CN114570640B - 扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛 - Google Patents

扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，包括两组同轴扭簧耦合三激振电机组、筛箱、隔振弹簧、底座；两组激振电机轴线平行地安装于电机座上，扭转弹簧将轴线重合的三个激振电机的耦合偏心块连接，以之吸收启动时的冲击和实现三者的零相同步。两组激振电机中心连线的垂直平分线通过筛箱质心并采用相同的偏心质径积等速反向旋转，振动筛实现直线振动；靠近入料端的一组激振电机用较大偏心质径积，出料端的一组激振电机用较小偏心质径积，二者等速反向旋转，产生的激振力实现振动筛的椭圆运动。稳定运转后，耦合的三个激振电机中只需中间一个通电。本发明充分发挥激振电机的激振力，实现振动筛的大振幅，能耗低，噪音小。

Description

扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛
技术领域
本发明属于振动筛技术领域，具体涉及一种扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛。
背景技术
直线振动筛通常采用两个相同双激振电机驱动来实现，椭圆振动筛通常采用两个型号的双激振电机和三激振电机驱动来实现。采用双激振电机驱动时，总激振力受到限制，难以实现大型振动筛高效筛分所需要的振幅等工作参数需要；采用单个大激振力的激振电机，自重大，激振力在电机座上作用位置集中，电机座强度低，电机稳定运转时“大马拉小车”现象严重，能耗极高。采用三个及以上的激振电机自同步来实现大激振力时，同向回转的两个激振电机往往呈反相同步状态，即两激振电机产生的激振力方向在180振附近，使振动筛所受到的有效激振力不是增大，反而减小。现已有采用两组同轴弹性耦合双激振电机的技术实现振动筛的直线振动或椭圆振动，虽然使两个同向回转激振电机间反相同步的现象得到了克服，但每组电机中只给一个电机通电时，系统的机电耦合特性使振动筛在宽度方向处于非对称状态，振动筛的运动特性受到较大影响。
发明内容
为了克服现有采用两组同轴弹性耦合双激振电机直线或椭圆振动筛技术的缺点，进一步在提高多激振电机的有效激振力，降低振动筛的能耗，本发明提供一种运动稳定性好、有效激振力大、能量消耗低的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，包括第一电机组、第二电机组、筛箱、隔振弹簧、底座、电机座；所述第一电机组和第二电机组安装在电机座上，电机座上的电机安装平面与筛箱的水平面呈夹角α，α取0～60座，筛箱由隔振弹簧支撑在底座上；
所述第一电机组包括一号激振电机、二号激振电机和三号激振电机、第一扭转弹簧和第二扭转弹簧；一号激振电机、二号激振电机和三号激振电机依次同轴地固定安装在电机座上；
一号激振电机的两端分别连接第一偏心块、第二偏心块；
二号激振电机的两端分别连接第三偏心块、第四偏心块；
三号激振电机的两端分别连接第五偏心块、第六偏心块；
第二偏心块、第三偏心块之间连接第一扭转弹簧，第四偏心块、第五偏心块之间连接第二扭转弹簧；第一扭转弹簧和第二扭转弹簧的轴线与各个偏心块的回转中心重合；
所述第二电机组包括四号激振电机、五号激振电机和六号激振电机，第三扭转弹簧、第四扭转弹簧；四号激振电机、五号激振电机和六号激振电机依次同轴地固定安装在电机座上；
四号激振电机的两端分别连接第七偏心块、第八偏心块；
五号激振电机的两端分别连接第九偏心块、第十偏心块；
六号激振电机的两端分别连接第十一偏心块、第十二偏心块；
第八偏心块、第九偏心块之间连接第三扭转弹簧，第十偏心块、第十一偏心块之间连接第四扭转弹簧；第三扭转弹簧和第四扭转弹簧的轴线与各个偏心块的回转中心重合。
所述第一电机组和第二电机组的轴线均水平并相互平行，第一电机组和第二电机组沿筛箱宽度方向的对称中心对称布置。
所述第一电机组中的一号激振电机、二号激振电机和三号激振电机同向同时启动；所述第二电机组中的四号激振电机、五号激振电机和六号激振电机同向同时启动；
