CN203091061U - 一种适合于选矿摇床的人字式非对称摇摆传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适合于选矿摇床的人字式非对称摇摆传动装置，包括弹性元件、拉杆、非对称凸轮、肘板钩、肘板、摇臂、床头箱，所述拉杆一端穿过床头箱与摇床床面连接，所述弹性元件套接于拉杆外圆周并与摇床床面的端面与床头箱端面接触，所述摇臂中段与固定于床头箱的心轴铰接，所述摇臂一端与拉杆铰接且另一端与肘板铰接，所述肘板中段与能相对床头箱上下移动的承振轴铰接，所述肘板另一端与床头箱内的肘板钩铰接，所述非对称凸轮通过位于床头箱上的驱动轴与驱动机构连接而转动并挤压肘板使其上下移动。本实用新型根据矿物设计不同加速度的凸轮轮廓，具有结构简单，调整方便，可靠性高，处理量、富集比、废弃比和回收率高的特点。

Description

一种适合于选矿摇床的人字式非对称摇摆传动装置

技术领域

本实用新型属于选矿设备技术领域，具体涉及一种结构简单，调整方便，处理量、富集比、废弃比和回收率高的适合于选矿摇床的人字式非对称摇摆传动装置。

背景技术

选矿摇床作为重要的重选设备，广泛应用于金属和非金属矿的分选工作，通常是由床面、机架和传动装置三大部分组成。选矿摇床可以使矿粒按其密度和粒度不同而沿不同方向运动，并从给矿槽开始沿对角线呈扇形展开，依次沿床面的边沿排出，排矿线很长，能精确地产出多种质量不同的产物，如精矿、次精矿、中精矿和尾矿等。

传动装置（又称床头、摇动机构）是摇床的重要组成部分，直接关系到矿粒在床面上的松散、分层和纵向移动速度。按产生往复运动特性分为两类：一类为产生近似对称运动的传动装置，如用弹簧支承的快速摇床属此类，目前应用较少；另一类为产生不对称往复运动特性的传动装置，主要有偏心肘板式、凸轮杠杆式、惯性弹簧式三种，对应的代表型式有云锡式摇床、6S摇床、弹簧式摇床。传动装置运动的不对称性也可以用床面前进的时间与后退的时间比值表示，即差动系数，系数越大，则床面运动越不对称，矿粒越容易向前移动。不同型式的传动装置，其运动的不对称性是不同的，在设计和选择传动装置时，要根据处理物料的性质选择合适的不对称运动的传动装置。

如图1所示，云锡式摇床（又称贵阳摇床）的传动装置主要由偏心轮、台板、卡子和摇臂四个零件组成。当偏心轴转动时，偏心轮自由旋转并紧压台板，台板绕台板偏心轴做上下运动，由卡子将台板的运动传给绕定轴做左右摆动的摇臂，摇臂的上臂通过丁字头、连接叉和拉杆与床面连接。当偏心轮向下运动时，床面后退，床面下边的弹簧被压紧；当偏心轮向上运动时，床面下边被压紧的弹簧松开，床面前进。虽然云锡式摇床的差动系数高达1.24，远超其它类型摇床而得到广泛运用，但仍然存在结构复杂、差动系数难以再提高不能适应高效生产，由于弹簧装在床面下部调节冲程必须停车而影响生产的缺点。

6S摇床（又称衡阳摇床）的传动装置原理：当偏心轴旋转时，连杆即做上下运动。当连杆向下运动时，在前后肘板的推动下，尾杆向后移动，使弹簧受到压缩，往复杆向后移动，由于往复杆是与床面借联动座连接起来的，所以往复杆向后移动时，也使床面做后退运动。当连杆向上运动时，在压缩弹簧的伸张作用下，尾杆、往复杆和联动座都同时向前运动，从而推动床面也做前进运动。偏心连杆传动装置的缺点是结构较复杂，易断肘板，易磨损零件较多。

