CN111790511B - 高效摇床驱动机构及高效摇床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高效摇床驱动机构及高效摇床，其中，高效摇床驱动机构包括支架；可枢转连接在支架上的驱动杆和凸轮；以及可枢转连接在驱动杆上的滚轮，滚轮的外周抵靠在凸轮的外周上。使用时，可以将驱动杆与摇床的床体连接，从而，在驱动设备驱动凸轮转动时，在凸轮的作用下，滚轮的摆动速度不是匀速的，使得驱动杆带动摇床摆动的速度也不为匀速，从而提高摇床的选矿效率。

Description

高效摇床驱动机构及高效摇床
技术领域
本发明涉及一种选矿设备，具体涉及一种高效摇床驱动机构及高效摇床。
背景技术
摇床属于流膜类选矿设备,主要应用于处理锡、钨、铜、铅、锌、钛铁矿、红铁矿、黄金、独居石、锆英石，铌，钽等有色、稀有和贵重金属矿石。但是，传统的摇床的选矿效率较低。
发明内容
本发明在对摇床的选矿效率的提高的研发过程中，发现传统的摇床的选矿效率低的原因主要是因为其脉动曲线为正弦波形，床面往前和往后的速度是相等的，往前和往后的水流强度基本相同。
为了解决摇床的选矿效率较低的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种高效摇床驱动机构。
该高效摇床驱动机构包括支架；可枢转连接在支架上的驱动杆和凸轮；以及可枢转连接在驱动杆上的滚轮，滚轮的外周抵靠在凸轮的外周上。使用时，可以将驱动杆与摇床的床体连接，从而，在驱动设备驱动凸轮转动时，在凸轮的作用下，滚轮的摆动速度不是匀速的，使得驱动杆带动摇床摆动的速度也不为匀速，从而提高摇床的选矿效率。
在一些实施例中，该高效摇床驱动机构还包括设在支架上的复位机构，复位机构设置成能够使滚轮的外周始终抵靠在凸轮的外周上。以进一步保证滚轮能够按照凸轮预设的轨迹运动。
在一些实施例中，凸轮的外周包括依次连接的第一直径平缓变化区、第一直径急剧变化区、第二直径平缓变化区和第二直径急剧变化区。
由于凸轮的直径变化会直接影响滚轮的摆动幅度，进而影响与驱动杆连接的摇床的摆动幅度；当凸轮的直径变化急剧时，与驱动杆连接的摇床的摆动幅度也随之增大，当凸轮的直径变化平缓时，与驱动杆连接的摇床的摆动幅度也随之减小；从而使与驱动杆连接的摇床的摆动速度不为匀速，从而提高摇床的选矿效率。
在一些实施例中，第一直径平缓变化区对应凸轮的角度范围为330°-10°、第一直径急剧变化区对应凸轮的角度范围为10°-110°、第二直径平缓变化区对应凸轮的角度范围为110°-130°和第二直径急剧变化区对应凸轮的角度范围为130°-330°。
由于直径几急剧变化区的角度范围比直径平缓变化区的角度范围，保证与驱动杆连接的摇床的摆动幅度的时间，从而提高摇床的选矿效率。
在一些实施例中，第一直径急剧变化区和第二直径急剧变化区的直径变化量均相当于第一直径平缓变化区的直径变化量的210-250倍；第一直径急剧变化区和第二直径急剧变化区的直径变化量均相当于第二直径平缓变化区的直径变化量的100-130倍。从而使与驱动杆连接的摇床的摆动速度不为匀速，从而提高摇床的选矿效率。
在一些实施例中，第一直径急剧变化区为凸轮直径递减区，第二直径急剧变化区为凸轮直径递增区。凸轮直径递增和凸轮直径递减对应的摇床的运动方向相反，通过在两个直径急剧变化区之间设置直径平缓变化区，使得摇床改变运动方向时，先减速，使得摇床运动更加平稳。
在一些实施例中，第一直径平缓变化区的尺寸变化率为0.022每度；第一直径急剧变化区的尺寸变化率为0.2292每度；第二直径平缓变化区的尺寸变化率为0.01每度；以及第二直径急剧变化区的尺寸变化率为0.118每度。从而使与驱动杆连接的摇床的摆动速度不为匀速，从而提高摇床的选矿效率。
在一些实施例中，第一直径平缓变化区的尺寸变化为0.88；第一直径急剧变化区的尺寸变化为22.92；第二直径平缓变化区的尺寸变化为0.2；以及第二直径急剧变化区的尺寸变化为23.6。从而使与驱动杆连接的摇床的摆动速度不为匀速，从而提高摇床的选矿效率。