第一电机组中激振电机的旋转方向与第二电机组中激振电机的旋转方向相反，旋转速度相等。
启动时，由于激振电机的电磁特性误差，同轴耦合的激振电机之间转动不同步产生的冲击，分别被耦合的扭转弹簧吸收，随着电机的运转，扭转弹簧逐渐释放吸收的能量，使耦合的激振电机逐渐实现零相位同步转动，避免了同轴同向回转的激振电机间出现反相同步的问题，实现了多个较小的激振电机产生有效的大激振力。
所述扭转弹簧要采用合适的扭转刚度；扭转刚度过大，启动时耦合的激振电机之间会产生较大的冲击；扭转刚度过小，耦合的激振电机之间存在交的较大同步相位差，使同轴扭簧耦合三激振电机组产生的激振力会有相当部分抵消。
所述的第一电机组、第二电机组中心连线的垂直平分线通过筛箱质心时，并采用相同的偏心质径积，第一电机组、第二电机组产生的总激振力方向始终沿所述垂直平分线方向并通过筛箱质心，大小周期性变化，使筛箱实现沿该方向周期性的直线往复振动。
所述的第一电机组、第二电机组中心连线的垂直平分线与筛箱质心偏置时，并采用相同的偏心质径积，第一电机组、第二电机组产生的总激振力方向不通过筛箱质心，但大小周期性变化，使筛箱的伴随有往复摆动，筛箱除质心为直线轨迹外，其它部分呈现不同的椭圆运动轨迹，实现筛箱的非均衡椭圆振动。
所述的第一电机组、第二电机组中心连线的垂直平分线与筛箱质心偏置时，靠近筛箱入料端的第一电机组采用大的偏心质径积，靠近筛箱出料端的第二电机组采用较小偏心质径积，二者产生的激振力的合力为一力椭圆，根据第一电机组、第二电机组偏心质径积的比例，调整的电机座的安装位置，使激振力的合力椭圆中心与筛箱质心重合，实现筛箱的均衡椭圆振动。
所述的第一电机组中的两端的一号激振电机、三号激振电机采用相同的型号，第一偏心块、第二偏心块、第五偏心块、第六偏心块采用相同的偏心质径积，第三偏心块、第四偏心块的偏心质径积相同；
所述第二电机组中的两端的四号激振电机、六号激振电机采用相同的型号，第七偏心块、第八偏心块、第十一偏心块、第十二偏心块采用相同的偏心质径积，第九偏心块、第十偏心块偏心质径积相同。
所述第一电机组、第二电机组采用不同的偏心质径积时，采用小偏心质径积的第二电机组中的激振电机采用小功率的型号，或采用与第一电机组中激振电机相同型号。
所述激振电机的额定功率通常是按照振动筛启动时需要的功率来确定的，稳定运转时，激振电机需要克服的阻力矩为振动阻力矩和摩擦阻力矩，所需功率仅占额定功率的极小部分，激振电机处于大马拉小车”的状态。本发明中，振动筛稳定运转时，可将同轴扭簧耦合三激振电机组中两端的激振电机断电、同轴扭簧耦合双激振电机组的一个激振电机断电，即每一激振电机组中仅对一个激振电机通电，振动筛功耗仅为所有激振电机同时通电时的三分之一。
本发明的优点在于：
(1)与现有的双激振电机或多激振电机直线或椭圆振动筛相比，能够提供更大的激振力满足大筛分面积的重型直线或椭圆振动筛的需求。
(2)与自同步的多激振电机椭圆振动筛相比，避免了同向回转的激振电机出现反相同步状态而使激振力被抵消的现象。
(3)电机座所受弯矩减小，强度高。
(4)能耗低，仅为相同激振力的直线或椭圆振动筛功耗的三分之一。
(5)结构简单、占地面积小、安装维护简便，噪音小、成本低。
附图说明
为更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施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是本发明的结构三维示意图；
图2是本发明的示意图的主视图；
图3是本发明的示意图的俯视图；
图4是本发明的第一电机组三维示意图；
图5是本发明的第二电机组三维示意图。
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显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。
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。