弹簧式传动装置主要由惯性振动器及差动机构两部分组成。惯性振动器主要由偏心轮、弹簧片和悬挂弹簧等组成，作用是使床面产生往复运动。差动机构主要由软弹簧、硬弹簧、弹簧座和打击板等组成，作用是使床面产生差动运动。闻邦椿，“振动利用工程”学科近期的发展[M]，2007年第九届全国振动理论及学术会议论文集，2007，1-14～1-24，披露了一种惯性不对称弹性力的非线性摇床结构示意图，其与传统弹簧式传动装置结构及原理类似。弹簧式传动装置缺点是结构复杂、运转过程中噪音大、影响冲程的因素较多。     传统偏心肘板式、凸轮杠杆式和惯性弹簧式传动装置均以偏心轮（又称为对称凸轮）作为床面产生往复运动的动力，通过添加肘板、杠杆或弹簧及差动机构，把偏心轮的对称运动转换为床面的不对称往复运动，转换机构复杂且床面的推程和回程加速度难以准确控制，更多通过经验积累来调整，调整既不方便且影响矿物的分选效率；差动系数难以有效提高，导致处理量、富集比、废弃比和回收率偏低而难以满足高效生产。如图2所示，偏心轮在匀速下其推程和回程位移为对称曲线，加速度在横坐标上方的波峰值小于矿粒临界加速度，矿粒惯性力小于摩擦力，矿粒不沿床面运动；加速度在横坐标下方的阴影部分大于矿粒临界加速度，矿粒惯性力大于摩擦力，矿粒沿床面滑动至精矿端。由于按经验调整的推程加速度往往小于矿粒临界加速度，造成推程时间过长而影响效率，而有用部分的回程加速度由于是逐渐加大后较小，造成矿粒滑动的时间，即加速度在横坐标下方的阴影部分仅占整个往复运动周期的20%左右，所以传统的非对称摇床的分选处理量少，富集比、废弃比和回收率低。

针对传统非对称摇床的结构复杂、磨损元件多导致可靠性差、调整不便、处理量少的缺陷，如果能够研制一种结构简单，调整方便，可靠性高，处理量、富集比、废弃比和回收率高的选矿摇床传动装置，就能够解决现有技术的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，调整方便，可靠性高，处理量、富集比、废弃比和回收率高的适合于选矿摇床的人字式非对称摇摆传动装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括弹性元件、拉杆、非对称凸轮、肘板钩、肘板、摇臂、床头箱，所述拉杆一端穿过床头箱与摇床床面连接，所述弹性元件套接于拉杆外圆周并与摇床床面的端面与床头箱端面接触，所述摇臂中段与固定于床头箱的心轴铰接，所述摇臂一端与拉杆铰接且另一端与肘板铰接，所述肘板中段与能相对床头箱上下移动的承振轴铰接，所述肘板另一端与床头箱内的肘板钩铰接，所述非对称凸轮通过位于床头箱上的驱动轴与驱动机构连接而转动并挤压肘板使其上下移动。

本实用新型根据不同矿粒与杂质的临界加速度，选择不同的推程加速度和回程加速度，设计出不同的非对称凸轮推程和回程轮廓，通过肘板、肘板钩、摇臂的传递而由拉杆驱动摇床床面作适于预分选矿粒的高效往复运动。也即推程加速度以接近于预选矿粒的临界加速度，既保证了床面前进时矿粒的惯性力小于摩擦力而不沿床面运动，又减少了前进时的时间，提高了摇床的单位时间处理效率，提高摇床分选处理量；回程加速度选择远大于预选矿粒的临界加速度而又小于机械强度，使矿粒惯性力远大于摩擦力，矿粒更容易沿床面滑动至精矿端，提高摇床分选处理量，从而提高分选有效时间占往复运动的比例，提高摇床分选处理量。同时，进一步通过设置可调节的肘板钩，达到不停机调节摇床床面冲程。本实用新型以传统偏心肘板式摇床传动装置为基础，采用非对称凸轮代替传统偏心轮，且推程和回程不同的加速度，既保留并扩大了云锡式摇床传动装置的差动系数大的优势，使得矿选处理量、富集比（精矿品位/给矿品位）、废弃比（给矿品位/尾矿品位）和回收率（精矿金属量/给矿金属量）具有“四高”的优点；而且进一步具有冲程调整方便，弹性元件与传动装置的一体化设置，使装置结构更加紧凑和简单、可靠性高。

