CN117900127B - 一种气流梯级强化振动筛 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气流梯级强化振动筛，涉及振动筛技术领域，包括致动组件、激振单元、控气阀门、筛分模块、供料组件等。致动组件通过高速喷射的气流驱动，带动凸轮机构驱动三个运动轴线互相垂直且汇交的激振单元产生振动，可产生沿空间六个自由度方向上的激振振动；手动调节控气阀门，可实现致动组件内气压的调节，从而改变激振单元的振动模式，同时实现脉冲式喷发效果；筛分模块设置有多层筛网，每层筛网上侧均设置有一个导流板，气流沿导流板射入，可实现螺旋气流强化效果，便于充分快速地对物料进行筛分；供料组件采用自封闭式结构，可避免气流外溢、避免扬尘、避免物料通过气流向周围的空气中逸散。
Description
技术领域
本发明涉及振动筛技术领域，特别涉及一种气流梯级强化振动筛。
背景技术
振动筛是一种利用振子激振所产生的复杂机械振动进行工作的物料筛分设备，广泛应用于生物医药、化工建材、食品、橡塑、矿业等行业，根据物料性质的不同，振动筛有多种特定种类，如气流筛，摈弃了传统的利用重力势能作业的原理，开辟了新的筛分方式，但其通常仅针对粉状物料进行筛选分级，具备快速高效的特点；如旋振筛，进一步地可针对固液混合物料进行筛选分级，用途更加广泛，筛分精度更高。
公告号为CN112122098B的专利，提出了一种气流梯级强化振动筛分系统，该装置属于卧式气流筛的范畴，通过设置主、副风管，并合理分配副风管的口径，实现了气流强度的合理分级，使得合适的气流强度，作用于合适粒径大小的筛分物料，进而达到高效、深度的筛分效果；但是，该装置具有较大的工作局限性，具体可以从正反两个方向论证，从正方向来说，预先设置好的副风管口径分级，最终效果，仅适合一种或者少数几种物料的筛分，缺乏广泛的适应性；从反方向来说，针对多种物料的筛分，需要同时准备多台该装置，且每台装置内需要设置单独的副风管口径分级参数，这意味着，仅准备一台该装置，无法达到切换到不同筛分场景下的、针对不同物料的作业需求，缺乏广泛的物料适应性。
发明内容
本发明的目的是提供一种前所未有的，以气流驱动产生激振，以旋振筛为主体、以气流筛为辅助的复合型新式振动筛，该气流筛具备气流梯级强化效果、具备精细筛分能力、具备广泛的物料适应性（固体物料与固液混合物料兼具）。
针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种气流梯级强化振动筛，包括机座、致动组件、激振单元、控气阀门、蛇缩管、主弹簧、鼓风机、筛分模块、供料组件；机座与鼓风机均固定安装或放置在地面上；机座上部固定安装有一圈圆周均布的主弹簧；所有主弹簧的上部均与筛分模块的下部固定连接；供料组件固定安装在筛分模块的上部，且供料组件与筛分模块内部连通；致动组件上部与筛分模块下部固定连接；致动组件下部悬置于机座内的空间中；致动组件下部与鼓风机通过管路连通；致动组件上圆周均布地固定安装有多个控气阀门；筛分模块内设置有多个筛分工作区；筛分工作区数量与控气阀门数量相等，且每个筛分工作区与一个唯一对应的控气阀门通过一个蛇缩管连通；致动组件内设置有三个运动轴线互相垂直且汇交的激振单元；每个激振单元包括沿其运动轴线的移动振动和绕其运动轴线的旋转振动；致动组件内还设置有一个由鼓风机驱动的凸轮组件；凸轮组件作用于激振单元产生振动激励。
进一步地，致动组件还包括底舱、进风口、风轮、舱盖、过渡筒、连接窗、配重块；进风口设置在底舱下部；进风口与鼓风机的出风口通过管路连通；风轮包括轴端和多个圆周均布的桨叶；风轮的轴端铰接在进风口上；风轮内部中空，鼓风机送入进风口的气体，通过风轮轴端进入风轮内部，最终由多个桨叶的端部排出，并驱动风轮转动；舱盖固定安装在底舱上部；舱盖上固定安装有两个运动轴线互相垂直的激振单元；过渡筒固定安装在舱盖上部；过渡筒内固定安装有一个激振单元；过渡筒内激振单元的运动轴线分别于另两个激振单元的运动轴线垂直；底舱侧面圆周均布地设置有多个连接窗；连接窗用于安装控气阀门；连接窗数量与控气阀门数量相等；舱盖上固定安装有一个配重块；配重块用于将致动组件的重心调节到风轮的旋转运动轴线上。
进一步地，凸轮组件包括主轴、配重盘、盘凸轮、端面凸轮；主轴固定安装在风轮上；主轴的轴线与风轮的旋转运动轴线重合；盘凸轮有两个，均固定安装在主轴上；两个盘凸轮相对于主轴轴线的角位置相差90°；上侧盘凸轮的上部固定安装有一个端面凸轮；下侧盘凸轮的下部固定安装有一个配重盘；配重盘用于将凸轮组件的重心调节到主轴的轴线上。
