RU2125913C1

RU2125913C1 - Vibration exciter

Info

Publication number: RU2125913C1
Application number: RU97112349/28A
Authority: RU
Inventors: вцев Ю.И. Кудр; Ю.И. Кудрявцев; А.Н. Чекменев; В.А. Макеев
Original assignee: Открытое акционерное общество по буровому и транспортному оборудованию "Рудгормаш"
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1999-02-10

Abstract

FIELD: vibration-type machinery and equipment. SUBSTANCE: this relates to unbalanced-type vibration exciters which can be used in vibration machinery for classification, sorting, and transportation of bulk materials. Vibration exciter has power-driven shaft which carries stationary unbalanced weight and movable unbalanced weight. Unbalanced part of stationary unbalanced weight is located in internal space of movable unbalanced weight. At changing direction of rotation of power-driven shaft, static moment of unbalanced weights is also changed and this ensures reduction of power needed for treating bulk materials depending on their physical and mechanical characteristics and moisture content. Aforesaid embodiment of exciter simplifies its design due to possibility of changing static moment of unbalanced weights by reversing direction of rotation of power-driven shaft. EFFECT: higher efficiency. 5 dwg

Description

Изобретение относится к дебалансным вибровозбудителям и может быть использовано в вибрационной технике (грохоты, питатели, конвейеры) для классификации сортировки и перемещения насыпных грузов в горнодобывающей, строительной и других отраслях промышленности. The invention relates to unbalanced vibration exciters and can be used in vibration technology (screens, feeders, conveyors) to classify sorting and moving bulk cargo in mining, construction and other industries.

Известны дебалансные вибровозбудители, развивающие вынуждающую силу под заданным углом вибрации, величина которой определяется произведением статистического момента дебалансов на квадрат угловой частоты дебалансных валов (см. статья С.Л.Иофина и др. "Типоразмерный ряд вибровозбудителей серии ВУНД", "Горный журнал", 1988, N 1 , с.45-47). При этом статистический момент дебаланса определяется как произведение массы дебаланса на расстояние от центра его тяжести до оси вращения (эксцентриситет массы). Дебалансы, как правило, выполняют в виде сектора, представляющего его неуравновешенную часть, причем как масса неуравновешенной части дебаланса, так и эксцентриситет этой массы зависят при прочих равных условиях от угла раствора этого сектора и от наружного и внутреннего радиуса дебаланса. Unbalanced vibration exciters are known that develop a driving force at a given angle of vibration, the magnitude of which is determined by the product of the statistical moment of unbalances by the square of the angular frequency of the unbalanced shafts (see the article by S.L. Iofin and others. "Standard size range of vibration exciters of the VUND series", "Mining Journal", 1988, No. 1, pp. 45-47). In this case, the statistical moment of unbalance is defined as the product of the mass of unbalance by the distance from its center of gravity to the axis of rotation (mass eccentricity). As a rule, imbalances are performed in the form of a sector representing its unbalanced part, both the mass of the unbalanced part of the unbalance and the eccentricity of this mass depend, all other things being equal, on the angle of the solution of this sector and on the external and internal radius of the unbalance.

Недостатком существующих дебалансных вибровозбудителей является сложность регулирования величины статического момента дебалансов. The disadvantage of existing unbalanced vibration exciters is the difficulty of regulating the magnitude of the static moment of unbalance.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к настоящему изобретению является вибровозбудитель; содержащий приводной вал с установленными на нем неподвижным дебалансом и подвижным в окружном направлении дебалансом с размещенной в приводном валу подвижной шпонкой (см. а. с. N 1227259, кл. B 06 B 1/16, БИ N 16, 30.04.86). The closest in technical essence and the achieved result to the present invention is a vibration exciter; containing a drive shaft with a fixed unbalance mounted on it and a moving unbalance in the circumferential direction with a movable key located in the drive shaft (see also p. N 1227259, class B 06 B 1/16, BI N 16, 04/30/08 86).

Недостатком этого технического решения является сложность конструктивного исполнения. The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение конструкции вибровозбудителя за счет изменения статического момента дебалансов путем реверсирования направления вращения приводного вала. The task to which the invention is directed is to simplify the design of the vibration exciter by changing the static moment of unbalance by reversing the direction of rotation of the drive shaft.

