CN202621428U - 一种齿轮啮合式气振动器 - Google Patents
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本实用新型涉及一种齿轮啮合式气振动器，包括带有进气口(11)和排气口(12)的振动器壳体(1)，进气口(11)和排气口(12)与空腔(13)连通，在空腔(13)里面最少安装有一对相互啮合的齿轮，即左齿轮(21)和右齿轮(22)，左齿轮(21)和右齿轮(22)分别安装在左转轴(31)和右转轴(32)上，左齿轮(21)的重心(A)偏离左转轴(31)的轴心(O1)形成偏心距L1，右齿轮(22)的重心(B)偏离右转轴(32)的轴心(O2)形成偏心距L2，左齿轮(21)和右齿轮(22)被压缩空气驱动作滚动且旋转方向相反，使左齿轮(21)和右齿轮(22)上的偏心力在X轴方向可以部分或者全部相互抵消，在振动输出方向的Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度，它结构简单，成本低，振幅大，振动效果好，效率较高。
Description
1、技术领域
本实用新型涉及气动元件，尤指一种用于振动筛设备中的齿轮啮合式气振动器。
2、背景技术
传统的振动筛的结构如图1所示，包括筛框01，设于筛框01上的开有网孔的筛网02，及固定在筛框01上的振动源03。振动源03有采用超声波振动源，也采用气振动器，目前，超声波振动源价格较高，振动频率高，振动效果好，而气振动器由于振动频率和振幅都较小，振动效果不佳，价格较低。
现有的气振动器带动负载运动时，负载运动轨迹多为不规则曲线，无法实现负载的定向直线的运动，消耗的无用功较多，效率较低。
3、发明内容
本实用新型的目的在于提供一种齿轮啮合式气振动器，它结构简单，成本低，振幅大，振动效果好，效率较高。
本实用新型是通过如下在技术方案来实现的：
一种齿轮啮合式气振动器，包括带有进气口和排气口的振动器壳体，在振动器壳体的里面设置有空腔，进气口和排气口与空腔连通，在空腔里面最少安装有一对相互啮合的齿轮，即左齿轮和右齿轮，左齿轮和右齿轮分别安装在左转轴和右转轴上，左齿轮的重心偏离左转轴的轴心形成偏心距L1，右齿轮的重心偏离右转轴的轴心形成偏心距L2，左齿轮和右齿轮被压缩空气驱动作滚动且旋转方向相反，使左齿轮和右齿轮上的偏心力在X轴方向可以部分或者全部相互抵消，在振动输出方向的Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度。
上述所述在振动器壳体的多个独立的空腔分别设置多对相互独立的左齿轮和右齿轮。
上述所述在振动器壳体的2个独立的空腔分别设置2对相互独立的左齿轮和右齿轮。
上述所述左转轴和右转轴两端分别通过滚动轴承支承，滚动轴承安装在振动器壳体里面的轴承座孔。
上述所述左齿轮的重心和右齿轮的重心关于Y轴对称，偏心距L1等于偏心距L2。
上述所述左齿轮的重心和右齿轮的重心关于Y轴非对称，偏心距L1不相等偏心距L2，两偏心距之比在0.8～1的范围。
上述所述左齿轮的重心的同步角θ1与右齿轮的重心同步角θ2之差的绝对值在0～60度的范围。
上述所述振动器壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体上分别设有用于安装滚动轴承的轴承座孔，轴承座孔都是圆形阶梯盲孔，两轴承座孔的中心距为啮合齿轮中心距。
上述所述左齿轮上设有减轻孔和偏心块，右齿轮上设有减轻孔和偏心块。
上述所述进气孔和排气孔分别设置在振动器壳体顶部和底部且位于左齿轮和右齿轮之间。
上述所述所述左齿轮和右齿轮的齿形为直齿、斜齿或人字形齿，两啮合齿轮的齿数、模数相同；齿轮的齿数≥8。
本实用新型具有的有益效果：
(1)利用压缩空气从进气口进入到气振动器壳体封闭上型腔内，气体的推力作用左齿轮和右齿轮转动，左齿轮和右齿轮实现同步纯滚动且旋转方向相反，使左齿轮和右齿轮上的偏心力在X轴方向可以部分或者全部相互抵消，在Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度，结构简单，成本低，振幅大，振动效果好，效率较高，价格相当于超声波振动器的1/20，但振动幅度大，产生的振动效果与超声波振动器相当。
(2)左齿轮的重心和右齿轮的重心关于Y轴对称，偏心距L1等于偏心距L2，使左齿轮和右齿轮上的偏心力在X轴方向全部相互抵消，Y轴方向获得最大的振幅效果。
(3)左齿轮的重心和右齿轮的重心关于Y轴非对称，偏心距L1不相等偏心距L2，两偏心距之比在0.8～1的范围，或者左齿轮的重心的同步角θ1与右齿轮的重心同步角θ2之差的绝对值在0～60度的范围，使左齿轮和右齿轮上的偏心力在X轴方向可以部分相互抵消，在Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度。