下面结合附图对本发明实施方案作具体说明：
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛包括：第一电机组1、第二电机组2、筛箱3、隔振弹簧4、底座5、电机座6；所述第一电机组1和第二电机组2安装电机座6上，电机座6安装在筛箱3上部，电机座6上的电机安装平面与筛箱3的水平面呈夹角α，α可取0～60°，筛箱3由隔振弹簧4支撑在底座5上。
所述第一电机组1包括一号激振电机11、二号激振电机13和三号激振电机15、第一扭转弹簧12和第二扭转弹簧14；一号激振电机11、二号激振电机13和三号激振电机15依次同轴地固定安装在电机座6上；
一号激振电机11的两端分别连接第一偏心块111、第二偏心块112；
二号激振电机13的两端分别连接第三偏心块131、第四偏心块132；
三号激振电机15的两端分别连接第五偏心块151、第六偏心块152；
第二偏心块112、第三偏心块131之间连接第一扭转弹簧12，第四偏心块132、第五偏心块151之间连接第二扭转弹簧14；第一扭转弹簧12和第二扭转弹簧14的轴线与各个偏心块的回转中心重合；
所述第二电机组2包括四号激振电机21、五号激振电机23和六号激振电机25，第三扭转弹簧22、第四扭转弹簧24；四号激振电机21、五号激振电机23和六号激振电机25依次同轴地固定安装在电机座6上；
四号激振电机21的两端分别连接第七偏心块211、第八偏心块212；
五号激振电机23的两端分别连接第九偏心块231、第十偏心块232；
六号激振电机25的两端分别连接第十一偏心块251、第十二偏心块252；
第八偏心块212、第九偏心块231之间连接第三扭转弹簧22，第十偏心块232、第十一偏心块251之间连接第四扭转弹簧24；第三扭转弹簧22和第四扭转弹簧24的轴线与各个偏心块的回转中心重合。
所述第一电机组1和第二电机组2的轴线均水平并相互平行，第一电机组1和第二电机组2沿筛箱3宽度方向的对称中心对称布置。
所述第一电机组1中的三个激振电机同向同时启动，第二电机组2中的三个激振电机同向同时启动，第一电机组1中激振电机的旋转方向与第二电机组2中激振电机的旋转方向相反。由于一号激振电机11和二号激振电机13、二号激振电机13和三号激振电机15、四号激振电机21和五号激振电机23、五号激振电机23和六号激振电机25之间的电磁特性误差，启动时，同轴耦合的一号激振电机11和二号激振电机13、二号激振电机13和三号激振电机15、四号激振电机21和五号激振电机23、五号激振电机23和六号激振电机25之间转动不同步产生的冲击，分别被第一扭转弹簧12、第二扭转弹簧14、第三扭转弹簧22、第四扭转弹簧24吸收，随着电机的运转，扭转弹簧逐渐释放吸收的能量，使一号激振电机11、二号激振电机13和三号激振电机15在第一扭转弹簧12和第二扭转弹簧14的耦合作用下，四号激振电机21、五号激振电机23和六号激振电机25在第三扭转弹簧22和第四扭转弹簧24的耦合作用下，逐渐实现零相位同步转动。
所述第一扭转弹簧12、第二扭转弹簧14、第三扭转弹簧22、第四扭转弹簧24要采用合适的扭转刚度；扭转刚度过大，启动时一号激振电机11、二号激振电机13和三号激振电机15之间、四号激振电机21、五号激振电机23和六号激振电机25之间会产生较大的冲击；扭转刚度过小，一号激振电机11、二号激振电机13和三号激振电机15之间、四号激振电机21、五号激振电机23和六号激振电机25之间较大同步相位差角，使第一电机组1中一号激振电机11、二号激振电机13和三号激振电机15产生的激振力会有相当大部分抵消，第二电机组2中四号激振电机21、五号激振电机23和六号激振电机25产生的激振力也会有相当大部分抵消。
第一电机组1、第二电机组2的中心连线的垂直平分线通过筛箱3质心时，并采用相同的偏心质径积，第一电机组1、第二电机组2产生的总激振力方向始终沿前述垂直平分线方向并通过筛箱3质心，大小周期性变化，使筛箱3实现沿该方向周期性的直线往复振动。