进一步地，激振单元包括支架、第一滑套、第二滑套、螺杆、滚珠、螺旋槽、偏心块、第一法兰、复位弹簧、第二法兰、激振球、激振弹簧、滑块、气囊、气槽、挡块；支架用于与舱盖或过渡筒固定连接；第一滑套和第二滑套均固定安装在支架上；第一滑套的轴线和第二滑套的轴线重合；第一滑套的轴线与激振单元的运动轴线重合；第一滑套内铰接有多个圆周均布的滚珠；每个滚珠与第一滑套之间均构成一个球铰副；螺杆转动安装在第一滑套内；螺杆上设置有多个圆周均布的螺旋槽；螺旋槽数量与滚珠数量相同；每个螺旋槽唯一对应地与一个滚珠滑动啮合；偏心块固定安装在螺杆上；第一法兰铰接在螺杆的第二端；第二法兰固定安装在第二滑套上；复位弹簧的两端分别与第一法兰和第二法兰固定连接；第二滑套内套设有两个对向布置的激振弹簧；滑块滑动安装在第二滑套内；第一个激振弹簧第一端与第一法兰固定连接；第二个激振弹簧第一端与滑块固定连接；两个激振弹簧的第二端之间设置有一个激振球；激振球与第二滑套之间为滑动配合；激振球与两个激振弹簧之间也为滑动配合；第二滑套第一端固定安装有一个挡块；挡块与滑块之间设置有一个气囊；气囊与第二滑套之间为滑动配合；第二滑套上气囊所处部位设置有一圈圆周均布的气槽。
进一步地，凸轮组件还包括第一从动杆、第二从动杆、滚轮；安装在舱盖上的两个激振单元内的螺杆第二端上均铰接有一个第二从动杆；每个第二从动杆与第一滑套之间滑动配合；每个第二从动杆末端均铰接有一个滚轮；每个第二从动杆末端的滚轮各与一个盘凸轮接触滑动配合；安装在过渡筒内的激振单元内的螺杆第二端上铰接有一个第一从动杆；第一从动杆与第一滑套之间滑动配合；第一从动杆末端铰接有一个滚轮；第一从动杆末端的滚轮与端面凸轮接触滑动配合；与端面凸轮接触的滚轮位于端面凸轮升程的最高点时，与盘凸轮接触的滚轮同时位于盘凸轮升程的最高点。
进一步地，控气阀门包括连接板、调节管、挡球、控流弹簧、支柱、螺纹管、空心轴、密封圈；连接板用于与连接窗唯一对应地固定连接；调节管固定安装在连接板上；调节管内滑动安装有一个挡球；调节管内第一端设置有一个可以包裹住挡球半球面一半面积的密封环面；两个支柱固定安装在连接板两侧；螺纹管两侧各与一个支柱固定连接；空心轴第一端转动安装在调节管第二端内；空心轴第二端与螺纹管中部的内壁螺纹配合；空心轴两端各固定安装有一个密封圈；位于空心轴第一端的密封圈与调节管第二端的内壁滑动配合；位于空心轴第二端的密封圈与螺纹管端部的内壁滑动配合；控流弹簧位于调节管内；控流弹簧两端分别与空心轴第一端和挡球固定连接。
进一步地，筛分模块包括底板、导流板、筛框、筛网、筛盖、进料口、出料口、挡板、喷气嘴、束环、锁扣；底板下侧与过渡筒和所有主弹簧固定连接；底板上侧与一个筛框通过一个带有锁扣的束环可拆卸地固定安装在一起；筛框有多个，每个筛框的内部空间对应一个筛分工作区；每两个相邻的筛框之间，通过一个带有锁扣的束环可拆卸地固定安装在一起；每两个相邻的筛框之间，可拆卸地夹持固定有一个筛网；位于最上层的筛框的上部，通过一个带有锁扣的束环，与一个筛盖可拆卸地固定安装在一起；筛盖上设置有两个对称布置的进料口；每个筛框上设置有一个出料口；每个筛框内，位于出料口的一侧，固定安装有一个挡板；每个筛框内，位于出料口的对侧，固定安装有一个喷气嘴；每个筛框内固定安装有一个导流板；导流板的入口包裹住喷气嘴的出口；每个喷气嘴的入口，与一个唯一对应的螺纹管，通过一个蛇缩管连通。
进一步地，导流板呈羊角型，其中心线包括一截直线段和一截左右对称的心形曲线段；中心线为直线段的部分对应导流板的直线部；中心线为心形曲线段的部分对应导流板的弯曲部；直线部位导流板的入口，弯曲部为导流板的出口；导流板任意部位的横截面为倒立的“U”字型。
进一步地，从筛分模块的上部到下部，每个筛分工作区内的筛网可拆分的颗粒物直径递减。
进一步地，供料组件包括三通管、过渡舱、推杆、堵头、封口弹簧、支板、下堵头、漏斗；三通管下侧有两个对称布置的出口；三通管下侧的两个出口分别于两个进料口固定连通；三通管上侧的出口与过渡舱的下部固定连通；过渡舱的上部与漏斗的下部固定连通；过渡舱内部固定安装有一个支板；支板内滑动安装有一个推杆；推杆上部高于漏斗上部；推杆中部固定安装有一个上堵头；推杆下部固定安装有一个下堵头；推杆中部套设有一个封口弹簧；封口弹簧两端分别与上堵头和支板固定连接；上堵头用于与过渡舱上部的内壁密封贴合；下堵头用于与过渡舱下部的内壁密封贴合。
本发明与现有技术相比的有益效果如下。