在一些实施例中，该高效摇床驱动机构还包括用于与摇床连接的连接杆；驱动杆通过第一枢转轴可转动地连接在支架上，滚轮可枢转地连接在驱动杆的其中一端，连接杆设在驱动杆的相对端，第一枢转轴设在驱动杆的两端之间。
凸轮的第一直径急剧变化区与滚轮接触时，通过驱动杆带动摇床往前摆动；凸轮的第二直径急剧变化区与滚轮接触时，通过驱动杆带动摇床往后摆动。由于第一直径急剧变化区的尺寸变化率大于第二直径急剧变化区的尺寸变化率，可以带动摇床快速往前运动，慢速往后运动，带动摇床的脉动特征曲线为锯齿波形(即差动形摇床曲线)，这种曲线在理论上符合矿物床层分层规律，有助于床层松散及矿物按比重分层，可使细矿粒中的矿粒能充分沉降，对提高选别能力，提高回收率。
在一些实施例中，连接杆通过位置调整机构设在驱动杆上，位置调整机构设置成能够调节连接杆与第一枢转轴的距离。当连接杆至第一枢转轴的距离大于滚轮的枢转轴至第一枢转轴的距离时，可以通过驱动杆将滚轮的摆动幅度放大，从而使连接杆的摆动幅度大于滚轮的摆动幅度，进而提高与连接杆连接的摇床的摆动幅度。
在一些实施例中，连接杆可枢转地连接在位置调整机构上。从而使得摇床面始终保持水平，给予连接在其上的摇床水平的推拉力，保证摇床平稳摇动。
在一些实施例中，该高效摇床驱动机构还包括同步带轮组，同步带轮组与凸轮连接。从而可以通过调整同步带轮的传动比调整驱动设备带动凸轮转动的速度。
为了解决摇床的选矿效率较低的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种高效摇床。
该高效摇床包括前述的高效摇床驱动机构；和其床体与驱动杆连接的摇床。在驱动设备驱动凸轮转动时，在凸轮的作用下，滚轮的摆动速度不是匀速的，使得驱动杆带动摇床摆动的速度也不为匀速，从而提高摇床的选矿效率。
附图说明
图1为本发明一实施方式的高效摇床驱动机构的结构示意图；
图2为本发明一实施方式的省略驱动设备和同步带轮组的高效摇床驱动机构的结构示意图；
图3为图2所示高效摇床驱动机构的另一视角的滚轮处于第一位置的结构示意图；
图4为图2所示高效摇床驱动机构的另一视角的滚轮处于第二位置的结构示意图；
图5为图2所示高效摇床驱动机构的又一视角的结构示意图；
图6为本发明一实施方式的凸轮的结构示意图；
图7为本发明一实施方式的连接杆的结构示意图；
图8为图7所示连接杆的另一视角的结构示意图；
图9为本发明一实施方式的位置调整机构的结构示意图；
图10为图9所示位置调整机构的结构示意图；
图11为本发明一实施方式的滚轮在凸轮的驱动下的脉动曲线；
图12为本发明一实施方式的高效摇床的结构示意图；
图13为图12所示高效摇床的另一视角的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1至图11示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的高效摇床驱动机构。
参考图3和图4所示，该高效摇床驱动机构包括支架20、驱动杆21、凸轮22和滚轮23；其中，驱动杆21通过第一枢转轴211可枢转地连接在支架20上；凸轮22通过第二枢转轴225可枢转地连接在支架20上；滚轮23通过第三枢转轴231可枢转连接在驱动杆21，且滚轮23设置成其的外周抵靠在凸轮22的外周上；第一枢转轴211、第二枢转轴225和第三枢转轴231相互平行设置，且第一枢转轴211与第三枢转轴231相距一段距离。
滚轮23设置成其的外周抵靠在凸轮22的外周上的其中一种实施例参考图2至图4所示，该高效摇床驱动机构驱动机构还包括设在支架20上的复位机构24，复位机构24设置成能够使滚轮23的外周始终抵靠在凸轮22的外周上。
继续参考图2至图4所示，复位机构24为安装在支架20上的压缩弹簧241，压缩弹簧241的其中一端抵靠在驱动杆21上。