(4)振动器壳体分为上壳体和下壳体，上壳体和下壳体上分别设有用于安装滚动轴承的轴承座孔，轴承座孔都是圆形阶梯盲孔，两轴承座孔的中心距为啮合齿轮中心距，结构简单，齿轮安装精度容易保证，成本低。振动器壳体采用上、下分体结构，在加工、安装都很方便，大大节约加工成本，当任一件磨损后可很方便地更换，从而降低气振动器的维修成本，延长使用寿命。
(5)左齿轮上设有减轻孔和偏心块，右齿轮上设有减轻孔和偏心块，实施结构较为简单可行。
(6)进气孔和排气孔分别设置在振动器壳体顶部和底部且位于左齿轮和右齿轮之间，结构布局合理，可以充分利用压缩空气将动力传递到左齿轮和右齿轮上，提升效率。
4、附图说明：
图1是传统的振动筛的结构示意图；
图2本实用新型的一种实施结构的剖视图。
图3是图2的A-A剖视图；
图4是实用新型的另一种实施结构的剖视图。
图5是本实用新型的原理示意图；
图6是图5的受力分析图。
5、具体实施方式：
以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：
如图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型的一种齿轮啮合式气振动器，包括带有进气口11和排气口12的振动器壳体1，在振动器壳体1的里面设置有空腔13，进气口11和排气口12与空腔13连通，在空腔13里面最少安装有一对相互啮合的齿轮，即左齿轮21和右齿轮22，左齿轮21和右齿轮22分别安装在左转轴31和右转轴32上，左齿轮21的重心A偏离左转轴31的轴心O1形成偏心距L1，右齿轮22的重心B偏离右转轴32的轴心O2形成偏心距L2，左齿轮21和右齿轮22被压缩空气驱动作滚动且旋转方向相反，使左齿轮21和右齿轮22上的偏心力在X轴方向可以部分或者全部相互抵消，在振动输出方向的Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度。
上述所述的在振动器壳体1的多个独立的空腔13分别设置多对相互独立的左齿轮21和右齿轮22，提升Y轴振动幅度，从而获得好的振动效果。
上述所述在振动器壳体1的2个独立的空腔13分别设置2对相互独立的左齿轮21和右齿轮22。
上述所述的左转轴31和右转轴32两端分别通过滚动轴承5支承，滚动轴承5安装在振动器壳体1里面的轴承座孔14。
上述所述的左齿轮21的重心A和右齿轮22的重心B关于Y轴对称，偏心距L1等于偏心距L2，使左齿轮和右齿轮上的偏心力在X轴方向全部相互抵消，Y轴方向获得最大的振幅效果，损耗最小，效率最高。
上述所述的左齿轮21的重心A和右齿轮22的重心B关于Y轴非对称，偏心距L1不相等偏心距L2，两偏心距之比在0.8～1的范围。使左齿轮和右齿轮上的偏心力在X轴方向可以部分相互抵消，在Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度，但不是最佳方案。
上述所述的左齿轮21的重心A的同步角θ1与右齿轮22的重心B同步角θ2之差的绝对值在0～60度的范围。使左齿轮和右齿轮上的偏心力在X轴方向可以部分相互抵消，在Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度，但不是最佳方案。
上述所述的振动器壳体1分为上壳体100和下壳体101，上壳体100和下壳体101上分别设有用于安装滚动轴承5的轴承座孔14，轴承座孔14都是圆形阶梯盲孔，两轴承座孔14的中心距为啮合齿轮中心距。
上述所述的左齿轮21上设有减轻孔211和偏心块212，右齿轮22上设有减轻孔221和偏心块222。每个齿轮上的减轻孔个数大于等于1个，偏心块个数大于等于1个，本实例齿轮减轻孔个数为3个，偏心块个数为1个，
上述所述的进气孔11和排气孔12分别设置在振动器壳体1顶部和底部且位于左齿轮21和右齿轮22之间，所述左齿轮21和右齿轮22的齿形为直齿、斜齿或人字形齿，两啮合齿轮的齿数、模数相同；齿轮的齿数≥8。
本实用新型的原理是：如图5和图6所示，左齿轮21的重心A偏离左转轴31的轴心O1形成偏心距L1，右齿轮22的重心B偏离右转轴32的轴心O2形成偏心距L2，左齿轮21和右齿轮22啮合实现同步纯滚动且旋转方向相反，AO1的连线围绕轴心O1顺时针旋转，BO2的连线围绕轴心O2逆时针旋转，在左齿轮21的重心A的同步角θ1与右齿轮22的重心B同步角θ2之差的绝对值在0～60度的范围；当偏心距L1等于偏心距L2时，同步角θ1与同步角θ2之角度差为0时，正好对称，使左齿轮和右齿轮上的偏心力在X轴方向可以全部相互抵消，在Y轴方向叠加起来，获得最大的定向振动力，提高Y轴振动幅度，是最佳方案，获得定向直线运动效果。