1.致动组件通过高速喷射的气流驱动，带动凸轮机构驱动三个运动轴线互相垂直且汇交的激振单元产生振动，每个激振单元包括沿其运动轴线的移动振动和绕其运动轴线的旋转振动，三个激振单元同时作用，可产生空间六个自由度方向上的激振振动，具备高效的振动筛分效果。
2.手动调节控气阀门，可实现致动组件内气压的调节，气压发生变化时，导致激振单元内的气囊发生形变，从而改变激振单元的振动模式，不同的振动模式，可适用不同的待筛分物料；同时，在气体进入筛分模块时，可实现脉冲式喷发效果，从而实现更好的筛分效果。
3.筛分模块设置有多层筛网，可实现精细筛分，同时，每层筛网上侧均设置有一个导流板，导流板截面为倒U型，方便物料下落，其次，导流板中心线为一截直线段和一端心形曲线段，整体呈羊角型，气流沿导流板射入，可实现螺旋气流强化效果，便于充分快速地对物料进行筛分。
4.供料组件采用自封闭式结构，可避免气流外溢、避免扬尘、避免物料通过气流向周围的空气中逸散。
附图说明
图1为本发明整体结构的示意图。
图2为本发明致动组件的结构剖视图一。
图3为本发明致动组件的结构剖视图二。
图4为本发明激振单元的结构剖视图一。
图5为本发明激振单元的结构剖视图二。
图6为本发明控气阀门的结构剖视图。
图7为本发明筛分模块的结构剖视图。
图8为本发明筛分模块的结构分解图。
图9为本发明筛分模块的结构放大图。
图10为本发明导流板的结构示意图。
图11为本发明供料组件的结构剖视图一。
图12为本发明供料组件的结构剖视图二。
图13为本发明气囊的作用机理剖析图。
图中：1-机座；2-致动组件；3-激振单元；4-控气阀门；5-蛇缩管；6-主弹簧；7-鼓风机；8-筛分模块；9-供料组件；10-第一从动杆；11-第二从动杆；12-滚轮；201-底舱；202-进风口；203-风轮；204-主轴；205-配重盘；206-盘凸轮；207-端面凸轮；208-舱盖；209-过渡筒；210-连接窗；211-配重块；301-支架；302-第一滑套；303-第二滑套；304-螺杆；305-滚珠；306-螺旋槽；307-偏心块；308-第一法兰；309-复位弹簧；310-第二法兰；311-激振球；312-激振弹簧；313-滑块；314-气囊；315-气槽；316-挡块；401-连接板；402-调节管；403-挡球；404-控流弹簧；405-支柱；406-螺纹管；407-空心轴；408-密封圈；801-底板；802-导流板；803-筛框；804-筛网；805-筛盖；806-进料口；807-出料口；808-挡板；809-喷气嘴；810-束环；811-锁扣；901-三通管；902-过渡舱；903-推杆；904-上堵头；905-封口弹簧；906-支板；907-下堵头；908-漏斗。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
图1至图12给出了本发明的优选实施例，产品规格外径为850mm。
如图1和图2所示，机座1与鼓风机7均固定安装或放置在地面上；机座1上部固定安装有一圈圆周均布的主弹簧6；所有主弹簧6的上部均与筛分模块8的下部固定连接；供料组件9固定安装在筛分模块8的上部，且供料组件9与筛分模块8内部连通；致动组件2上部与筛分模块8下部固定连接；致动组件2下部悬置于机座1内的空间中；致动组件2下部与鼓风机7通过管路连通；致动组件2上圆周均布地固定安装有三个控气阀门4；筛分模块8内设置有三个筛分工作区；每个筛分工作区与一个唯一对应的控气阀门4通过一个蛇缩管5连通；致动组件2内设置有三个运动轴线互相垂直且汇交的激振单元3；每个激振单元3包括沿其运动轴线的移动振动和绕其运动轴线的旋转振动；致动组件2内还设置有一个由鼓风机7驱动的凸轮组件；凸轮组件作用于激振单元3产生振动激励。
如图2和图3所示，在致动组件2中，进风口202设置在底舱201下部；进风口202与鼓风机7的出风口通过管路连通；风轮203包括轴端和三个圆周均布的桨叶；风轮203的轴端铰接在进风口202上；风轮203内部中空，鼓风机7送入进风口202的气体，通过风轮203轴端进入风轮203内部，最终由三个桨叶的端部排出，并驱动风轮203转动；舱盖208固定安装在底舱201上部；舱盖208上固定安装有两个运动轴线互相垂直的激振单元3；过渡筒209固定安装在舱盖208上部；过渡筒209内固定安装有一个激振单元3；过渡筒209内激振单元3的运动轴线分别于另两个激振单元3的运动轴线垂直；底舱201侧面圆周均布地设置有三个连接窗210；连接窗210用于安装控气阀门4；舱盖208上固定安装有一个配重块211；配重块211用于将致动组件2的重心调节到风轮203的旋转运动轴线上；进一步地，在凸轮组件中，主轴204固定安装在风轮203上；主轴204的轴线与风轮203的旋转运动轴线重合；盘凸轮206有两个，均固定安装在主轴204上；两个盘凸轮206相对于主轴204轴线的角位置相差90°；上侧盘凸轮206的上部固定安装有一个端面凸轮207；下侧盘凸轮206的下部固定安装有一个配重盘205；配重盘205用于将凸轮组件的重心调节到主轴204的轴线上。
