CN86201449U - 双质体低临界共振型电磁式振动提升机 - Google Patents

Abstract

一种构成电感性负载，并以二相零式交流电经分频整流形成的25Hz脉动直流电源激励的双质体低临界共振型电磁式振动提升机。它具有控制性能好、调节方便自如、开停惰性小、与同类设备相比输送能力大、动力消耗低等特点。可用于一切粉粒状，小块状固体物料的输送，特别适合于粉粒状，小块状固体物料间断计量、配料和定量输送等自动控制线。

对于有一定粘结性的固体物料也可进行正常输送，例如六亚甲基四胺(乌洛托品)。

Description

本实用新型论及了构成电感性负载并以50HZ、380V二相零式交流电源经分频整流处理而形成的25HZ脉动直流电激励的双质体低临界共振型电磁式振动提升机，也可称垂直振动输送机。其属于振动输送机械设备中的电磁驱动类型。

传统的电磁式振动提升机一般很小，只用于小螺钉排队等场合，近年来国外也有用于输送的电磁振动提升机，但仍为能力较小的单相交流电源单质体类型的设备。

为满足日益发展的生产技术的要求就必须使电磁式振动提升机大型化，这样首先遇到的就是如何大幅度提高激振力，解决弹性元件组的结构设计及驱动动力的充分利用等问题。本实用新型的任务是针对解决上述问题提供的一项控制性能好，开停惰性小，输送能力大，能自动计量，自动配料和定量输送的双质体低临界共振型电磁式振动提升机技术。

附图1为双质体低临界共振型电磁式振动提升机示意图。

附图2为供电线路图。

附图3为电压波形图。

附图4为控制线路图。

附图5为实施例流程示意图。

本实用新型提供的双质体低临界共振型电磁式振动提升机包括：

提升机主体部分（见图1）——螺旋输送槽〔1〕（亦称螺旋输送塔），它是一个中心筒的外围焊接有螺旋状输送槽体的焊接件，座落在槽体底盘〔2〕上，衔铁〔3〕固定在槽体底盘的正下方，这便构成了双质体弹性系统中的上质体。底座板〔7〕（也叫配重板）上面固定着电磁铁〔6〕，通过调节螺钉可以上下移动电磁铁的位置，以调节磁铁与衔铁之间隙，这又构成了双质体弹性系统中的下质体。借助弹性元件圆柱螺旋弹簧组〔4〕和钢板弹簧组〔5〕将上下质体连接起来，再通过隔振弹簧〔8〕将该组合体支承在刚性基础板上，这便构成了一个独立完整的双质体弹性振动系统。

物料由螺旋槽下部的受料口进入输送槽，经过提升输送由上部的排料口排出。

其工作原理为当合上电源开关，电磁铁投入工作状态，由于周期性的电磁铁吸力，圆柱螺旋弹簧组和钢板弹簧组的弹性恢复力，以及钢板弹簧的几何约束力共同作用的结果，便产生了沿铅垂方向的简谐激振力和在水平面内绕中心轴转动的简谐激振力矩，在该力和力矩的作用下使螺旋槽作周期性的振动——可以看成是沿垂直方向呈直线振动和在水平面内绕中心轴作扭转振动的复合振动。螺旋槽又将该振动传递给槽中的物料。当振动的加速度满足一定的条件（即抛掷指数г＞1时），槽中物料颗粒即被连续抛掷起来，并按抛物线轨迹向前跳跃运动。粗看起来好象物料整体不断地沿着螺旋面向斜上方流动，从而达到连续垂直输送的目的。当电流切断后，由于电磁铁突然停止工作，螺旋槽便立即中断物料的输送。

本实用新型提供的双质体低临界共振型电磁式振动提升机还包括：

供电系统——它是一个电控箱，箱内设置了主供电线路和控制线路，现叙述如下：

如何使电磁驱动的振动提升机大型化，其中一个很关键的问题是设法提高电磁激振力，通过分析，在输送速度不变的前提下，所需的激振力与频率成正比，为降低所需激振力应适当降低工作频率（工作频率又不宜降得太低，否则将导致垂直振幅太大而不适于电磁驱动）。

目前我国统一采用工频50HZ市电为动力电源，这样一来，如果直接降频就会使同一极面的电磁铁所产生的激振力幅值大为下降，如50HZ正弦波以可控硅控制形成的25HZ之半波整流的激振力仅为50HZ正弦波半波整流的激振力的0.68，如果使用25HZ的正弦波必须要增加一套功率很大的25HZ正弦波的调制装置，使整个线路复杂化。为了既不使铁芯衔铁尺寸过大，又不使线路过份复杂，本实用新型采用了市电，以50HZ、380V二相零式为电源，经过分频整流处理形成的25HZ脉动直流电激励电磁铁作为本装置的驱动部分。