Для решения поставленной задачи в известном вибровозбудителе, содержащем приводной вал и установленные на нем неподвижный и подвижный в окружном направлении дебалансы, согласно изобретению неподвижный дебаланс выполнен в виде сектора, неуравновешенная часть которого размещена внутри полости подвижного дебаланса с возможность контактирования с его боковыми стенками, причем центр тяжести подвижного дебаланса смещен относительно оси его симметрии в сторону одной из боковых стенок. To solve the problem in a known vibration exciter containing a drive shaft and fixed on it and unbalanced in the circumferential direction unbalances, according to the invention, the unbalanced unbalance is made in the form of a sector, the unbalanced part of which is placed inside the cavity of the unbalanced unbalance with the possibility of contacting with its side walls, and the center the severity of the moving unbalance is shifted relative to the axis of its symmetry towards one of the side walls.

Кроме того, внутренние боковые стенки подвижного дебаланса снабжены резиновыми прокладками. In addition, the inner side walls of the moving unbalance are equipped with rubber gaskets.

Наличие признака "неподвижный дебаланс выполнен в виде сектора, неуравновешенная часть которого размещена внутри полости подвижного дебаланса с возможностью контактирования с его боковыми стенками, причем центр тяжести подвижного дебаланса смещен относительно оси его симметрии в сторону одной из боковых стенок" позволяет изменить статический момент дебалансов, а равно и вынуждающую силу вибровозбудителя, без привлечения рабочей силы на выполнение этой операции. Это обеспечивается за счет реверсирования направления вращения приводного вала, позволяющего при одном направлении вращения суммировать статические моменты неподвижного и подвижного дебаланса, а при другом направлении вращения уменьшать их величину при смещении неуравновешенных частей подвижного и неподвижного дебалансов во взаимно противоположных направлениях. Такое регулирование достигается тем, что при одном направлении вращения неподвижный дебаланс своей массой приближается к массе подвижного дебаланса, свободно посаженного на приводном валу, и захватывает его в совместном вращении. При другом направлении вращения неподвижный дебаланс удаляется от массы подвижного дебаланса и захватывает его в совместное вращение в таком состоянии. The presence of the sign "fixed unbalance is made in the form of a sector, the unbalanced part of which is placed inside the cavity of the moving unbalance with the possibility of contacting with its side walls, and the center of gravity of the moving unbalance is shifted relative to the axis of its symmetry towards one of the side walls" allows you to change the static moment of unbalances, and and the driving force of the vibration exciter, without attracting labor to perform this operation. This is achieved by reversing the direction of rotation of the drive shaft, which allows one to summarize the static moments of the fixed and moving unbalance in one direction of rotation, and to reduce their values in the other direction of rotation when the unbalanced parts of the moving and fixed unbalances are displaced in mutually opposite directions. This regulation is achieved by the fact that with one direction of rotation, the stationary unbalance with its mass approaches the mass of the moving unbalance freely set on the drive shaft, and captures it in joint rotation. In another direction of rotation, the stationary unbalance moves away from the mass of the moving unbalance and captures it in joint rotation in this state.

Наличие признака "внутренние боковые стенки подвижного дебаланса снабжены резиновыми прокладками" позволяет снизить шумообразование при работе вибровозбудителя, особенно при реверсировании направления вращения. Это достигается за счет того, что при реверсировании во время захвата неподвижным дебалансом подвижного (свободно сидящего на валу) происходит удар боковой поверхностью сектора о внутреннюю боковую стенку подвижного дебаланса. Резиновая прокладка смягчает этот удар, выполняя функции амортизатора и шумопоглотителя. The presence of the sign "the inner side walls of the movable unbalance is equipped with rubber gaskets" allows you to reduce noise during operation of the vibration exciter, especially when reversing the direction of rotation. This is achieved due to the fact that during reversal during capture by a fixed unbalance of the movable (freely sitting on the shaft) there is an impact by the lateral surface of the sector on the inner side wall of the movable unbalance. A rubber gasket softens this shock, acting as a shock absorber and a sound absorber.