当偏心距L1不等于偏心距L2时，两者有一个小的差距，或者偏心距L1等于偏心距L2且同步角θ1与同步角θ2之角度差不为0时，偏心力在X轴方向可以部分相互抵消，在振动输出的方向Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度，但在X轴方向还残留一定的作用力，形成曲线运动轨迹。
图6中，将左齿轮21的重心A绕轴心O1顺时针旋转，在切线方向产生作用力F1，作用力F1分解在X轴和Y轴的作用力为F3和F5；右齿轮22的重心B绕轴心O2逆时针旋转，在切线方向产生作用力F2，作用力F2分解在X轴和Y轴的作用力为F4和F6，作用力F3与作用力F4大小接近，方向相反，因此全部或者大部分抵消X轴方向的作用力，作用力F5与作用力F6大小接近，方向一致，在振动输出方向的Y轴获得叠加，从而获得较大的振幅，虽然在振动频率没有提升的情况下，振动幅度大幅提升，振动效果好，效率较高，价格相当于超声波振动器的1/20，产生的振动效果与超声波振动器相当。
Claims (11)
1.一种齿轮啮合式气振动器，包括带有进气口(11)和排气口(12)的振动器壳体(1)，在振动器壳体(1)的里面设置有空腔(13)，进气口(11)和排气口(12)与空腔(13)连通，其特征在于：在空腔(13)里面最少安装有一对相互啮合的齿轮，即左齿轮(21)和右齿轮(22)，左齿轮(21)和右齿轮(22)分别安装在左转轴(31)和右转轴(32)上，左齿轮(21)的重心(A)偏离左转轴(31)的轴心(O1)形成偏心距L1，右齿轮(22)的重心(B)偏离右转轴(32)的轴心(O2)形成偏心距L2，左齿轮(21)和右齿轮(22)被压缩空气驱动作滚动且旋转方向相反，使左齿轮(21)和右齿轮(22)上的偏心力在X轴方向可以部分或者全部相互抵消，在振动输出方向的Y轴方向叠加起来，获得较大的定向振动力，提高Y轴振动幅度。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：在振动器壳体(1)的多个独立的空腔(13)分别设置多对相互独立的左齿轮(21)和右齿轮(22)。
3.根据权利要求2所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：在振动器壳体(1)的2个独立的空腔(13)分别设置2对相互独立的左齿轮(21)和右齿轮(22)。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：左转轴(31)和右转轴(32)两端分别通过滚动轴承(5)支承，滚动轴承(5)安装在振动器壳体(1)里面的轴承座孔(14)。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：左齿轮(21)的重心(A)和右齿轮(22)的重心(B)关于Y轴对称，偏心距L1等于偏心距L2。
6.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：左齿轮(21)的重心(A)和右齿轮(22)的重心(B)关于Y轴非对称，偏心距L1不相等偏心距L2，两偏心距之比在0.8～1的范围。
7.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：左齿轮(21)的重心(A)的同步角θ1与右齿轮(22)的重心(B)同步角θ2之差的绝对值在0～60度的范围。
8.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：振动器壳体(1)分为上壳体(100)和下壳体(101)，上壳体(100)和下壳体(101)上分别设有用于安装滚动轴承(5)的轴承座孔(14)，轴承座孔(14)都是圆形阶梯盲孔，两轴承座孔(14)的中心距为啮合齿轮中心距。
9.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：左齿轮(21)上设有减轻孔(211)和偏心块(212)，右齿轮(22)上设有减轻孔(221)和偏心块(222)。
10.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：进气孔(11)和排气孔(12)分别设置在振动器壳体(1)顶部和底部且位于左齿轮(21)和右齿轮(22)之间。
11.根据权利要求1所述的一种齿轮啮合式气振动器，其特征在于：所述左齿轮(21)和右齿轮(22)的齿形为直齿、斜齿或人字形齿，两啮合齿轮的齿数、模数相同；齿轮的齿数≥8。
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