第一电机组1、第二电机组2中心连线的垂直平分线与筛箱3质心偏置时，并采用相同的偏心质径积，第一电机组1、第二电机组2产生的总激振力方向不通过筛箱3质心，但大小周期性变化，使筛箱3的伴随有往复摆动，筛箱3除质心为直线轨迹外，其它部分呈现不同的椭圆运动轨迹，可实现筛箱3的非均衡椭圆振动。
第一电机组1、第二电机组2中心连线的垂直平分线与筛箱3质心偏置时，靠近筛箱3入料端的第一电机组1采用较大的偏心质径积，靠近筛箱3出料端的第二电机组2采用较小的偏心质径积，二者产生的激振力的合力为一力椭圆，根据第一电机组1、第二电机组2偏心质径积的比例，设计合适的电机座6的安装位置，使激振力的合力椭圆中心与筛箱3质心重合，实现筛箱的均衡椭圆振动。
所述第一电机组1中的两端的一号激振电机11和三号激振电机15必须采用相同的型号，中间的二号激振电机13可以采用另外型号，一号激振电机11的第一偏心块111、第二偏心块112与三号激振电机15的第五偏心块151、第六偏心块152必须采用相同的偏心质径积，二号激振电机13的第三偏心块131、第四偏心块132可以采用另外偏心质径积，但第三偏心块131、第四偏心块132的偏心质径积必须相同。
所述第二电机组2中的两端的四号激振电机21和六号激振电机25必须采用相同的型号，中间的五号激振电机23可以采用另外型号，四号激振电机21两端的第七偏心块211、第八偏心块212和六号激振电机25的两端的第十一偏心块251、第十二偏心块252必须采用相同的偏心质径积，五号激振电机23两端的第九偏心块231、第十偏心块232可以采用另外偏心质径积，但第九偏心块231、第十偏心块232的偏心质径积必须相同。
所述第一电机组1、第二电机组2采用不同的偏心质径积时，采用较小偏心质径积的第二电机组2中的四号激振电机21、五号激振电机23和六号激振电机25可以采用较小功率的型号，也可采用与第一电机组1中一号激振电机11、二号激振电机13、三号激振电机15相同型号。
所述的第一电机组1、第二电机组2在振动筛稳定运转时，可将两端的一号激振电机11、三号激振电机15、四号激振电机21和六号激振电机25断电，即第一电机组1中仅需对中间的二号激振电机13供电，第二电机组2中仅需对中间的五号激振电机23供电，此时振动筛功耗仅为所有激振电机同时通电时的三分之一。
以上所述仅为本发明的一个实施例而已，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 (9)

1.扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，包括第一电机组(1)、第二电机组(2)、筛箱(3)、隔振弹簧(4)、底座(5)、电机座(6)；所述第一电机组(1)和第二电机组(2)安装在电机座(6)上，电机座(6)上的电机安装平面与筛箱(3)的水平面呈夹角α，α取0～60°，筛箱(3)由隔振弹簧(4)支撑在底座(5)上；
所述第一电机组(1)包括一号激振电机(11)、二号激振电机(13)和三号激振电机(15)、第一扭转弹簧(12)和第二扭转弹簧(14)；一号激振电机(11)、二号激振电机(13)和三号激振电机(15)依次同轴地固定安装在电机座(6)上；
一号激振电机(11)的两端分别连接第一偏心块(111)、第二偏心块(112)；
二号激振电机(13)的两端分别连接第三偏心块(131)、第四偏心块(132)；
三号激振电机(15)的两端分别连接第五偏心块(151)、第六偏心块(152)；
第二偏心块(112)、第三偏心块(131)之间连接第一扭转弹簧(12)，第四偏心块(132)、第五偏心块(151)之间连接第二扭转弹簧(14)；第一扭转弹簧(12)和第二扭转弹簧(14)的轴线与各个偏心块的回转中心重合；
所述第二电机组(2)包括四号激振电机(21)、五号激振电机(23)和六号激振电机(25)，第三扭转弹簧(22)、第四扭转弹簧(24)；四号激振电机(21)、五号激振电机(23)和六号激振电机(25)依次同轴地固定安装在电机座(6)上；
四号激振电机(21)的两端分别连接第七偏心块(211)、第八偏心块(212)；
五号激振电机(23)的两端分别连接第九偏心块(231)、第十偏心块(232)；