На фиг. 1 изображен общий вид установки вибровозбудителя, например, на виброгрохоте; на фиг.2 - поперечное сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б неподвижного и подвижного дебалансов на приводном валу на фиг.2; на фиг.4 - сечение по В-В на фиг.3 при прямом вращении дебалансов; на фиг.5 - сечение по В-В на фиг.3 при обратном вращении дебалансов. In FIG. 1 shows a General view of the installation of the vibration exciter, for example, on a vibrating screen; figure 2 is a cross section along aa in figure 1; figure 3 - view B of the fixed and movable unbalances on the drive shaft in figure 2; figure 4 is a section along bb in figure 3 with a direct rotation of the unbalance; figure 5 is a section along bb in figure 3 with the reverse rotation of the unbalance.

Вибровозбудитель состоит из приводного вала 1, на котором посредством шпонки 2 посажен неподвижный дебаланс 3, выполненный в виде сектора с выступающей неуравновешенной частью, и свободно сидящий на валу подвижный дебаланс 4, выполненный с внутренней полостью, неуравновешенная часть которого тоже выполнена в виде сектора 5, но смещена относительно оси симметрии в одну из сторон подвижного дебаланса. Внутренняя полость подвижного дебаланса имеет боковую стенку 6, которая снабжена резиновой прокладкой 7. Другая такая же прокладка прикреплена к боковой стенке внутренней полости подвижного дебаланса в виде неуравновешенной его части. Неподвижный дебаланс установлен на приводном валу таким образом, что его неуравновешенная часть в виде сектора входит в полость подвижного дебаланса, имея возможность контактировать с той или иной внутренними стенками подвижного дебаланса через резиновые прокладки. Приводной вал установлен на подшипниках 8 вибромашины 9, и передача вращения от электродвигателя 10 осуществляется гибкой муфтой 11. The vibration exciter consists of a drive shaft 1, on which, by means of a key 2, a fixed unbalance 3 is mounted, made in the form of a sector with a protruding unbalanced part, and a movable unbalance 4, freely sitting on the shaft, made with an internal cavity, the unbalanced part of which is also made in the form of a sector 5, but shifted relative to the axis of symmetry in one of the sides of the moving unbalance. The internal cavity of the moving unbalance has a side wall 6, which is equipped with a rubber gasket 7. Another similar gasket is attached to the side wall of the internal cavity of the moving unbalance in the form of an unbalanced part thereof. A fixed unbalance is mounted on the drive shaft so that its unbalanced part in the form of a sector enters the cavity of the moving unbalance, being able to contact one or another internal wall of the moving unbalance through rubber gaskets. The drive shaft is mounted on bearings 8 of the vibrator 9, and the transmission of rotation from the electric motor 10 is carried out by a flexible coupling 11.

Вибровозбудитель работает следующим образом. Vibration exciter works as follows.

В зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала вибровозбудитель включается на форсированный или номинальный режим. Depending on the physicomechanical properties of the processed material, the vibration exciter is switched on for forced or nominal mode.

При работе с тяжелым или легким материалом, забивающим ячейки колосниковой решетки виброгрохота, требуется повышение амплитуды колебаний, что при заданной частоте колебаний обеспечивается использованием максимального статического момента дебалансов вибровозбудителя, т.е. форсированный режим. Для этого электродвигатель 10 включают на вращение против часовой стрелки (фиг. 4). В этом случае закрепленный на шпонке 2 дебаланс 3 при вращении приводного вала поворачивается и прижимается посредством прокладки 7 к неуравновешенной части 5 подвижного дебаланса 4, составляя как бы единую неуравновешенную массу с эксцентриситетом Чк₁. Сведенная в единое масса сектора 3 и масса 5 с максимальным эксцентриситетом Чк₁ позволяют составить максимальный статический момент дебалансов и, соответственно, наибольшую вынуждающую силу вибровозбудителя.When working with heavy or light material clogging the cells of the grate of the vibrating screen, an increase in the amplitude of vibrations is required, which at a given frequency of vibrations is ensured by using the maximum static moment of unbalance of the vibration exciter, i.e. forced mode. For this, the electric motor 10 is turned on counterclockwise (Fig. 4). In this case, the unbalance 3 attached to the key 2 during rotation of the drive shaft is rotated and pressed by means of a gasket 7 to the unbalanced part 5 of the moving unbalance 4, making up a single unbalanced mass with an eccentricity of Chk ₁ . Combined into a single mass of sector 3 and mass 5 with a maximum eccentricity of Chk _{1, we} can make the maximum static moment of unbalances and, accordingly, the greatest driving force of the vibration exciter.

