WO2014171416A1 - 振動発生装置 - Google Patents

振動発生装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014171416A1
WO2014171416A1 PCT/JP2014/060584 JP2014060584W WO2014171416A1 WO 2014171416 A1 WO2014171416 A1 WO 2014171416A1 JP 2014060584 W JP2014060584 W JP 2014060584W WO 2014171416 A1 WO2014171416 A1 WO 2014171416A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration
rotational
shafts
shaft
rotation
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/060584
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真也 藤本
純一 朝倉
光弘 青田
博章 柁山
和田　直哉
Original Assignee
株式会社キンキ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社キンキ filed Critical 株式会社キンキ
Priority to CN201480018653.0A priority Critical patent/CN105102141B/zh
Priority to SG11201507746WA priority patent/SG11201507746WA/en
Priority to US14/783,098 priority patent/US10263493B2/en
Priority to EP14785447.5A priority patent/EP2987563B1/en
Priority to JP2015512468A priority patent/JP5969115B2/ja
Publication of WO2014171416A1 publication Critical patent/WO2014171416A1/ja
Priority to PH12015502363A priority patent/PH12015502363B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
    • H02K7/061—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa using rotary unbalanced masses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/42—Drive mechanisms, regulating or controlling devices, or balancing devices, specially adapted for screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • B06B1/166—Where the phase-angle of masses mounted on counter-rotating shafts can be varied, e.g. variation of the vibration phase
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system

Definitions

  • the present invention relates to a vibration generating device, and more particularly to a vibration generating device in which two rotating shafts each having an eccentric weight are arranged in parallel.
  • vibration generators that generate vibration by rotating a rotating shaft provided with an eccentric weight have been widely used in vibration sieve machines, vibration pile driving machines, and the like (for example, Patent Documents 1 and 2). reference.).
  • this kind of vibration generating device as described in Patent Document 1, it is composed of one rotating shaft having an eccentric weight, or as described in Patent Document 2, Some have two rotating shafts provided with a core weight arranged in parallel, and some have a plurality of sets. And the thing which arranges two rotation axes provided with an eccentric weight in parallel can set the direction of the generated vibration to a specific direction. For example, what is described in Patent Document 2 The vibration in the vertical direction is canceled only between the two rotating shafts so that the vibration is generated only in the vertical direction.
  • the vibration generating device in which the two rotation shafts provided with the eccentric weight are arranged in parallel has the advantage that the direction of the generated vibration can be set to a specific direction.
  • the required capacity and power consumption of the motor increase.
  • the present invention reduces the required capacity and power consumption of an electric motor in view of the problems of the vibration generating device in which the two rotary shafts having the above-mentioned eccentric weight are arranged in parallel.
  • An object of the present invention is to provide a vibration generator that can be used.
  • the vibration generator of the first invention is a vibration generator in which two rotation shafts each having an eccentric weight are arranged in parallel, and the two rotation shafts are independently provided.
  • the motor is disposed so as to be driven at the same time, and one of the two rotating shafts is started at the time of starting, and the rotational driving state of the rotating shaft shifts to the steady state, and then the other rotating shaft is rotated.
  • the rotational drive control mechanism is configured to start the shaft.
  • “the rotational drive state of the rotating shaft has shifted to a steady state (hours)” means that the power consumption of the motor starts up rapidly after starting one of the rotating shafts, and then gradually decreases. When becomes the set number of revolutions, it converges to an almost constant value, but when this state is reached.
  • the vibration generator of the second invention is a vibration generator in which two rotation shafts each having an eccentric weight are arranged in parallel, and the two rotation shafts are arranged.
  • the electric motor is disposed so as to be driven independently, and the rotational driving force to one of the two rotating shafts after the rotational driving state of the two rotating shafts shifts to the steady state.
  • the rotation drive control mechanism is configured to stop the transmission of the rotation shaft and rotate the rotation shaft for which the transmission of the rotation driving force is stopped in conjunction with the other rotation shaft by the vibration generated by the rotation drive of the other rotation shaft. It is characterized by that.
