CN112821657B - 振动电机用扇形偏心块变力器及振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了振动电机用扇形偏心块变力器及振动电机，包括连接套、固定偏心块和活动偏心块、滑芯、拨动轴套、控制滑芯轴向位移的驱动组件。本发明采用扇形偏心块式变力器结构，通过变力器改变偏心块的组合偏心距，使激振力改变，达到了振动电机在旋转状态下，在0‑100％范围内，连续、无级的调节激振力的技术效果；可实现零振幅的启动和停机，避免设备通过共振区造成过大振幅。同时，本发明装置，可用手动控制调节或电动控制调节，无需另备气源装置，不用气缸，没有漏气、漏油等污染环境的问题；由于机构不用密封，零件加工精度和粗糙度要求不高，具有成本低和现场操作简单的优势。

Description

振动电机用扇形偏心块变力器及振动电机

技术领域

本发明涉及振动电机技术领域，尤其涉及振动电机用扇形偏心块变力器及振动电机。

背景技术

目前，振动电机的激振力调节，是在振动电机停止运转的情况下，打开防护罩，用扳手松开紧固螺栓，拨动活动偏心块到大致合适的位置，紧固螺栓，再将防护罩装好，才能启动振动电机看调节效果。由于不是在线实时调节，存在欠调或过调的毛病，需要反复的调整，显得很麻烦。关键是反复几次也很难调节到合适的状态。调试的成功效率很低。

同时有些行业，如发电厂输煤系统的活化给煤机，要求在线实时调节给煤量，不允许停机调整。这样必须有一种装置，能在振动电机运转情况下调节激振力，从而调节给煤量。

美国GK公司在活化给煤机的振动电机上装有可变力轮，其结构为气缸+柱塞。通过加压推动柱塞移动，即可增大或减小激振力幅，从而改变出料量，在振动电机转速不变的同时调整出料量。

专利201220180869.5的可变力轮调节装置，结构为气缸+柱塞，通过气缸加压即可调节柱塞重心与电机输出轴回转轴线的相对距离，从而调节激振力的大小，调节时无需停机，能够实现0～100％范围内的无级调节；可广泛应用于振动筛、活化给料机等需要提供可变激振力的设备中。

专利CN201210246698.6的一种应用在振动筛设备上的可变力轮，其结构为气缸+柱塞，该装置通过气缸充放气来实现对振动筛振幅的调整，并使振动筛开停机过程平稳，提高了振动筛的使用寿命。

上述的变力轮用气压控制，需配备清洁气源；用气缸，有漏气、漏油等污染环境的问题；由于用气压控制，密封要求较高，对气缸、柱塞的加工精度和粗糙度要求很高。这增加了加工难度和制造成本，这些是气缸-柱形活塞变力轮的不足之处。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了振动电机用扇形偏心块变力器及振动电机，振动电机在旋转状态下，可在0-100％范围内，连续、无级的调节激振力；同时该装置可用手动控制调节或电动控制调节，无需另备气源装置，不用气缸，没有漏气、漏油等污染环境的问题。

本发明提出的振动电机用扇形偏心块变力器及振动电机，包括：

一连接套，采用键与振动电机的主轴轴端周向连接，与振动电机的主轴同步旋转；

一固定偏心块和一活动偏心块，套设在所述连接套上，所述固定偏心块固定设置在所述连接套靠近所述振动电机的一侧，所述活动偏心块位于所述固定偏心块远离所述振动电机的一侧并与所述连接套间隙配合；

一滑芯，设置在连接套内，所述滑芯与所述连接套同步转动，且可相对连接套轴向位移；

一拨动轴套，插接在所述连接套内并与所述连接套转动连接，所述拨动轴套一端插接在所述滑芯内，以将所述滑芯的轴向力转换为拨动轴套的旋转力，所述拨动轴套另一端与位于所述连接套外侧的拨盘固定连接，所述拨盘与所述活动偏心块之间均匀连接有拨动杆，所述拨动杆的两端分别与所述拨盘和活动偏心块固定连接；

一驱动组件，用于驱动滑芯轴向位移以调节偏心距。

优选地，所述驱动组件包括心轴，所述心轴一端贯穿所述拨动轴套并固定设置有轴承，所述轴承位于所述滑芯内，用于传动轴向力并隔离旋转力，所述心轴另一端设置有拉动轴套，所述心轴插接在所述拉动轴套内并与其螺纹连接，通过转动拉动轴套以使心轴轴向运动。