附图说明

图1为云锡式摇床传动装置的结构示意图；

图2为凸轮杠杆式传动装置的运动曲线示意图；

图3为本实用新型的一种具体结构示意图。

图中：1-弹性元件、11-拉铁、12-床面机架、13-前弹簧罩、14-后弹簧罩、2-拉杆、21-螺管、22-螺母、23-固定螺钉、3-非对称凸轮、31-驱动轴、32-销键、4-肘板钩、41-拉杆、42-防尘帽、43-紧定螺钉、5-肘板、51-摆轮、52-前肘板、53-后肘板、54-承振轴、55-轴套、6-摇臂、61-锁紧螺母、62-丁字接头、63-转轴、64-紧定螺钉、65-承托勾、66-转轴、7-床头箱、72-床头罩。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

如图3所示，本实用新型包括弹性元件1、拉杆2、非对称凸轮3、肘板钩4、肘板5、摇臂6、床头箱7，所述拉杆2一端穿过床头箱7与摇床床面连接，所述弹性元件1套接于拉杆2外圆周并与摇床床面的端面与床头箱7端面接触，所述摇臂6中段与固定于床头箱7的心轴铰接，所述摇臂6一端与拉杆2铰接且另一端与肘板5铰接，所述肘板5中段与能相对床头箱7上下移动的承振轴54铰接，所述肘板5另一端与床头箱7内的肘板钩4铰接，所述非对称凸轮3通过位于床头箱7上的驱动轴31与驱动机构连接而转动并挤压肘板5使其上下移动。

所述非对称凸轮3的从动件运动线图为推程加速度小于回程加速度的二次曲线或渐开线；所述推程加速度为本实用新型的传动装置推动摇床床面前进的加速度，所述回程加速度为本实用新型的传动装置拉动摇床床面后退的加速度。

所述推程加速度和/或回程加速度为常数。

所述二次曲线的方程为

式中S ₁为凸轮推程时的从动件位移，S ₂为凸轮回程时的从动件位移且其坐标原点为方程S ₁的终点，

、

分别为推程及回程时的加速度且

，t ₁、t ₂为凸轮推程及回程时间。

所述二次曲线的方程也可以为：

式中S ₁为凸轮推程时的从动件位移，S ₂为凸轮回程时的从动件位移，h为凸轮从动件行程，

₁为凸轮推程运动角，

₂为凸轮回程运动角，

为凸轮转角。

所述回程加速度不大于2.5g，其中g为重力加速度。

所述选矿摇床用于锡矿矿粒分选，所述推程加速度为0.6g~0.7g，其中g为重力加速度。

所述拉杆2与摇床床面的连接为固定连接或铰接。

所述肘板5心轴套接有摆轮51，所述摆轮51通过与非对称凸轮3轮廓旋转接触并驱动肘板5上下移动。

所述肘板5与摇臂6和/或肘板钩4的铰接为关节式铰接；所述肘板5分别由前肘板52及后肘板53组成，所述前肘板52及后肘板53能够绕肘板5心轴调整相互构成的开口角度。