如图4和图5所示，在激振单元3中，支架301用于与舱盖208或过渡筒209固定连接；第一滑套302和第二滑套303均固定安装在支架301上；第一滑套302的轴线和第二滑套303的轴线重合；第一滑套302的轴线与激振单元3的运动轴线重合；第一滑套302内铰接有三个圆周均布的滚珠305；每个滚珠305与第一滑套302之间均构成一个球铰副；螺杆304转动安装在第一滑套302内；螺杆304上设置有三个圆周均布的螺旋槽306；每个螺旋槽306唯一对应地与一个滚珠305滑动啮合；偏心块307固定安装在螺杆304上；第一法兰308铰接在螺杆304的第二端；第二法兰310固定安装在第二滑套303上；复位弹簧309的两端分别与第一法兰308和第二法兰310固定连接；第二滑套303内套设有两个对向布置的激振弹簧312；滑块313滑动安装在第二滑套303内；第一个激振弹簧312第一端与第一法兰308固定连接；第二个激振弹簧312第一端与滑块313固定连接；两个激振弹簧312的第二端之间设置有一个激振球311；激振球311与第二滑套303之间为滑动配合；激振球311与两个激振弹簧312之间也为滑动配合；第二滑套303第一端固定安装有一个挡块316；挡块316与滑块313之间设置有一个气囊314；气囊314与第二滑套303之间为滑动配合；第二滑套303上气囊314所处部位设置有一圈圆周均布的气槽315。
特别地，凸轮组件还包括第一从动杆10、第二从动杆11、滚轮12；安装在舱盖208上的两个激振单元3内的螺杆304第二端上均铰接有一个第二从动杆11；每个第二从动杆11与第一滑套302之间滑动配合；每个第二从动杆11末端均铰接有一个滚轮12；每个第二从动杆11末端的滚轮12各与一个盘凸轮206接触滑动配合；安装在过渡筒209内的激振单元3内的螺杆304第二端上铰接有一个第一从动杆10；第一从动杆10与第一滑套302之间滑动配合；第一从动杆10末端铰接有一个滚轮12；第一从动杆10末端的滚轮12与端面凸轮207接触滑动配合；与端面凸轮207接触的滚轮12位于端面凸轮207升程的最高点时，与盘凸轮206接触的滚轮12同时位于盘凸轮206升程的最高点。
如图6所示，在控气阀门4中，连接板401用于与连接窗210唯一对应地固定连接；调节管402固定安装在连接板401上；调节管402内滑动安装有一个挡球403；调节管402内第一端设置有一个可以包裹住挡球403半球面一半面积的密封环面；两个支柱405固定安装在连接板401两侧；螺纹管406两侧各与一个支柱405固定连接；空心轴407第一端转动安装在调节管402第二端内；空心轴407第二端与螺纹管406中部的内壁螺纹配合；空心轴407两端各固定安装有一个密封圈408；位于空心轴407第一端的密封圈408与调节管402第二端的内壁滑动配合；位于空心轴407第二端的密封圈408与螺纹管406端部的内壁滑动配合；控流弹簧404位于调节管402内；控流弹簧404两端分别与空心轴407第一端和挡球403固定连接。
如图7、图8和图9所示，在筛分模块8中，底板801下侧与过渡筒209和所有主弹簧6固定连接；底板801上侧与一个筛框803通过一个带有锁扣811的束环810可拆卸地固定安装在一起；筛框803有三个，每个筛框803的内部空间对应一个筛分工作区；每两个相邻的筛框803之间，通过一个带有锁扣811的束环810可拆卸地固定安装在一起；每两个相邻的筛框803之间，可拆卸地夹持固定有一个筛网804；位于最上层的筛框803的上部，通过一个带有锁扣811的束环810，与一个筛盖805可拆卸地固定安装在一起；筛盖805上设置有两个对称布置的进料口806；每个筛框803上设置有一个出料口807；每个筛框803内，位于出料口807的一侧，固定安装有一个挡板808；每个筛框803内，位于出料口807的对侧，固定安装有一个喷气嘴809；每个筛框803内固定安装有一个导流板802；导流板802的入口包裹住喷气嘴809的出口；每个喷气嘴809的入口，与一个唯一对应的螺纹管406，通过一个蛇缩管5连通。
