加力矩的产生，便于振动输送。
附图说明
图1显示为本发明一实施例的激振模块结构示意图。
图2显示为第一连线、第二连线和参考基准面的示意图。
图3显示为本发明二实施例的偏心单元结构示意图。
图4显示为本发明二实施例的偏心单元的传动结构示意图。
图5显示为本发明三实施例的偏心单元结构示意图。
图6显示为本发明四实施例的偏心单元结构示意图。
图7显示为本发明五实施例的激振器立体结构示意图。
图8显示为图7的主视结构示意图。
图9显示为图7的左视结构示意图。
零件标号说明
01 激振模块
02 联接体
021 料槽
022 支撑梁
03 动力单元
04 回转轴
10 第一组偏心单元
20 第二组偏心单元
i 第i偏心单元
i1 第i1偏心轮
i2 第i2偏心轮
j 第j偏心单元
j1 第j1偏心轮
j2 第j2偏心轮
011 第一连线
012 第二连线
013 参考基准面
11 第11偏心轮
12 第11偏心轮
21 第21偏心轮
22 第22偏心轮
110 第一传动齿轮
210 第二传动齿轮
031 第一高速偏心单元
032 第一低速偏心单元
033 第二高速偏心单元
034 第二低速偏心单元
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图9。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1至图2，在一实施例中，本发明提供一种激振模块，包括：第一组偏心单元10、第二组偏心单元20，所述第一组偏心单元的转速为V1，所述第二组偏心单元的转速为V2，V1与V2不相等，所述第一组偏心单元10包含第一偏心单元…、第i偏心单元…、第m偏心单元，所述第二组偏心单元20包含第一偏心单元…、第j偏心单元…、第n偏心单元，m和n为正整数，且m≥1，n≥1，在进行振动传递过程中能够产生非对称的激振力，进而实现振动传输。所述第i偏心单元中包括第i1偏心轮、第i2偏心轮，适应性地第j偏心单元与第i偏心单元相同设置，所述第i1偏心轮质心与自身轴心的连线为第一连线011，所述i2偏心轮质心与自身轴心的连线为第二连线012，穿过所述第i1偏心轮轴心与所述i2偏心轮轴心连线的中点，且垂直于两轴心连线的平面为参考基准面013，所述第一连线011和所述第二连线012关于所述参考基准面013对称。所述偏心轮轴线平行于水平面，且相互平行。
在实际实施过程中，可将第i1、第i2偏心轮转动连接，且使转动方向相反，并将两个偏心轮的偏心质量矩设为相同，所述偏心质量矩为偏心轮的质量与其偏心距的乘积，进而不产生横向或竖向激振力，只产生水平纵向激振力。
为了控制振动传送的速度，第一组偏心单元10偏心质量矩与第二组偏心单元20偏心质量矩之比为1/16至16，例如1/4，所述第一组偏心单元偏心质量矩为第一组偏心单元所含全部偏心轮偏心质量矩之和，所述第二组偏心单元偏心质量矩为第二组偏心单元所含全部偏心轮偏心质量矩之和，所述V1与V2的之比为1/4至4，例如1/2。
在实施过程中，为控制振动输送方向，第一组偏心单元中第i偏心单元的i1偏心轮的相位角为θ1，θ1为i1偏心轮质心轴心连线与物料输送方向(如图2中X方向)的夹角，第二组偏心单元中第j偏心单元的j1偏心轮的相位角为θ2，θ2为j1偏心轮质心轴心连线与物料输送方向X的夹角，当θ1＝0时，90°≤θ2≤270°，例如θ2＝180°时物料向X方向输送物料速度较大。
请参阅图3，在二实施例中，所述的激振模块包括两组偏心单元，第一组偏心单元10为一个高速偏心单元，包括第一一偏心轮11和第一二偏心轮12，第二组偏心3单元为一个低速偏心单元，包括第二一偏心轮21和第二二偏心轮22，高速偏心轮的转速是低速偏心轮转速的2倍，具体的实现方式，请参阅图4，在第二一偏心轮21和第二二偏心轮22的主轴上分别设置第二传动齿轮210，第一一偏心轮11和第一二偏心轮12的主轴上分别设置第一传动齿轮110，第一传动齿轮110和第二传动齿轮210啮合，第二传动齿轮210的齿数为第一传动齿轮110齿数的2倍，因此转速慢，还可以将第一组偏心单元10偏心质量矩设置为第二组偏心单元20偏心质量矩的1/4，两组偏心单元的激振力叠加形成非对称激振力，使振动槽“慢进快退”，从而实现物料输送。