六号激振电机(25)的两端分别连接第十一偏心块(251)、第十二偏心块(252)；
第八偏心块(212)、第九偏心块(231)之间连接第三扭转弹簧(22)，第十偏心块(232)、第十一偏心块(251)之间连接第四扭转弹簧(24)；第三扭转弹簧(22)和第四扭转弹簧(24)的轴线与各个偏心块的回转中心重合。
2.根据权利要求1所述的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，所述第一电机组(1)和第二电机组(2)的轴线均水平并相互平行，第一电机组(1)和第二电机组(2)沿筛箱(3)宽度方向的对称中心对称布置。
3.根据权利要求1所述的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，所述第一电机组(1)中的一号激振电机(11)、二号激振电机(13)和三号激振电机(15)同向同时启动；所述第二电机组(2)中的四号激振电机(21)、五号激振电机(23)和六号激振电机(25)同向同时启动；
第一电机组(1)中激振电机的旋转方向与第二电机组(2)中激振电机的旋转方向相反，旋转速度相等。
4.根据权利要求1所述的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，所述的第一电机组(1)、第二电机组(2)中心连线的垂直平分线通过筛箱(3)质心时，并采用相同的偏心质径积，第一电机组(1)、第二电机组(2)产生的总激振力方向始终沿所述垂直平分线方向并通过筛箱(3)质心，大小周期性变化，使筛箱(3)实现沿该方向周期性的直线往复振动。
5.根据权利要求1所述的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，所述的第一电机组(1)、第二电机组(2)中心连线的垂直平分线与筛箱(3)质心偏置时，并采用相同的偏心质径积，第一电机组(1)、第二电机组(2)产生的总激振力方向不通过筛箱(3)质心，但大小周期性变化，使筛箱(3)的伴随有往复摆动，筛箱(3)除质心为直线轨迹外，其它部分呈现不同的椭圆运动轨迹，实现筛箱(3)的非均衡椭圆振动。
6.根据权利要求1所述的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，所述的第一电机组(1)、第二电机组(2)中心连线的垂直平分线与筛箱(3)质心偏置时，靠近筛箱(3)入料端的第一电机组(1)采用大的偏心质径积，靠近筛箱(3)出料端的第二电机组(2)采用较小偏心质径积，二者产生的激振力的合力为一力椭圆，根据第一电机组(1)、第二电机组(2)偏心质径积的比例，调整电机座(6)的安装位置，使激振力的合力椭圆中心与筛箱(3)质心重合，实现筛箱(3)的均衡椭圆振动。
7.根据权利要求1所述的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，所述的第一电机组(1)中的两端的一号激振电机(11)、三号激振电机(15)采用相同的型号，第一偏心块(111)、第二偏心块(112)、第五偏心块(151)、第六偏心块(152)采用相同的偏心质径积，第三偏心块(131)、第四偏心块(132)的偏心质径积相同。
8.根据权利要求1所述的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，所述第二电机组(2)中的两端的四号激振电机(21)、六号激振电机(25)采用相同的型号，第七偏心块(211)、第八偏心块(212)、第十一偏心块(251)、第十二偏心块(252)采用相同的偏心质径积，第九偏心块(231)、第十偏心块(232)偏心质径积相同。
9.根据权利要求1所述的扭簧耦合的双轴六激振电机直线或椭圆振动筛，其特征在于，所述第一电机组(1)、第二电机组(2)采用不同的偏心质径积时，采用小偏心质径积的第二电机组(2)中的激振电机采用小功率的型号，或采用与第一电机组(1)中激振电机相同型号。
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