优选地，还包括支承套和用于固定所述支承套的支承圆板，所述支承圆板通过圆筒支架与振动电机的支架固定板固定连接，所述拉动轴套插接在所述支承套内并与其转动连接。

优选地，还包括防护罩，所述防护罩与所述振动电机的支架固定板固定连接。

本发明提出的振动电机，包括如上所述的变力器，所述变力器对称设置在所述振动电机的两侧。

优选地，所述变力器的拉动轴套通过与其固定连接的手柄控制其转动，所述手柄可通过锁定螺栓进行固定，以固定偏心距。

优选地，还包括用于确定手柄旋转角度的刻度盘。

优选地，所述变力器的拉动轴套通过手动扭矩变换器控制其转动，所述手动扭矩变换器通过软轴与所述拉动轴套连接。

优选地，所述变力器的拉动轴套通过电动扭矩变换器控制其转动，所述电动扭矩变换器通过软轴与所述拉动轴套连接。

优选地，还包括可编程电动控制器，所述可编程电动控制器与所述电动扭矩变换器电连接，所述可编程电动控制器还电连接有振动电机转速传感器、振动电机振幅传感器和振动电机固有频率传感器。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

(1)本申请采用扇形偏心块式变力器结构，通过变力器改变偏心块的组合偏心距，使激振力改变，达到了振动电机在旋转状态下，在0-100％范围内，连续、无级的调节激振力的技术效果；

(2)本申请可实现零振幅的启动和停机，避免设备通过共振区造成过大振幅；

(3)本申请可用手动控制调节或电动控制调节，无需另备气源装置，不用气缸，没有漏气、漏油等污染环境的问题；由于机构不用密封，零件加工精度和粗糙度要求不高，具有成本低和现场操作简单的优势。

附图说明

图1为本发明提出的振动电机用扇形偏心块变力器的结构示意图；

图2为本发明提出的振动电机与扇形偏心块变力器的安装示意图；

图3为本发明提出的另一实施例的振动电机与扇形偏心块变力器的安装示意图；

图4为本发明提出的另一实施例的振动电机与扇形偏心块变力器的安装示意图。

图中：1-活动偏心块、2-固定偏心块、3-振动电机、4-轴承、5-连接套、6-滑芯、7-拨动轴套、8-心轴、9-拨盘、10-支承套、11-拉动轴套、12-手柄、13-支承圆板、14-拨动杆、15-防护罩、16-圆筒支架、17-支架固定板、18-手动扭矩变换器、19-软轴、20-变力器、21-电动扭矩变换器、22-可编程电动控制器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例1

参照图1，本发明提出的振动电机3用扇形偏心块变力器及振动电机3，包括：

一连接套5，采用键与振动电机3的主轴轴端周向连接，与振动电机3的主轴同步旋转；

一固定偏心块2和一活动偏心块1，套设在所述连接套5上，所述固定偏心块2固定设置在所述连接套5靠近所述振动电机3的一侧，所述活动偏心块1位于所述固定偏心块2远离所述振动电机3的一侧并与所述连接套5间隙配合；

一滑芯6，设置在连接套5内，所述滑芯6与所述连接套5同步转动，且可相对连接套5轴向位移；具体地，滑芯6外圆设置有轴向槽，固定在连接套5上的销钉或平键插入滑芯6的槽内，滑芯6可以随着连接套5转动，且轴向槽的设置则可以使滑芯6相对连接套5轴向位移；

一拨动轴套7，插接在所述连接套5内并与所述连接套5转动连接，所述拨动轴套7一端插接在所述滑芯6内，以将所述滑芯6的轴向力转换为拨动轴套7的旋转力，具体地，拨动轴套7的一端外圆周上设置有螺旋槽，固定在滑芯6上的销钉一端插接在拨动轴套7上的螺旋槽内，并与其间隙配合，当滑芯6轴向移动时，通过该销钉将轴向力转换为拨动轴套7的旋转力。所述拨动轴套7另一端与位于所述连接套5外侧的拨盘9固定连接，如通过焊接的方式进行固定，所述拨盘9与所述活动偏心块1之间均匀连接有拨动杆14，所述拨动杆14的两端分别与所述拨盘9和活动偏心块1固定连接，使拨动轴套7、拨盘9、拨动杆14、活动偏心块1形成一体，一起随着拨动轴套7转动；

一驱动组件，用于驱动滑芯6轴向位移以调节偏心距。

本申请激振力的产生原理：振动电机3主轴转动带动连接套5旋转，连接套5的旋转带动滑芯6旋转，滑芯6带动拨动轴套7转动，拨动轴套7带动拨盘9转动，拨盘9通过拨动杆14带动活动偏心块1旋转，从而达到产生激振力的目的。