参考图2至图4所示，在一些实施例中，压缩弹簧241抵靠在驱动杆21的连接有滚轮23的表面上，以通过压缩弹簧241保证滚轮23的外周能够始终抵靠在凸轮22的外周上。
进一步的，为了保证压缩弹簧241能够平稳地抵靠在驱动杆21上，继续参考图2至图4所示，复位机构24还包括导套242，压缩弹簧241通过导套242安装在支架20上，导套242内设有用于容纳压缩弹簧241的容纳腔，压缩弹簧241的其中一端抵靠在导套242的容纳腔的腔底，另一端从容纳腔的开口伸出抵靠在驱动杆21上，导套242固定安装在支架20上。
为了避免压缩弹簧241晃动，继续参考图2至图4所示，在导套242的容纳腔的腔底，以及压缩弹簧241抵靠的驱动杆21的位置上连接有限位块2421，压缩弹簧241套设在限位块2421上。
滚轮23设置成其的外周抵靠在凸轮22的外周上的另一种实施例为：将第一枢转轴211设置成，当驱动杆21受滚轮23和其自身的重力作用而垂下的位置时，凸轮22的直径最小处的外周能够抵靠在滚轮23的外周上(图中未示出)。
为了避免外部环境对凸轮22和滚轮23转动的影响，参考图1至图5所示，在一些实施例中，支架20设置成箱体结构，箱体设有用于容纳凸轮22和滚轮23的腔体，箱体上设有与导套242的容纳腔连通的开口，压缩弹簧241穿过导套242的开口和箱体的开口抵靠在驱动杆21上。
参考图2和图5所示，在一些实施例中，第二枢转轴225通过第一轴承226可转动地设在支架20上，凸轮22固定安装在第二轴承232上。第一轴承226采用滚子轴承，以使其能够承受径向载荷。
参考图1、图2和图5所示，第一轴承226的两端通过盖体227安装在支架20上。为了使驱动设备30能够通过驱动第二枢转轴225转动驱动该高效摇床驱动机构，至少一个盖体227采用带孔压盖2271，以便第二枢转轴225可以穿过带孔压盖2271的通孔与驱动设备30连接；另一个盖体227即可采用带孔压盖2271，也可以采用无孔压盖2272。
参考图2所示，在一些实施例中，第三枢转轴231通过第二轴承232可转动地设在支架20上。第二轴承232采用滚珠轴承，滚轮23套设在滚珠轴承外周上，以减少滚轮23转动的阻力。
使用时，可以将驱动杆21与摇床70的床体71连接，床体71与驱动杆21连接的位置与第一枢转轴211相距一段距离。从而，在驱动设备30驱动凸轮22转动时，通过凸轮22带动滚轮23在第一位置和第二位置之间摆动(参考图3和图4所示)，且在凸轮22的作用下，滚轮23的摆动速度不是匀速的，使得驱动杆21带动摇床70摆动的速度也不为匀速，从而提高摇床70的选矿效率。
为了避免限位块2421影响滚轮23转动，参考图2至图4所示，在一些实施例中，该高效摇床驱动机构还包括推块233，限位块2421通过推块233连接在驱动杆21上。具体的，推块233的一端连接在驱动杆21上，且位于凸轮22的两侧；限位块2421连接在推块233的相对端，以将限位块2421架空在滚轮23的外侧。
参考图6所示，在一些实施例中，凸轮22的外周包括依次连接的第一直径平缓变化区221、第一直径急剧变化区222、第二直径平缓变化区223和第二直径急剧变化区224，四个区首尾依次连接合为成凸轮22的外周。
继续参考图6所示，在一些实施例中，第一直径平缓变化区221对应凸轮22的角度范围为330°-10°、第一直径急剧变化区222对应凸轮22的角度范围为10°-110°、第二直径平缓变化区223对应凸轮22的角度范围为110°-130°和第二直径急剧变化区224对应凸轮22的角度范围为130°-330°。
在一些实施例中，第一直径急剧变化区222和第二直径急剧变化区224的直径变化量均相当于第一直径平缓变化区221的直径变化量的210-250倍；第一直径急剧变化区222和第二直径急剧变化区224的直径变化量均相当于第二直径平缓变化区223的直径变化量的100-130倍。
继续参考图6所示，在一些实施例中，第一直径急剧变化区222为凸轮22直径递减区，第二直径急剧变化区224为凸轮22直径递增区。