  • the rotational drive state of the two rotary shafts has shifted to the steady state (hours) means that the power consumption of the motor starts up rapidly after starting the rotary shaft, and then gradually decreases. When the number reaches the set number of revolutions, it converges to a substantially constant value, but this is the time when this state is reached.
  • a rectangular eccentric weight can be used as the eccentric weight.
  • the lubricating oil can be supplied from the lubricating oil reservoir to the bearing portion of the rotary shaft via the vibration pump.
  • the two rotating shafts are driven independently.
  • An electric motor is provided, and one of the two rotary shafts is started at the time of startup, and after the rotational drive state of the rotary shaft has shifted to a steady state, the other rotary shaft is started.
  • the rotation drive control mechanism By configuring the rotation drive control mechanism, the peak capacity of the motor required to rotationally drive the two rotating shafts can be reduced, and thereby the power consumption of the motor can be reduced.
  • the two rotation shafts are driven independently. And after disposing the electric motor and after the rotational driving state of the two rotating shafts has shifted to the steady state, the transmission of the rotational driving force to one of the two rotating shafts is stopped, By constructing the rotational drive control mechanism so that the rotational shaft for which transmission of the rotational driving force is stopped is rotated in conjunction with the other rotational shaft by the vibration generated by the rotational driving of the other rotational shaft, Electric power can be reduced.
  • a difference in the angle of the vibration direction is generated, so that, for example, in a vibrating sieve machine, a sieving operation with priority for conveyance and a sieving priority sieve
  • the sorting operation can be performed selectively, so that the sieving operation can be performed efficiently.
  • the peak of the electric motor required to start the rotating shaft is compared with the conventionally used semicircular eccentric weight.
  • the capacity can be reduced, and the power consumption of the electric motor can be reduced.
  • the vibration generated by the vibration generator is used as the power source.
  • Lubricating oil can be supplied to the bearing portion of the rotating shaft. Thereby, there is no energy loss when supplying lubricating oil using a lubricating oil collar, and the power consumption of an electric motor can be reduced.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a vibration pump, in which (a) is a sectional view of the vibration pump, (b-1) is a plan view of the valve body of the vibration pump, (b-2) is a front view thereof, and (c) is a stroke of the vibration pump. It is explanatory drawing. It is a graph which shows the relationship between the power consumption at the time of using a lubricant color and a vibration pump.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a vibration sieve machine to which the vibration generator of the present invention is applied.
  • the vibration sieving machine 1 is configured to convey the workpiece W while imparting vibration to the workpiece W supplied on the sieve mesh 2 through the sieve mesh 2 and performing sieving.
  • a vibration generator 3 is provided in which two rotary shafts 31a and 31b having eccentric weights 32a and 32b are arranged in parallel.
  • this vibration generator 3 arrange
  • a rotation drive control mechanism (not shown) is configured to activate one rotation shaft and activate the other rotation shaft after the rotation drive state of the rotation shaft has shifted to a steady state.
  • the rotational drive state of the rotating shaft has shifted to a steady state (hours)” means that the power consumption of the motor starts up rapidly after starting one of the rotating shafts, and then gradually decreases. When becomes the set number of revolutions, it converges to an almost constant value, but when this state is reached.
  • the rotation shafts 31a and 31b can be naturally tuned to a predetermined relative phase state by the generated vibration.
  • a simple relay circuit or timer circuit is used to give an appropriate time difference (12 seconds in this embodiment) so that the two motors Ma and Mb are started. Can be.
  • the vibration generator 3 is provided with the electric motors Ma and Mb so as to independently drive the two rotating shafts 31a and 31b, and the rotational driving state of the two rotating shafts 31a and 31b is in a steady state. , The transmission of the rotational driving force to one of the two rotating shafts 31a and 31b is stopped, and the rotating shaft that has stopped transmitting the rotational driving force is used as the other rotating shaft.
  • the rotation drive control mechanism (not shown) is configured to rotate in conjunction with the other rotation shaft by vibration generated by the rotation drive.