主线路如图2所示，其工作原理为：

为了简单起见，先忽略漏磁影响，认为总磁通全部通过衔铁与铁芯之间的空隙，施加于电磁铁DZ线圈两端的电压波形，如图3所示。首先在A相正半波的t1时刻，可控硅SCR1、SCR2同时导通，使电压UAO加于电磁铁线圈DZ两端，在t＝5/6π（仍为50HZ的角速度，以下同）之后，电压UAO小于电压UBO，SCR1自行关断，D1导通。电压UBO加于电磁铁线圈DZ两端。到t＝10/6π时，电压UBO＝0，之后，由于电磁铁储存的电磁能产生的反电势通过D1，SCR2向电源回输能量，所以D1、SCR1继续导通，其电压波形受UBO的影响。由于电磁铁线圈是一个很大的电感性负载，而且采用的是二相供电，使得电感储存的能量很大，很可能在电压UBO为负的半个周期里能量释放不完，这样SCR2就一直维持导通，到电压UBO的下一个正半波到来时，这两个管子就又流过正向的电流，因而造成了失控现象。为了避免这样的现象发生，就必须设法在电磁铁线圈DZ两端电压为负值时，尽快地关断SCR2可控硅。解决这一问题的具体措施是在t＝11/6π时给SCR3可控硅一个触发脉冲，由于此时刻A相的电位低于零电位，则可控硅SCR3一导通，便迫使可控硅SCR2截止，这样施加于电磁铁线圈DZ两端的电压为B、A项的线电压，这个电压比电压UBO高 $\sqrt{3}$ 倍，这时电磁能所产生的反电势将通过L1、SCR3向A、B相电源回输电能，电磁铁两端的电压波形受电压UBA的影响，随着电磁铁里储存的能量不断地减少和电压UBA这个反向电压的不断升高，到某一时刻电磁铁线圈里产生的电势小于电源电压，可控硅SCR3将受到反向电压而自行关断，磁密截止。当t＝4π之后，新的循环又开始，这样每4π的时间电磁铁吸合一次，便形成频率为25HZ的脉冲激振力。

本实用新型通过调节电磁铁线圈DZ两端电压的高低来改变提升机电磁激振力的数值，从而控制提升机输送能力的大小。为达到这个目的，必须有效地控制SCR1、SCR2的导通时间，而这个机能又是通过一套特定的控制回路来实现的，该控制原理如图4所示，改变W2阻值，便可以从时刻t＝(π)/3到t＝10/6π的范围内改变送到可控硅SCR1、SCR2触发脉冲的相位。由于激振力要求25HZ的频率，而电源频率是50HZ，所以采用了SC的分频环节。其A、B两输出端输出的电压波形是相位相反的25HZ方波，它们分别控制着可控硅SCR1、SCR2和可控硅SCR3两部分脉冲的形成环节。由图3可知，送给可控硅SCR3的脉冲不但要求频率是25HZ，而且相位也是很严格的，必须在t＝11/6π的时刻，准确地将可控硅SCR3触通。送给SCR1、SCR2可控硅的脉冲也必须工作在前面所述的t＝(π)/3到t＝10/6π之间，这就要求控制回路中的分频环节SC的触发信号、相位和主回路的电压相位必须保持一致才能正常工作。SC的触发信号及信号的相位是由控制变压器B1和同步信号发生器TX来形成并保证的。另外，为确保提升机能够稳定运行，由交流电源互感器CT和三极管BG5等元件组成了电流负反馈。线路中还设置有供给工作电源的单相桥式整流和稳压电源部分。

也还由于激振力与弹性元件的总刚度成正比，因此欲提高激振力无疑要增大弹性元件的总刚度，钢板弹簧的单片厚度又不易过大，这样钢板弹簧的数量增多甚至在结构布置上无法排列。这就造成了电磁式振动提升机大型化的第二个难题、本实用新型针对上述问题采用了与斜置钢板弹簧组呈垂直方向设置圆柱螺旋弹簧组的做法，这样绝大部分的所需弹簧总刚度由螺旋弹簧承受，而钢板弹簧只承担一小部分，并以其片数的增减来调节整个弹性系统的刚度，同时钢板弹簧还承担着一个不可缺少的更为主要的角色，即为上、下质体间相对运动提供的几何约束作用。

本实用新型提供的电磁式振动提升机是在低临界共振状态下工作的，而且取的谐振指数较高，这样可以更充分利用动力源，对电磁式振动提升机的大型化同样具有非常重要的意义，即使得同样规格尺寸的电磁铁能够更充分地发挥其作用。

下面是本实用新型的实施例：

六亚甲基四胺（即乌洛托品）是一种粉粒状固体化工产品，由于它具有一种特殊的粘结性，在生产输送过程中很容易粘结在设备的内表面上，同时为了兼顾供需两方面的共同经济利益，计量也力求更加准确，因此该产品的生产厂家在计量和包装环节上一直沿用手工装袋和磅秤称量的落后做法。为了减轻劳动强度，改善劳动条件，也曾有人搞自动计量和包装，但都因计量料斗等设备在开始运行后几分钟内就被粘得不能再继续工作而告终。