而对于激振力的调整步骤：通过驱动组件带动滑芯6轴向位移，由于拨动轴套7的一端外圆周上设置有螺旋槽，固定在滑芯6上的销钉一端插接在拨动轴套7上的螺旋槽内，并与其间隙配合，当滑芯6轴向移动时，通过该销钉将轴向力转换为拨动轴套7的旋转力，拨动轴套7带动拨盘9转动，拨盘9通过拨动杆14带动活动偏心块1旋转，从而使活动偏心距相对于固定偏心距转动一个角度，从而改变原有的偏心距，达到调整振动电机3激振力的目的。对于驱动组件来说，可采用手动、气动、液动、电动等方式提供。

具体地，驱动组件包括心轴8，所述心轴8一端贯穿所述拨动轴套7并固定设置有轴承4，所述轴承4位于所述滑芯6内，轴承4的作用是：为心轴8提供支点左右，且是心轴8向滑芯6传递轴向力的元件，同时是隔离滑芯6将旋转力传递给心轴8的元件，所述心轴8另一端设置有拉动轴套11，所述心轴8插接在所述拉动轴套11内并与其螺纹连接，通过转动拉动轴套11以使心轴8轴向运动，心轴8上的螺纹还与拨动轴套7相配合，且心轴8外圆周上设置有轴向沟槽，固定在支承套10上的销钉插入该轴向沟槽内，且心轴8只能轴向直线运动，无法随拉动轴套11转动。

对于该驱动组件来说，通过转动拉动轴套11，由于心轴8只能轴向运动，无法随拉动轴套11转动，且心轴8与拉动轴套11螺纹连接，从而在拉动轴套11转动时，使心轴8产生轴向的位移，从而带动滑芯6轴向移动，通过固定设置在滑芯6上的销钉将滑芯6的轴向力转变为拨动轴套7的旋转力，拨动轴套7带动拨盘9转动，拨盘9通过拨动杆14带动活动偏心块1旋转，从而使活动偏心距相对于固定偏心距转动一个角度，从而改变原有的偏心距，达到调整振动电机3激振力的目的。

为了实现对拉动轴套11的固定，还包括支承套10和用于固定所述支承套10的支承圆板13，所述支承圆板13通过圆筒支架16与振动电机3的支架固定板17固定连接，所述拉动轴套11插接在所述支承套10内并与其转动连接。

为了实现对变力器的保护，同时提高装置的安全性和美观，还包括防护罩15，所述防护罩15与所述振动电机3的支架固定板17固定连接。当需要调节激振力时，打开防护罩15，调整完毕后，将防护罩15装好即可。

本申请的变力器激振力为0的状态：通过拉动轴套的转动带动心轴轴向位移，心轴带动滑芯运动至连接套远离振动电机的一端时，固定偏心块与活动偏心块调节至以主轴轴线对称分布，固定偏心块与活动偏心块的组合重心与振动电机的主轴轴线重合，此时激振力为0。

本申请的变力器激振力为100％状态：通过拉动轴套的转动带动心轴轴向位移，心轴带动滑芯运动至连接套靠近振动电机的一端时，可松开固定偏心块的紧固螺栓，将固定偏心块与活动偏心块调节至重合状态，固定偏心块与活动偏心块的组合重心至振动电机的主轴轴线距离最大，此时激振力最大，达到100％。

因此，在变力器的设计时，根据变力器激振力为0和100％时的状态，对固定偏心块和活动偏心块的相对位置、滑芯所能运动的位移量进行设计，使变力器的激振力刚好可以在0-100％之间进行调节即可。以图1为例，当滑芯位于连接套最右端时，变力器的激振力刚好为0或100％，当滑芯向左侧运动至连接套最左端时，变力器的激振力刚好为100％或0，当滑芯位于两者之间时，变力器的激振力位于0-100％的范围内。

本申请采用扇形偏心块式变力器结构，通过变力器改变偏心块的组合偏心距，使激振力改变，达到了振动电机在旋转状态下，在0-100％范围内，连续、无级的调节激振力的技术效果；本申请可实现零振幅的启动和停机，避免设备通过共振区造成过大振幅；本申请可用手动控制调节或电动控制调节，无需另备气源装置，不用气缸，没有漏气、漏油等污染环境的问题；由于机构不用密封，零件加工精度和粗糙度要求不高，具有成本低和现场操作简单的优势。