  • the rotational drive state of the two rotary shafts has shifted to the steady state (hours) means that the power consumption of the motor starts up rapidly after starting the rotary shaft, and then gradually decreases. When the number reaches the set number of revolutions, it converges to a substantially constant value, but this is the time when this state is reached.
  • the rotation shaft 31b or the rotation shaft 31a for which the transmission of the rotation driving force is stopped is caused by the vibration generated by the rotation drive of the rotation shaft 31a or the rotation shaft 31b by the other electric motor Ma or the electric motor Mb. The case where it is made to rotate with the other rotating shaft 31a or the rotating shaft 31b is shown.
  • the angle of the vibration direction is compared with the case where the rotational drive state of the two rotary shafts 31a and 31b is in a steady state (45 ° with respect to the horizontal plane). Since the rotating shaft 31b, which has stopped transmitting the rotational driving force, rotates behind the rotating shaft 31a that is rotationally driven, it approaches the horizontal direction (35 ° with respect to the horizontal plane). Since the rotating shaft 31a, which has stopped transmission, rotates with the rotating shaft 31b being driven to rotate, it approaches the vertical direction (55 ° with respect to the horizontal plane). And it turned out that the electric power consumption of electric motor Ma, Mb can be reduced about 15% compared with the case where the two rotating shafts 31a and 31b are rotationally driven.
  • the operation method of Example 3 and Example 4 enables selection of the sieving operation of the vibration sieving machine 1 according to the difference in the angle of the vibration direction in addition to the reduction of the power consumption of the electric motors Ma and Mb. This can improve the sieving efficiency. That is, in the operation method of Example 3, since the angle of the vibration direction approaches the horizontal direction (35 ° with respect to the horizontal plane), the “conveying force” is compared with that in the steady state (45 ° with respect to the horizontal plane). >"Sievingforce". On the other hand, in the operation method of Example 4, since the angle of the vibration direction approaches the vertical direction (55 ° with respect to the horizontal plane), it is in a steady state (with respect to the horizontal plane).
  • the sieving operation is “sieving force> conveying force”.
  • the operation method of the third embodiment performs “conveyance”. While performing the sieving operation with priority of conveyance of “force> sieving force” and conveying the workpiece W supplied on the sieve mesh 2 of the vibration sieving machine 1, the operation method of Example 4 is regularly performed. Switching (in this case, an operation method for driving the two rotary shafts 31a and 31b may be interposed as necessary), and the sieving operation with priority to sieving “sieving force> conveying force” is performed.
  • the two electric motors Ma and Mb since only one of the two electric motors Ma and Mb needs to be stopped, a simple relay circuit or timer circuit is used as the rotation drive control mechanism, and the two electric motors Ma and Mb are connected. The driving can be controlled. Note that either one of the two electric motors Ma and Mb may be stopped continuously or intermittently.
  • the two motors Ma and Mb may be started at the same time so that the rotation direction of the two rotation shafts 31 a and 31 b is in a steady state. At the time of activation, one of the two rotation shafts 31a and 31b is activated, and after the rotational drive state of this rotation shaft has shifted to the steady state, the other rotation shaft is activated. Good.
  • the angle of the vibration direction is an arbitrary angle, for example, 45 ° with respect to the horizontal plane, by adjusting the angle formed by the plane including the central axis of the two rotation shafts 31a and 31b with the horizontal plane. ⁇ 15 ° and ⁇ 30 ° can be set.
  • the period of the generated vibration can be set to an arbitrary period depending on the number of rotations of the two rotating shafts 31a and 31b (specifically, the number of rotations of the two electric motors Ma and Mb).
  • the rotational speeds of the two electric motors Ma and Mb and the power consumption have a positive correlation.
  • the trajectory of the vibration direction to be generated is elliptical by providing a difference in the weight, the amount of eccentricity, etc. of the eccentric weights 32a, 32b provided on the two rotating shafts 31a, 31b. Can do.
  • the power consumption is smaller in the elliptical shape than in the linear shape (7 at the time of starting (peak time) of the rotating shaft). About 2% when the rotational driving state of the rotating shaft has shifted to a steady state.).