在一些实施例中，第一直径平缓变化区221的尺寸变化率为0.022每度；第一直径急剧变化区222的尺寸变化率为0.2292每度；第二直径平缓变化区223的尺寸变化率为0.01每度；以及第二直径急剧变化区224的尺寸变化率为0.118每度。
在一些实施例中，第一直径平缓变化区221的尺寸变化为0.88；第一直径急剧变化区222的尺寸变化为22.92；第二直径平缓变化区223的尺寸变化为0.2；以及第二直径急剧变化区224的尺寸变化为23.6。
其中，凸轮22的直径设置参数见下表，(尺寸单位可以根据设备规格进行选择，例如为cm，dm或m(摇床70的锯齿波形脉动特征曲线参考图11所示)：
角度 直径 角度 直径 角度 直径
0 90.00 130 66.2 250 86.30
10 89.12 140 66.8 260 87.27
20 87.43 150 67.68 270 88.15
30 84.77 160 70.10 280 89.01
40 81.17 170 72.28 290 89.27
50 77.7 180 74.28 300 89.53
60 74.7 190 76.28 310 89.55
70 72.27 200 78.28 320 89.65
80 70.10 210 79.90 330 89.80
90 67.97 220 81.60 340 89.90
100 66.60 230 83.30 350 89.90
110 66.20 240 84.98 360 90.00
120 66.00
参考图1、图3、图4和图5所示，在一些实施例中，该高效摇床驱动机构还包括用于与摇床70连接的连接杆40。
在一些实施例中,驱动杆21可转动地连接在支架20上。
参考图1、图3和图4所示，在一些实施例中，连接杆40通过位置调整机构50设在驱动杆21上，位置调整机构50设置成能够调节连接杆40与第一枢转轴211的距离。
继续参考图3和图4所示，在一些实施例中，位置调整机构50包括调节杆51和调节螺栓52；其中，第一枢转轴211至第三枢转轴231的方向为第一方向；调节杆51沿第一方向可移动地设在驱动杆21上，调节杆51与驱动杆21可移动地连接方式例如采用现有技术中常用的导轨滑块结构，例如，在驱动杆21上设置导轨，在调节杆51上设置与导轨适配的滑块；调节螺栓52沿第一方向可转动地连接驱动杆21上，例如套设在驱动杆21上，且调节螺栓52与调节杆51螺纹连接(参考图3、图4、图9和图10所示)。从而可以通过转动调节螺栓52使调节杆51趋近或远离第一枢转轴211。
在一些实施例中，连接杆40可枢转地连接在位置调整机构50上。
继续参考图3和图4所示，在一些实施例中，连接杆40通过第四枢转轴41可转动地连接在位置调整机构50上。具体的，连接杆40与调节杆51通过第四枢转轴41可枢转连接，第四枢转轴41平行于第一枢转轴211，第三枢转轴231和第四枢转轴41分别位于第一枢转轴211的两侧。从而，可以通过位置调整机构50设置成能够通过调节第四枢转轴41与第一枢转轴211的距离。
参考图1和图7所示，在一些实施例中，当连接杆40与调节杆51可枢转连接时，为了使连接杆40与调节杆51连接稳定，连接杆40设有两个连接臂，调节杆51与两个连接臂可枢转连接，且置于两个连接臂之间。参考图7和图8所示，两个连接臂在背离调节杆51的一端连成一体，且在该处设置有用于连接床体71的连接结构，例如设置有连接螺纹。
参考图1所示，在一些实施例中，该高效摇床驱动机构还包括同步带轮组60，同步带轮组60与凸轮22连接。同步带轮组60包括通过皮带63相连的第一带轮61和第二带轮62。与凸轮22同轴连接的第二带轮62的直径大于第一带轮61的直径。从而起到减速作用，使得驱动设备的驱动频率更适合摇床进行选矿。优选的，同步带轮组60的传动比为1：5左右。可以通过调整61的直径调节摇床的冲次。
继续参考图1所示，在一些实施例中，该高效摇床驱动机构还包括驱动凸轮22或同步带轮组60的驱动设备30。驱动设备30采用伺服电机。