如图10所示，导流板802呈羊角型，其中心线包括一截直线段（如图10中的L1）和一截左右对称的心形曲线段（如图10中的L2）；中心线为直线段的部分对应导流板802的直线部；中心线为心形曲线段的部分对应导流板802的弯曲部；直线部位导流板802的入口，弯曲部为导流板802的出口；导流板802任意部位的横截面为倒立的“U”字型，方便物料下落，防止物料在导流板802上留滞。
特别地，从筛分模块8的上部到下部，每个筛分工作区内的筛网804可拆分的颗粒物直径递减；在本实施例中，仅有两个筛网804，且位于上部的筛网804筛分颗粒物的直径大于位于下部的筛网804。
如图11和图12所示，在供料组件9中，三通管901下侧有两个对称布置的出口；三通管901下侧的两个出口分别于两个进料口806固定连通；三通管901上侧的出口与过渡舱902的下部固定连通；过渡舱902的上部与漏斗908的下部固定连通；过渡舱902内部固定安装有一个支板906；支板906内滑动安装有一个推杆903；推杆903上部高于漏斗908上部；推杆903中部固定安装有一个上堵头904；推杆903下部固定安装有一个下堵头907；推杆903中部套设有一个封口弹簧905；封口弹簧905两端分别与上堵头904和支板906固定连接；上堵头904用于与过渡舱902上部的内壁密封贴合；下堵头907用于与过渡舱902下部的内壁密封贴合。
本发明的工作原理：如图1和图2所示，本装置使用时，首先气动鼓风机7，由鼓风机7通过管路，将高速气流通过进风口202送入风轮203内，并由风轮203的三个桨叶端部喷射而出，以图2为例，自上而下的视角，风轮203将逆时针旋转；在图2的当前时刻，三个滚轮12均位于盘凸轮206或端面凸轮207升程的最高点，在风轮203逆时针旋转的下一刻，滚轮12将短暂地失去盘凸轮206或端面凸轮207的支撑，在这个短暂的时间区间内，激振单元3内的复位弹簧309回弹，使得滚轮12快速向盘凸轮206或端面凸轮207贴近，直到滚轮12再次贴紧盘凸轮206或端面凸轮207；在这个过程中，第一法兰308推动螺杆304在第一滑套302内移动的同时，在滚珠305和螺旋槽306的作用下，螺杆304在第一滑套302内旋转，即带动偏心块307绕着螺杆304的轴线旋转，偏心块307产生旋转的振动激励，同时，第一法兰308牵拉与之连接的激励弹簧，进而最终作用于两个激励弹簧之间的激振球311，使得激振球311在第二滑套303内往复滚动，产生移动的振动激励；随着时间的流逝，滚轮12在盘凸轮206或端面凸轮207上滚动，不产生相对位移，这个时间段内，上述两种振动激励从产生到逐渐消弭，在消弭之前，滚轮12进入盘凸轮206或端面凸轮207的升程段的起点，在滚轮12由升程起点滚动至升程最高点的过程中，螺杆304带动偏心块307反向旋转并回撤，产生旋转振动激励的同时，推动第一法兰308回撤，压缩与第一法兰308连接的复位弹簧309和激振弹簧312，通过激振弹簧312传递动力，驱动激振球311继续运动并产生移动振动激励；风轮203每旋转一周，上述进程完成一个运动周期，如此循环往复，源源不断地产生沿着空间直角坐标系三个坐标轴的振动激励，在每个坐标轴上，均包含移动振动和旋转振动着两种振动激励，合计涵盖空间六个自由度方向上的振动激励，产生复杂的振动曲线，这种振动模式，在主弹簧6的配合下，带动筛分模块8同步振动，从而实现对物料的振动筛分。
如图6所示，以图中方向为基准，当空心轴407位于最右侧时，控流弹簧404未被压缩，挡球403处于自由状态，当底舱201内进入风轮203排出的气流时，气流可以轻松地穿越挡球403和调节管402之间的缝隙，并依次经过空心轴407、螺纹管406、蛇缩管5和喷气嘴809，喷射进筛框803内的筛分工作区中，在筛分工作区中，气流首先沿着导流板802流动，羊角形的导流板802将气流分为两股，并由中间向两边形成两股螺旋气流，即旋风，在两股旋风的强化作用下，配合筛网804的振动，将获得高效、高精度的筛分效果；需要注意的是，当手动转动空心轴407，使得空心轴407逐渐向调节管402的方向靠近时，控流弹簧404会从自由伸展状态被缓慢压缩，在控流弹簧404的作用下，挡球403贴紧在调节管402内的密封环面上；通过调节控流弹簧404的压缩弹力，以获得不同大小的挡球403与密封环面之间的正压力，这种情况下，致动组件2作为一个整体，其内部为一个密闭空间，气流在鼓风机7作用下不断涌入，造成内部气压升高，当气压升高度到可以克服挡球403与密封环面之间正压力的情况下，挡球403被气流推动，然后气流涌入控气阀门4内，并流入筛框803内的筛分工作区中，产生喷发式的瞬时爆破效果，可有力地吹散筛网804上的物料，便于精细筛分；在气流涌入控气阀门4后的短时间内，致动组件2内的气压不足以克服控流弹簧404的压缩弹力，则挡球403自动贴紧密封环面，重新使得致动组件2内部构成密闭空间，待气流不断涌入，直至能推动挡球403时，完成一个工作周期，每实现一次工作周期，喷气嘴809完成一次脉冲式喷发。