В случае, когда изменились внешние условия и на виброгрохот стал поступать легкий сухой материал, не требующий для осуществления процесса большой амплитуды колебаний, путем реверсирования электродвигателя форсированный режим переключают нажатием кнопки пускателя на нормальный режим (фиг.5). В этом случае приводной вал 1 с закрепленным шпонкой 2 неподвижным дебалансом 3 начинает вращаться по часовой стрелке и при своем повороте сектор 3 прижимается посредством прокладки 7 к стенке 6 подвижного дебаланса 4, вовлекая его во вращательное совместное движение. При этом неуравновешенная часть 5 подвижного дебаланса 4 и сектор подвижного дебаланса 3 оказываются по разные стороны от оси симметрии подвижного дебаланса 4. In the case when the external conditions changed and light dry material began to come to the vibrating screen, which does not require a large amplitude of oscillations for the process, by reversing the electric motor, the forced mode is switched by pressing the starter button to normal mode (Fig. 5). In this case, the drive shaft 1 with the fixed key 2 fixed unbalance 3 begins to rotate clockwise and when you turn the sector 3 is pressed by means of gaskets 7 to the wall 6 of the moving unbalance 4, involving it in a rotational joint movement. In this case, the unbalanced part 5 of the moving unbalance 4 and the sector of the moving unbalance 3 are on different sides from the axis of symmetry of the moving unbalance 4.

Соединяя центры тяжести сектора 3 и неуравновешенной части 5 дебаланса 4 находим, что при равной неуравновешенной массе, расположенной на противоположных сторонах внутренней полости подвижного дебаланса 4, эксцентриситетом Чк₂ составляет меньшую величину по сравнению Чк₁. Это значит, что при вращении в противоположную сторону развивается меньший статический момент и вынуждающая сила вибровозбудителя, но вполне достаточная, чтобы вести обработку легкого и влажного материала с меньшей амплитудой им меньшими энергозатратами.Combining the centers of gravity of sector 3 and the unbalanced part 5 of the unbalance 4, we find that with an equal unbalanced mass located on opposite sides of the internal cavity of the moving unbalance 4, the eccentricity of Chk ₂ is less than Chk ₁ . This means that when rotating in the opposite direction, a smaller static moment and the driving force of the vibration exciter develops, but is quite sufficient to process light and wet material with a lower amplitude with lower energy consumption.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения состоит в том, что при простоте конструктивного исполнения и изготовления обеспечивается изменение статического момента вибровозбудителя и развиваемой им вынуждающей силы путем реверсирования направления вращения приводного электродвигателя без применения ручного труда. Кроме того изменение форсированного и номинального режимов работы вибровозбудителя в зависимости от внешних условий позволяет сократить расход электроэнергии. The technical and economic efficiency of the present invention consists in the fact that with the simplicity of the design and manufacture, a change in the static moment of the vibration exciter and the driving force developed by it is provided by reversing the direction of rotation of the drive motor without the use of manual labor. In addition, changing the forced and nominal operating modes of the vibration exciter, depending on external conditions, reduces energy consumption.

Claims

1. Vibration exciter containing a drive shaft and mounted on it fixed and circularly moving unbalance in the circumferential direction, characterized in that the fixed unbalance is made in the form of a sector, the unbalanced part of which is placed inside the cavity of the moving unbalance with the possibility of contacting with its side walls, and the center of gravity of the movable the unbalance is shifted relative to the axis of its symmetry towards one of the side walls.

2. The vibration exciter according to claim 1, characterized in that the inner side walls of the movable unbalance are equipped with rubber gaskets.