  • a semicircular eccentric weight as shown in FIG. 6 (a-1) or a circular eccentric weight shifted from the center of the rotation axis is generally used.
  • a rectangular eccentric weight as shown in a-2) and (a-3) can also be adopted.
  • FIGS. 6A-2 and 6A The eccentric eccentric weight shown in FIG. 3) is the peak capacity of the motor required to start the rotating shaft, compared with the semicircular eccentric weight shown in FIG. 6 (a-1). It was found that the power consumption of the motor can be reduced.
  • the eccentric weights 32a and 32b are used for lubricating the bearing portions 33a and 33b of the rotary shafts 31a and 31b having the eccentric weights 32a and 32b.
  • Lubricating oil Oi is stored in a casing 34 in which the rotating shaft 31b is spun in accordance with the rotation of the lubricating oil Oi by a cylindrical lubricating oil collar 35 fixed to the rotating shaft 31b. In this manner, the bearings 33a and 33b are lowered.
  • this lubrication method has a problem that a resistance force is generated when the lubricant collar 35 moves in the stored lubricant oil Oi, resulting in energy loss.
  • the lubricating oil Oi is supplied from the lubricating oil Oi storage part 41 to the bearing parts 33a and 33b of the rotary shafts 31a and 31b via the vibration pump 42.
  • the lubricating oil Oi supplied to the bearing portions 33a and 33b can be returned to the storage portion 41 via the casing 34 and the strainer 43 that removes foreign matter in the lubricating oil Oi.
  • the vibration pump 42 includes a valve body 42 a that moves by receiving vibrations therein, and the lubricating oil Oi stored in the storage unit 41 is supplied to the vibration generator.
  • the valve body 42a that reciprocates by receiving the vibration generated by the motor 3 can be forcibly sent from one side to the other and supplied to the bearing portions 33a and 33b.
  • the lubricant Oi can be supplied to the bearing portions 33a and 33b of the rotary shafts 31a and 31b using the vibration generated by the vibration generator 3 as a power source.
  • the vibration pump when the vibration pump is used, the rotation shaft is driven to rotate in a steady state as compared with the case where the lubricating oil collar is used. It has been found that the power consumption of the electric motor required for the reduction can be reduced.
  • the vibration generator of the present invention has been described based on the embodiment of the vibration sieve machine to which the vibration generator is applied.
  • the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment.
  • the vibration generator according to the invention is provided with a plurality of sets in which two rotating shafts having an eccentric weight are arranged in parallel, or a motor is shared in the plurality of sets of vibration generators