请参阅图5，在三实施例中，所述的激振模块包括两组偏心单元，第一组偏心单元10包含一个第一高速偏心单元031，第二组偏心单元20包含两个第一低速偏心单元032，多轴激振模块可将激振力分散，作用在单个轴上的离心力只有1/2甚至更低，轴承及轴承座、齿轮等结构承受载荷较小，激振模块箱体受力较为均匀。
同理，请参阅图6，在四实施例中，所述的激振模块包括两组偏心单元，第一组偏心单元10包含两个第二高速偏心单元033，第二组偏心单元20包含两个第二低速偏心单元034。
请参阅图7至图9，在五实施例中，提供一种激振器，包括两个所述的激振模块01、联接体02和动力单元03，所述激振模块01对称或者接近对称设置于所述联接体02的两侧，两个所述激振模块所提供的激振力相等或近似相等。所述动力单元03可采用电机提供动力，所述动力单元03与所述激振模块02的转动关系可以设为皮带传动或者齿轮传动。
在实施过程中，所述激振器还包括回转轴04，所述回转轴04分别与对称设置在联接体02两侧的激振模块01连接，使两激振模块01对应偏心单元的转速相同，从而使两激振模块的激振频率相同。本实施例中联接体02包含料槽021和支撑梁022，激振模块01不局限于料槽的底部或者尾部，可安装在料槽021传送方向上的任意位置，由两个或两个以上激振模块01分担数百吨的激振力，尤其适合于大型电炉用振动输送机。
本实施例两个激振模块01安装在料槽021的两侧，且每个激振模块01分别采用独立的动力单元03，每个激振模块01仅需提供一半激振力，传动部件所传递功率较小，结构紧凑，通过回转轴04使激振频率保持完全一致。回转轴04只需传递两激振模块速度差，所承载转矩小。两激振模块01安装高度调整便捷，可使水平激振力与振动体的质心重合，振动时不产生附加力矩，即不对料槽021及其支撑梁022产生横向力，只产生输送方向的水平激振力。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种激振模块，其特征在于，包括：第一偏心单元、……第n偏心单元、……、第m偏心单元，所述第一偏心单元、……第n偏心单元、……第m偏心单元的转速包括V1和V2，V1与V2不相等，m和n为正整数，且m≥n≥1。
2.根据权利要求1所述的激振模块，其特征在于：所述第n偏心单元中包括第n1偏心轮和第n2偏心轮，所述第n1偏心轮质心与自身轴心的连线为第一连线，所述n2偏心轮质心与自身轴心的连线为第二连线，定义穿过所述第n1偏心轮轴心与所述n2偏心轮轴心连线的中点且垂直于两轴心连线的平面为参考基准面，所述第一连线和所述第二连线关于所述参考基准面对称。
3.根据权利要求2所述的激振模块，其特征在于：所述第n1偏心轮与所述第n2偏心轮转动连接，且各自转动方向相反，两个偏心轮的偏心质量矩相同，所述偏心质量矩为偏心轮的质量与其偏心距的乘积。
4.根据权利要求1所述的激振模块，其特征在于：第一组偏心单元包括转速为V1的偏心单元，第二组偏心单元包括转速为V2的偏心单元，所述第一组偏心单元偏心质量矩与所述第二组偏心单元偏心质量矩之比为1/16至16，所述第一组偏心单元偏心质量矩为第一组偏心单元所含全部偏心轮偏心质量矩之和，所述第二组偏心单元偏心质量矩为第二组偏心单元所含全部偏心轮偏心质量矩之和，所述V1与V2之比为1/4至4。
5.根据权利要求4所述的激振模块，其特征在于：定义第一组偏心单元包括第i偏心单元，在第i偏心单元中，第i1偏心轮的相位角为θ1，θ1为第i1偏心轮质心和自身轴心的连线与物料输送方向的夹角，定义第二组偏心单元包括第j偏心单元，在第j偏心单元中，第j1偏心轮的相位角为θ2，θ2为第j1偏心轮质心和自身轴心的连线与物料输送方向的夹角，当θ1＝0时，90°≤θ2≤270°。
6.一种激振器，其特征在于：包括至少两个如权利1至5任一项所述的激振模块、联接体和动力单元，所述动力单元与激振模块转动连接，所述激振模块对称设置于所述联接体的两侧。
7.根据权利要求6所述的激振器，其特征在于：对称设置的两个激振模块激振频率相同。
8.根据权利要求6或者7所述的激振器，其特征在于：所述激振器还包括回转轴，所述回转轴分别与对称设置在联接体两侧的激振模块连接。
9.根据权利要求8所述的激振器，其特征在于：所述联接体包括料槽和支撑梁，所述料槽与所述支撑梁连接，所述激振模块分别与所述料槽及所述支撑梁连接。
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