上述过程的另一个技术效果在于，当致动组件2内部构成密闭空间时，随着气压的升高，气体通过气槽315作用于气囊314表面，使得气囊314被挤压伸长，气囊314伸长会带动滑块313在第二滑套303内滑动，第二滑套303会挤压与之接触的激振弹簧312，从而在短时间内改变激振球311的运动行程，以达到改变振动模式的技术效果。综上，通过改变鼓风机7工作状态，继而改变风轮203转速，为第一条改变振动模式的路径；通过手动调节空心轴407的位置，为第二条改变振动模式的路径；两条路径互相配合，可使得本装置具备广泛的适应性。
对于气囊314的工作原理，如图13所示，激振弹簧312通过滑块313，将气囊314压紧在第二滑套303和挡块316之间的空间内，气囊314的部分表面通过气槽315与第二滑套303的外部连通；设气槽315的个数为n、每个气槽315内气囊314暴露在第二滑套303外部的面积为S1、滑块313的横截面积为S2，则在本发明中，上述三个参数需满足下述不等式：
在本实施例中，n等于8；在底舱201内压强为P的情况下，有：
即气囊314圆周方向上的受力大于图13中气囊314右侧端面受到的来自滑块313的推力，在此基础上，由于挡块316限制住了气囊314左侧端面的变形，气囊314只能沿着图13中的右侧方向变形，从而推动滑块313，使得滑块313向图13中的右侧方向发生位移；在气压减小的情况下，在激振弹簧312的作用下，滑块313可向图13中的左侧方向发生位移；特别的，在本实施例中，气囊314采用了聚丙烯纤维（PP）材质。
如图8所示，在每个筛框803内靠近出料口807的一侧均设置有一个挡板808，挡板808的作用在于辅助使物料高效排出。
如图11和图12所示，给料时，需一只手手动按压推杆903，推杆903带动上堵头904和下堵头907向下移动，使得上堵头904与过渡舱902内壁脱离接触状态，并使得下堵头907紧贴过渡舱902内壁，然后，另一只手手动向漏斗908中倾倒物料，物料在重力作用下流入过渡舱902内，接着释放推杆903，在封口弹簧905作用下，推杆903回弹至图11所示的初始状态，即上堵头904紧贴过渡舱902内壁，下堵头907与过渡舱902内壁脱离接触状态，此时，物料可以从下堵头907与过渡舱902之间的缝隙流入三通管901内，并通过两个进料口806，进入最上层的筛框803中，无法穿透上层滤网的物料，从最上层筛框803的出料口807排出，其余物料下落至中层筛框803内；无法穿透下层滤网的物料，从中层筛框803的出料口807排出，其余物料下落至最下层筛框803内，并从最下层筛框803的出料口807排出；在上述过程中，气流只会随物料一起沿着出料口807排出，而不能通过两个进料口806向上逆行至漏斗908排出。
Claims (5)
1.一种气流梯级强化振动筛，包括机座（1）、致动组件（2）、激振单元（3）、控气阀门（4）、蛇缩管（5）、主弹簧（6）、鼓风机（7）、筛分模块（8）、供料组件（9），其特征在于：机座（1）与鼓风机（7）均固定安装或放置在地面上；机座（1）上部固定安装有一圈圆周均布的主弹簧（6）；所有主弹簧（6）的上部均与筛分模块（8）的下部固定连接；供料组件（9）固定安装在筛分模块（8）的上部，且供料组件（9）与筛分模块（8）内部连通；致动组件（2）上部与筛分模块（8）下部固定连接；致动组件（2）下部悬置于机座（1）内的空间中；致动组件（2）下部与鼓风机（7）通过管路连通；致动组件（2）上圆周均布地固定安装有多个控气阀门（4）；筛分模块（8）内设置有多个筛分工作区；筛分工作区数量与控气阀门（4）数量相等，且每个筛分工作区与一个唯一对应的控气阀门（4）通过一个蛇缩管（5）连通；致动组件（2）内设置有三个运动轴线互相垂直且汇交的激振单元（3）；每个激振单元（3）包括沿其运动轴线的移动振动和绕其运动轴线的旋转振动；致动组件（2）内还设置有一个由鼓风机（7）驱动的凸轮组件；凸轮组件作用于激振单元（3）产生振动激励；所述致动组件（2）还包括底舱（201）、进风口（202