  • the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
  • the vibration generator of the present invention has characteristics that can reduce the capacity and power consumption of an electric motor required in a vibration generator in which two rotation shafts having eccentric weights are arranged in parallel. Therefore, it can be suitably used for a vibration sieve machine and a vibration pile driving machine, and can be widely used for a vibration generator.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

　偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設するようにした振動発生装置において必要とされる電動機の容量や消費電力を低減できるようにするため、２本の回転軸３１ａ、３１ｂを独立して駆動するように電動機Ｍａ、Ｍｂを配設するとともに、起動時に２本の回転軸３１ａ、３１ｂのうちのいずれか一方の回転軸を起動し、この回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、他方の回転軸を起動するように回転駆動制御機構を構成する。

Description

振動発生装置
　本発明は、振動発生装置に関し、特に、それぞれ偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設した振動発生装置に関するものである。
　従来、振動篩機や振動杭打ち機等において、偏芯錘を備えた回転軸を回転することによって、振動を発生させるようにした振動発生装置が汎用されている（例えば、特許文献１～２参照。）。
　ところで、この種の振動発生装置としては、特許文献１に記載されているように、偏芯錘を備えた１本の回転軸からなるものや、特許文献２に記載されているように、偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設してなるもの、さらに、これを複数組備えたものがある。
　そして、偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設してなるものは、発生する振動の方向を特定の方向に設定できる、例えば、特許文献２に記載されているものは、水平方向の振動を２本の回転軸間で相殺することにより、鉛直方向にのみ振動を発生させるようにしている。
特開２００３－３０００１９号公報 特開平１０－１８２８８号公報
　ところで、偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設するようにした振動発生装置は、発生する振動の方向を特定の方向に設定できるという利点を有する反面、偏芯錘を備えた２本の回転軸を回転駆動するために、必要とされる電動機の容量や消費電力が増大するという問題があった。
　本発明は、上記従来の偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設するようにした振動発生装置の有する問題点に鑑み、必要とされる電動機の容量や消費電力を低減できる振動発生装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本第１発明の振動発生装置は、それぞれ偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設した振動発生装置において、前記２本の回転軸を独立して駆動するように電動機を配設するとともに、起動時に２本の回転軸のうちのいずれか一方の回転軸を起動し、該回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、他方の回転軸を起動するように回転駆動制御機構を構成したことを特徴とする。
　ここで、「回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した（時）」とは、一方の回転軸を起動することにより、電動機の消費電力は急激に立ち上がった後、漸次減少し、回転数が設定した回転数になると、ほぼ一定の値に収束するが、この状態になった時をいう。
　また、同じ目的を達成するため、本第２発明の振動発生装置は、それぞれ偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設した振動発生装置において、前記２本の回転軸を独立して駆動するように電動機を配設するとともに、２本の回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、２本の回転軸のうちのいずれか一方の回転軸への回転駆動力の伝達を中止し、該回転駆動力の伝達を中止した回転軸を、他方の回転軸の回転駆動により発生する振動によって他方の回転軸に連動して連れ回りさせるように回転駆動制御機構を構成したことを特徴とする。
　ここで、「２本の回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した（時）」とは、回転軸を起動することにより、電動機の消費電力は急激に立ち上がった後、漸次減少し、回転数が設定した回転数になると、ほぼ一定の値に収束するが、この状態になった時をいう。
　この場合において、回転駆動力の伝達を中止する回転軸の選択により振動方向の角度の違いを生じさせるようにすることができる。
　また、偏芯錘に、矩形状の偏芯錘を用いることができる。