继续参考图1所示，在一些实施例中，驱动设备30与第一带轮61同轴连接，驱动设备30驱动第一带轮61，通过皮带63带动第二带轮62转动，从而带动凸轮22转动。
图12和图13示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的高效摇床。
该高效摇床包括前述的高效摇床驱动机构；和其床体71与驱动杆21连接的摇床70，其中，床体71可以直接与驱动杆21连接，也可以通过连接杆40与驱动杆21连接；床体71可摇动地连接在机架72上，机架72固定安装在安装台上。
在本发明中，固定安装可以选用现有技术中常用的可拆卸连接，例如，螺纹连接、卡合连接或销连接等；或选用现有技术中常用的不可拆卸连接，例如焊接等。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.高效摇床驱动机构，其特征在于，包括：
支架；
可枢转连接在所述支架上的驱动杆和凸轮；
以及可枢转连接在所述驱动杆上的滚轮，所述滚轮的外周抵靠在所述凸轮的外周上；
所述凸轮的外周包括依次连接的第一直径平缓变化区、第一直径急剧变化区、第二直径平缓变化区和第二直径急剧变化区；
所述第一直径平缓变化区对应所述凸轮的角度范围为330°-10°、第一直径急剧变化区对应所述凸轮的角度范围为10°-110°、第二直径平缓变化区对应所述凸轮的角度范围为110°-130°和第二直径急剧变化区对应所述凸轮的角度范围为130°-330°；
所述第一直径急剧变化区为凸轮直径递减区，所述第二直径急剧变化区为凸轮直径递增区；
所述第一直径平缓变化区的尺寸变化率为0.022每度；
所述第一直径急剧变化区的尺寸变化率为0.2292每度；
所述第二直径平缓变化区的尺寸变化率为0.01每度；
所述第二直径急剧变化区的尺寸变化率为0.118每度。
2.根据权利要求1所述的高效摇床驱动机构，其特征在于，还包括设在所述支架上的复位机构，所述复位机构设置成能够使所述滚轮的外周始终抵靠在所述凸轮的外周上。
3.根据权利要求2所述的高效摇床驱动机构，其特征在于，所述复位机构包括压缩弹簧和导套，所述导套安装在支架上，所述导套内设有用于容纳压缩弹簧的容纳腔，所述压缩弹簧的其中一端抵靠在导套的容纳腔的腔底，另一端从所述容纳腔的开口伸出抵靠在驱动杆上。
4.根据权利要求3所述的高效摇床驱动机构，其特征在于，所述导套的容纳腔的腔底和所述压缩弹簧抵靠的驱动杆的位置上设有用于避免压缩弹簧晃动的限位块，所述压缩弹簧套设在所述限位块上。
5.根据权利要求1所述的高效摇床驱动机构，其特征在于，所述第一直径急剧变化区和第二直径急剧变化区的直径变化量均相当于所述第一直径平缓变化区的直径变化量的210-250倍；
所述第一直径急剧变化区和第二直径急剧变化区的直径变化量均相当于所述第二直径平缓变化区的直径变化量的100-130倍。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的高效摇床驱动机构，其特征在于，还包括用于与摇床连接的连接杆；
所述驱动杆通过第一枢转轴可转动地连接在所述支架上，所述滚轮可枢转地连接在所述驱动杆的其中一端，所述连接杆设在所述驱动杆的相对端，所述第一枢转轴设在所述驱动杆的两端之间。
7.根据权利要求6所述的高效摇床驱动机构，其特征在于，所述连接杆通过位置调整机构设在所述驱动杆上，所述位置调整机构设置成能够调节所述连接杆与所述第一枢转轴的距离。
8.根据权利要求7所述的高效摇床驱动机构，其特征在于，所述连接杆可枢转地连接在所述位置调整机构上。
9.根据权利要求8所述的高效摇床驱动机构，其特征在于，还包括同步带轮组，所述同步带轮组与所述凸轮连接。
10.高效摇床，其特征在于，包括：
权利要求1至9任意一项所述的高效摇床驱动机构；
和其床体与所述驱动杆连接的摇床。
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