）、风轮（203）、舱盖（208）、过渡筒（209）、连接窗（210）、配重块（211）；进风口（202）设置在底舱（201）下部；进风口（202）与鼓风机（7）的出风口通过管路连通；风轮（203）包括轴端和多个圆周均布的桨叶；风轮（203）的轴端铰接在进风口（202）上；风轮（203）内部中空，鼓风机（7）送入进风口（202）的气体，通过风轮（203）轴端进入风轮（203）内部，最终由多个桨叶的端部排出，并驱动风轮（203）转动；舱盖（208）固定安装在底舱（201）上部；舱盖（208）上固定安装有两个运动轴线互相垂直的激振单元（3）；过渡筒（209）固定安装在舱盖（208）上部；过渡筒（209）内固定安装有一个激振单元（3）；过渡筒（209）内激振单元（3）的运动轴线分别于另两个激振单元（3）的运动轴线垂直；底舱（201）侧面圆周均布地设置有多个连接窗（210）；连接窗（210）用于安装控气阀门（4）；连接窗（210）数量与控气阀门（4）数量相等；舱盖（208）上固定安装有一个配重块（211）；配重块（211）用于将致动组件（2）的重心调节到风轮（203）的旋转运动轴线上；所述凸轮组件包括主轴（204）、配重盘（205）、盘凸轮（206）、端面凸轮（207）；主轴（204）固定安装在风轮（203）上；主轴（204）的轴线与风轮（203）的旋转运动轴线重合；盘凸轮（206）有两个，均固定安装在主轴（204）上；两个盘凸轮（206）相对于主轴（204）轴线的角位置相差90°；上侧盘凸轮（206）的上部固定安装有一个端面凸轮（207）；下侧盘凸轮（206）的下部固定安装有一个配重盘（205）；配重盘（205）用于将凸轮组件的重心调节到主轴（204）的轴线上；所述激振单元（3）包括支架（301）、第一滑套（302）、第二滑套（303）、螺杆（304）、滚珠（305）、螺旋槽（306）、偏心块（307）、第一法兰（308）、复位弹簧（309）、第二法兰（310）、激振球（311）、激振弹簧（312）、滑块（313）、气囊（314）、气槽（315）、挡块（316）；支架（301）用于与舱盖（208）或过渡筒（209）固定连接；第一滑套（302）和第二滑套（303）均固定安装在支架（301）上；第一滑套（302）的轴线和第二滑套（303）的轴线重合；第一滑套（302）的轴线与激振单元（3）的运动轴线重合；第一滑套（302）内铰接有多个圆周均布的滚珠（305）；每个滚珠（305）与第一滑套（302）之间均构成一个球铰副；螺杆（304）转动安装在第一滑套（302）内；螺杆（304）上设置有多个圆周均布的螺旋槽（306）；螺旋槽（306）数量与滚珠（305）数量相同；每个螺旋槽（306）唯一对应地与一个滚珠（305）滑动啮合；偏心块（307）固定安装在螺杆（304）上；第一法兰（308）铰接在螺杆（304）的第二端；第二法兰（310）固定安装在第二滑套（303）上；复位弹簧（309）的两端分别与第一法兰（308）和第二法兰（310）固定连接；第二滑套（303）内套设有两个对向布置的激振弹簧（312）；滑块（313）滑动安装在第二滑套（303）内；第一个激振弹簧（312）第一端与第一法兰（308）固定连接；第二个激振弹簧（312）第一端与滑块（313）固定连接；两个激振弹簧（312）的第二端之间设置有一个激振球（311）；激振球（311）与第二滑套（303）之间为滑动配合；激振球（311）与两个激振弹簧（312）之间也为滑动配合；第二滑套（303）第一端固定安装有一个挡块（316）；挡块（316）与滑块（313）之间设置有一个气囊（314）；气囊（314）与第二滑套（303）之间为滑动配合；第二滑套（303）上气囊（314）所处部位设置有一圈圆周均布的气槽（315）；所述凸轮组件还包括第一从动杆（10）、第二从动杆（11）、滚轮（12）；安装在舱盖（208）上的两个激振单元（3）内的螺杆（304）第二端上均铰接有一个第二从动杆（11）；每个第二从动杆（11）与第一滑套（302）之间滑动配合；每个第二从动杆（11）末端均铰接有一个滚轮（12）；每个第二从动杆（11）末端的滚轮（12）各与一个盘凸轮（206）接触滑动配合；安装在过渡筒（209）内的激振单元（3）内的螺杆（304）第二端上铰接有一个第一从动杆（10）；第一从动杆（10）与第一滑套（302）之间滑动配合；第一从动杆（10）末端铰接有一个滚轮（12）；第一从动杆（10）末端的滚轮（12）与端面凸轮（207）接触滑动配合；与端面凸轮（207