所述弹性元件1为螺旋压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧、橡胶弹性套筒中的一种。

所述肘板钩4的垂直和/或水平位置通过拉杆41调节。

所述肘板钩4的位置通过调节拉杆41使其沿床头箱7的倾斜内壁移动。

所述非对称凸轮3通过驱动轴31与驱动机构连接而转动。

所述与驱动轴31连接的驱动机构为交流电动机、直流电动机之一与变速箱、变频调速装置的结合，以便使用时通过调速来改变所述非对称凸轮3的推程及回程加速度。

所述非对称凸轮3通过替代6S摇床或弹簧式摇床传动装置的偏心轮形成新的非对称摇床。

所述非对称凸轮3也可以采用液压或电气传动达到非对称运动的目的。

本实用新型工作原理和工作过程：

如图3所示，驱动轴31上固定连接有非对称凸轮3，驱动轴31顺时针旋转时通过非对称凸轮3将摆轮51压下，前肘板52和后肘板53随之压低，后肘板53低端被肘板钩4固定无法横向位移，只能绕肘板钩4的钩心摆动；前肘板52低端被摇臂6的低端钩住并推动摇臂6以转轴66为圆心而摆动，进而使以转轴63为圆心的丁字接头62和拉杆2向右摆动，拉动摇床床面作后退运动，并压缩弹性元件1，此时床面后退的加速度使预分选矿粒的惯性力大于摩擦力，矿粒沿床面滑动至精矿端。

当非对称凸轮3旋转至推程时，逐步丧失对摆轮51的挤压，受压缩的弹性元件1伸展，将床面推动作前进运动，并使所有的相关连接机构保持紧密接触而处于力学封闭状态以保证运行的连续性。此时，床面前进的加速度使预分选矿粒的惯性力小于摩擦力，矿粒保持在床面不动。

调节拉杆41使肘板钩4移动以调节冲程；调节螺母22和固定在床头箱7上的螺管21，用于调节弹性元件1的弹力。

Claims (9)

1.一种适合于选矿摇床的人字式非对称摇摆传动装置，其特征在于：包括弹性元件（1）、拉杆（2）、非对称凸轮（3）、肘板钩（4）、肘板（5）、摇臂（6）、床头箱（7），所述拉杆（2）一端穿过床头箱（7）与摇床床面连接，所述弹性元件（1）套接于拉杆（2）外圆周并与摇床床面的端面与床头箱（7）端面接触，所述摇臂（6）中段与固定于床头箱（7）的心轴铰接，所述摇臂（6）一端与拉杆（2）铰接且另一端与肘板（5）铰接，所述肘板（5）中段与能相对床头箱（7）上下移动的承振轴铰接，所述肘板（5）另一端与床头箱（7）内的肘板钩（4）铰接，所述非对称凸轮（3）通过位于床头箱（7）上的驱动轴与驱动机构连接而转动并挤压肘板（5）使其上下移动。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：所述非对称凸轮（3）的从动件运动线图为推程加速度小于回程加速度的二次曲线或渐开线。

3.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于：所述二次曲线的方程为

式中S ₁为凸轮推程时的从动件位移，S ₂为凸轮回程时的从动件位移且其坐标原点为方程S ₁的终点，

、

分别为推程及回程时的加速度且

，t ₁、t ₂为凸轮推程及回程时间。

4.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于：所述回程加速度不大于2.5g，其中g为重力加速度。

5.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于：所述选矿摇床用于锡矿矿粒分选，所述推程加速度为0.6g~0.7g，其中g为重力加速度。

6.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：所述肘板（5）心轴套接有摆轮（51），所述摆轮（51）通过与非对称凸轮（3）轮廓旋转接触并驱动肘板（5）上下移动。

7.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：所述肘板（5）与摇臂（6）和/或肘板钩（4）的铰接为关节式铰接；所述肘板（5）由前肘板（52）及后肘板（53）组成，所述前肘板（52）及后肘板（53）能够绕肘板（5）心轴调整相互构成的开口角度。

8.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：所述弹性元件（1）为螺旋压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧、橡胶弹性套筒中的一种。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的传动装置，其特征在于：所述肘板钩（4）的垂直和/或水平位置通过拉杆（41）调节。

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