实施例2

参照图2，本发明提出的振动电机，包括如实施例1所述的变力器20，所述变力器20对称设置在所述振动电机3的两侧。变力器20的拉动轴套11通过与其固定连接的手柄12控制其转动，所述手柄12可通过锁定螺栓固定在支承圆板13上，以固定偏心距，锁定螺栓能够保持活动偏心轮1的既定位置，直至再次调节时，再松开锁定螺栓。还包括用于确定手柄12旋转角度的刻度盘。当一侧的拉动轴套11调节至合适的角度时，刻度盘会显示手柄12的旋转角度，然后直接将另一侧的拉动轴套11转动至该角度即可。

实施例3

参照图2，本发明提出的振动电机，包括如实施例1所述的变力器20，所述变力器20对称设置在所述振动电机3的主轴两端。变力器20的拉动轴套11通过手动扭矩变换器18控制其转动，所述手动扭矩变换器通过软轴19与所述拉动轴套连接。通过手动扭矩变换器直接同步对振动电机两侧的拉动轴套进行调节。

实施例4

参照图4，本发明提出的振动电机，包括如实施例1所述的变力器20，所述变力器20对称设置在所述振动电机3的两侧。变力器20的拉动轴套11通过电动扭矩变换器21控制其转动，所述电动扭矩变换器通过软轴与所述拉动轴套连接。通过电动扭矩变换器直接同步对振动电机两侧的拉动轴套进行调节。

此外，还包括可编程电动控制器22，所述可编程电动控制器与所述电动扭矩变换器电连接，所述可编程电动控制器还电连接有振动电机转速传感器、振动电机振幅传感器和振动电机固有频率传感器。通过上述设置可以实现振动电机激振力的远程控制。

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 (10)

1.振动电机用扇形偏心块变力器，其特征在于，包括：

一连接套，采用键与振动电机的主轴轴端周向连接，与振动电机的主轴同步旋转；

一固定偏心块和一活动偏心块，套设在所述连接套上，所述固定偏心块固定设置在所述连接套靠近所述振动电机的一侧，所述活动偏心块位于所述固定偏心块远离所述振动电机的一侧并与所述连接套间隙配合；

一滑芯，设置在连接套内，所述滑芯与所述连接套同步转动，且可相对连接套轴向位移；

一拨动轴套，插接在所述连接套内并与所述连接套转动连接，所述拨动轴套一端插接在所述滑芯内，以将所述滑芯的轴向力转换为拨动轴套的旋转力，所述拨动轴套另一端与位于所述连接套外侧的拨盘固定连接，所述拨盘与所述活动偏心块之间均匀连接有拨动杆，所述拨动杆的两端分别与所述拨盘和活动偏心块固定连接；

一驱动组件，用于驱动滑芯轴向位移以调节偏心距。

2.根据权利要求1所述的振动电机用扇形偏心块变力器，其特征在于，所述驱动组件包括心轴，所述心轴一端贯穿所述拨动轴套并固定设置有轴承，所述轴承位于所述滑芯内，用于传动轴向力并隔离旋转力，所述心轴另一端设置有拉动轴套，所述心轴插接在所述拉动轴套内并与其螺纹连接，通过转动拉动轴套以使心轴轴向运动。

3.根据权利要求2所述的振动电机用扇形偏心块变力器及振动电机，其特征在于，还包括支承套和用于固定所述支承套的支承圆板，所述支承圆板通过圆筒支架与振动电机的支架固定板固定连接，所述拉动轴套插接在所述支承套内并与其转动连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的振动电机用扇形偏心块变力器，其特征在于，还包括防护罩，所述防护罩与所述振动电机的支架固定板固定连接。

5.一种振动电机，其特征在于，包括如权利要求2-4任一项所述的变力器，所述变力器对称设置在所述振动电机的两侧。

6.根据权利要求5所述的振动电机，其特征在于，所述变力器的拉动轴套通过与其固定连接的手柄控制其转动，所述手柄可通过锁定螺栓进行固定，以固定偏心距。

7.根据权利要求6所述的振动电机，其特征在于，还包括用于确定手柄旋转角度的刻度盘。

8.根据权利要求5所述的振动电机，其特征在于，所述变力器的拉动轴套通过手动扭矩变换器控制其转动，所述手动扭矩变换器通过软轴与所述拉动轴套连接。

9.根据权利要求5所述的振动电机，其特征在于，所述变力器的拉动轴套通过电动扭矩变换器控制其转动，所述电动扭矩变换器通过软轴与所述拉动轴套连接。

10.根据权利要求9所述的振动电机，其特征在于，还包括可编程电动控制器，所述可编程电动控制器与所述电动扭矩变换器电连接，所述可编程电动控制器还电连接有振动电机转速传感器、振动电机振幅传感器和振动电机固有频率传感器。

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