）接触的滚轮（12）位于端面凸轮（207）升程的最高点时，与盘凸轮（206）接触的滚轮（12）同时位于盘凸轮（206）升程的最高点；所述控气阀门（4）包括连接板（401）、调节管（402）、挡球（403）、控流弹簧（404）、支柱（405）、螺纹管（406）、空心轴（407）、密封圈（408）；连接板（401）用于与连接窗（210）唯一对应地固定连接；调节管（402）固定安装在连接板（401）上；调节管（402）内滑动安装有一个挡球（403）；调节管（402）内第一端设置有一个可以包裹住挡球（403）半球面一半面积的密封环面；两个支柱（405）固定安装在连接板（401）两侧；螺纹管（406）两侧各与一个支柱（405）固定连接；空心轴（407）第一端转动安装在调节管（402）第二端内；空心轴（407）第二端与螺纹管（406）中部的内壁螺纹配合；空心轴（407）两端各固定安装有一个密封圈（408）；位于空心轴（407）第一端的密封圈（408）与调节管（402）第二端的内壁滑动配合；位于空心轴（407）第二端的密封圈（408）与螺纹管（406）端部的内壁滑动配合；控流弹簧（404）位于调节管（402）内；控流弹簧（404）两端分别与空心轴（407）第一端和挡球（403）固定连接。
2.如权利要求1所述的一种气流梯级强化振动筛，其特征在于：筛分模块（8）包括底板（801）、导流板（802）、筛框（803）、筛网（804）、筛盖（805）、进料口（806）、出料口（807）、挡板（808）、喷气嘴（809）、束环（810）、锁扣（811）；底板（801）下侧与过渡筒（209）和所有主弹簧（6）固定连接；底板（801）上侧与一个筛框（803）通过一个带有锁扣（811）的束环（810）可拆卸地固定安装在一起；筛框（803）有多个，每个筛框（803）的内部空间对应一个筛分工作区；每两个相邻的筛框（803）之间，通过一个带有锁扣（811）的束环（810）可拆卸地固定安装在一起；每两个相邻的筛框（803）之间，可拆卸地夹持固定有一个筛网（804）；位于最上层的筛框（803）的上部，通过一个带有锁扣（811）的束环（810），与一个筛盖（805）可拆卸地固定安装在一起；筛盖（805）上设置有两个对称布置的进料口（806）；每个筛框（803）上设置有一个出料口（807）；每个筛框（803）内，位于出料口（807）的一侧，固定安装有一个挡板（808）；每个筛框（803）内，位于出料口（807）的对侧，固定安装有一个喷气嘴（809）；每个筛框（803）内固定安装有一个导流板（802）；导流板（802）的入口包裹住喷气嘴（809）的出口；每个喷气嘴（809）的入口，与一个唯一对应的螺纹管（406），通过一个蛇缩管（5）连通。
3.如权利要求2所述的一种气流梯级强化振动筛，其特征在于：导流板（802）呈羊角型，其中心线包括一截直线段和一截左右对称的心形曲线段；中心线为直线段的部分对应导流板（802）的直线部；中心线为心形曲线段的部分对应导流板（802）的弯曲部；直线部位导流板（802）的入口，弯曲部为导流板（802）的出口；导流板（802）任意部位的横截面为倒立的“U”字型。
4.如权利要求3所述的一种气流梯级强化振动筛，其特征在于：从筛分模块（8）的上部到下部，每个筛分工作区内的筛网（804）可拆分的颗粒物直径递减。
5.如权利要求4所述的一种气流梯级强化振动筛，其特征在于：供料组件（9）包括三通管（901）、过渡舱（902）、推杆（903）、堵头、封口弹簧（905）、支板（906）、下堵头（907）、漏斗（908）；三通管（901）下侧有两个对称布置的出口；三通管（901）下侧的两个出口分别于两个进料口（806）固定连通；三通管（901）上侧的出口与过渡舱（902）的下部固定连通；过渡舱（902）的上部与漏斗（908）的下部固定连通；过渡舱（902）内部固定安装有一个支板（906）；支板（906）内滑动安装有一个推杆（903）；推杆（903）上部高于漏斗（908）上部；推杆（903）中部固定安装有一个上堵头（904）；推杆（903）下部固定安装有一个下堵头（907）；推杆（903）中部套设有一个封口弹簧（905）；封口弹簧（905）两端分别与上堵头（904）和支板（906）固定连接；上堵头（904）用于与过渡舱（902）上部的内壁密封贴合；下堵头（907）用于与过渡舱（902）下部的内壁密封贴合。
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