在附图5所示的实施例中，成品六亚甲基四胺由螺旋输送机〔9〕（即绞龙）送入螺旋槽〔1〕下部的受料口〔10〕，经提升机的螺旋输送槽〔1〕垂直输送到上部，再由排料口〔11〕装入撑在机械手〔12〕上的包装袋〔13〕内，当计量合格后，机械手便将装好产品的包装袋放在小皮带输送机〔14〕上送去缝袋，打印入库。

该过程的操作控制是以电子秤〔15〕为中心进行的，操作人员首先将包装袋套在并拢的机械手〔12〕的撑板上，接着踩合脚踏开关，这时电子秤系统通过油压系统〔16〕使机械手撑板张开，撑住袋子，待料进入，在脚踏开关踩合同时，延时继电器动作，延时2秒钟（该时间间隔可调）后，螺旋输送机〔9〕和提升机同时开动，将物料源源不断地快速装入已撑好的包装袋〔13〕。当电子秤检测到袋中物料已达预定量（略低于标准重量的一个提前重量）时，立即指示提升机慢速输送，即呈现微量加量状态。待袋中物料达到标准重量时，电子秤即刻指示提升机停车，机械手撑板收拢，将已装称好的袋子放在小皮带输送机上，以备送走。此时已完成一个计量包装循环，用时20～40秒，如此继续下去即可进行连续的计量包装工作。

此种提升机的优点在于：

此种提升机是以跳跃方式进行输送的，这就克服了物料特殊粘结性对设备内表面的粘结，使生产难以进行的难题得以解决。

此种提升机是电磁驱动的，所以非常容易纳入自动控制系统。开、停、调节不但简便准确，而且运用自如。

此种提升机的激振源是电磁铁，非常适应于频繁开停，并且无惰性，就拿上面举的实例来说，一个包装周期是20～40秒开停一次，这是以电机驱动的惯性式提升机无能为力的。

此种提升机采用了双质体低临界共振型，并且设有隔振装置，与常见的单质体超远共振型提升机相比较，不但由于共振放大作用而大大地节省了动力消耗，也因隔振装置的减振作用避免了机器振动对周围设备和环境的干扰，尤其是防止了对电子秤工作的影响。在提升机运行中，当物料重量达到称量标准时，电子秤指示提升机立即停车。由于已经过减量调节，出料口的料层已不太厚，提升机在停车过程中又不通过共振区，所以停车时基本无物料再落入包装袋。最后的物料重量就是电子秤所称量的标准重量。而单质体超远共振型提升机由于调节不便一般不宜设置减量控制，因而停车时出料口的料层较厚，停车过程中又通过共振区，这时机器会出现瞬时剧烈振颤，然后才停下来，结果便造成大量的物料在电子秤计量之后再落入包装袋，这样就严重地影响了计量的准确性。

此种提升机输送时，物料在螺旋槽内行程很长，从而显著地降低了包装温度，也脱掉了一些水份，因此减轻了象六亚甲基四胺或其它类似物料的结块程度，改善了产品质量（六亚甲基四胺因结块而严重影响了其销路）。

此种提升机适合于一切粉状、粒状、小块状固体物料的输送。

Claims (5)

1、一种由振动输送机主体部分及其供电系统构成的输送固体物料的电磁式振动提升机，其特征在于它的主体部分是由上、下质体和弹性元件组成的双质体弹性振动系统，它的供电系统是在控制箱内设置的供电主线路和控制线路，以50HZ、380V二相零式交流电为电源，通过该线路便产生25HZ的脉动直流电，然后施加于电磁铁线圈两端，从而构成了该提升机的激振源。

2、按权利要求1所述的提升机的双质体弹性系统，其特征是螺旋输送槽〔1〕座落在槽体底盘〔2〕上，衔铁〔3〕固定在槽体底盘的正下方，构成该双质体弹性系统的上质体；底座板〔7〕上面固定着可通过螺钉调节其上下位置的电磁铁〔6〕，它们构成该双质体弹性系统的下质体。

3、按权利要求1、2所述的提升机其特征是螺旋输送槽是一个中心筒的外围焊接有螺旋状槽体的焊接件。

4、按权利要求1、2所述的提升机其特征是上质体和下质体是借助弹性元件圆柱螺旋弹簧组〔4〕和钢板弹簧组〔5〕连接起来的，再通过隔振弹簧〔8〕将该组合体支承在刚性基础板上。

5、按权利要求4所述的提升机其特征是其圆柱螺旋弹簧组〔4〕与斜置的钢板弹簧组〔5〕之间的夹角是90°。

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