　また、潤滑油の貯留部から振動ポンプを介して回転軸の軸受部に潤滑油を供給するようにすることができる。
　本第１発明の振動発生装置によれば、それぞれ偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設した振動発生装置において、前記２本の回転軸を独立して駆動するように電動機を配設するとともに、起動時に２本の回転軸のうちのいずれか一方の回転軸を起動し、該回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、他方の回転軸を起動するように回転駆動制御機構を構成することにより、２本の回転軸を回転駆動するために必要とされる電動機のピークの容量を低減でき、これにより、電動機の消費電力を低減できる。
　本第２発明の振動発生装置によれば、それぞれ偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設した振動発生装置において、前記２本の回転軸を独立して駆動するように電動機を配設するとともに、２本の回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、２本の回転軸のうちのいずれか一方の回転軸への回転駆動力の伝達を中止し、該回転駆動力の伝達を中止した回転軸を、他方の回転軸の回転駆動により発生する振動によって他方の回転軸に連動して連れ回りさせるように回転駆動制御機構を構成することにより、電動機の消費電力を低減できる。
　また、回転駆動力の伝達を中止する回転軸の選択により振動方向の角度の違いを生じさせるようにすることにより、例えば、振動篩機において、搬送優先の篩分け動作と、篩分け優先の篩分け動作とを選択的に行うようにして、篩分け作業を効率的に行うようにすることができる。
　また、偏芯錘に、矩形状の偏芯錘を用いることにより、従来汎用されている半円形状の偏芯錘と比較して、回転軸を起動するために必要とされる電動機のピークの容量を低減でき、併せて、電動機の消費電力を低減できる。
　また、潤滑油の貯留部から振動ポンプを介して回転軸の軸受部に潤滑油を供給するようにすることにより、別途動力源を設けることなく、振動発生装置により発生する振動を動力源として、回転軸の軸受部に潤滑油を供給することができる。これにより、潤滑油カラーを用いて潤滑油を供給する場合のエネルギ損失がなく、電動機の消費電力を低減できる。
本発明の振動発生装置を適用した振動篩機の一実施例を示す正面図である。 本第１発明の具体的な実施例と、比較例の実験例を示すグラフである。 本第２発明の具体的な実施例を示す説明図である。 電動機の回転数と消費電力との関係を示すグラフである。 振動方向の軌跡と消費電力との関係を示すグラフである。 （ａ－１）～（ａ－３）は各種偏芯錘の形状を示す説明図で、（ｂ）は当該偏芯錘と消費電力との関係を示すグラフである。 振動ポンプを用いて回転軸の軸受部に潤滑油を供給する機構に潤滑油カラーを使用するようにした一例を示す説明図で、（ａ）は縦断面図（（ｂ）のＢ－Ｂ断面図）、（ｂ）は横断面図（（ａ）のＡ－Ａ断面図）ある。 振動ポンプを用いて回転軸の軸受部に潤滑油を供給する機構に振動ポンプを使用するようにした一例を示す説明図である。 振動ポンプの説明図で、（ａ）は振動ポンプの断面図、（ｂ－１）は振動ポンプの弁体の平面図、（ｂ－２）は同正面図、（ｃ）は振動ポンプの行程説明図である。 潤滑油カラーと振動ポンプを用いた場合の消費電力の関係を示すグラフである。
　以下、本発明の振動発生装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
　図１に、本発明の振動発生装置を適用した振動篩機の一実施例を示す。
　この振動篩機１は、篩網２上に供給された被処理物Ｗに篩網２を介して振動を付与して篩分けを行いながら、被処理物Ｗを搬送するようにしたもので、篩網２に対して振動を付与するために、それぞれ偏芯錘３２ａ、３２ｂを備えた２本の回転軸３１ａ、３１ｂを平行して配設した振動発生装置３を備えるようにしている。
　そして、この振動発生装置３は、２本の回転軸３１ａ、３１ｂを独立して駆動するように電動機Ｍａ、Ｍｂを配設するとともに、起動時に２本の回転軸３１ａ、３１ｂのうちのいずれか一方の回転軸を起動し、この回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、他方の回転軸を起動するように、回転駆動制御機構（図示省略）を構成するようにしている。
　ここで、「回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した（時）」とは、一方の回転軸を起動することにより、電動機の消費電力は急激に立ち上がった後、漸次減少し、回転数が設定した回転数になると、ほぼ一定の値に収束するが、この状態になった時をいう。
　これを、電動機Ｍａ、Ｍｂに、それぞれ誘導電動機を使用し、２本の回転軸３１ａ、３１ｂを独立して逆方向に駆動するようにした、より具体的な実施例に基づいて説明する。
　図２に、起動時に２本の回転軸３１ａ、３１ｂのうちのいずれか一方の回転軸３１ａ（実施例１）又は回転軸３１ｂ（実施例２）を起動し、この回転軸３１ａ又は回転軸３１ｂの回転駆動状態が定常状態に移行した後、他方の回転軸３１ｂ（実施例１）又は回転軸３１ａ（実施例２）を起動するようにした場合と、起動時に２本の回転軸３１ａ、３１ｂの両方を同時に起動した場合（比較例）の消費電力を示す。
　なお、図２では、他方の回転軸３１ｂ（実施例１）又は回転軸３１ａ（実施例２）の起動を、一方の回転軸３１ａ（実施例１）又は回転軸３１ｂ（実施例２）を起動した後、１２秒後に行うようにしている。
　図２からも明らかなように、実施例１及び２は、比較例と比較して、２本の回転軸３１ａ、３１ｂを回転駆動するために必要とされる電動機のピークの容量（消費電力）を低減でき（実施例１及び２の電動機のピークの容量は、比較例の５５％程度となる。）、併せて、電動機の消費電力を低減できることが分かった。
　ここで、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂは、同期を取らずに起動しても、発生する振動によって、回転軸３１ａ、３１ｂは自然と所定の相対的な位相状態に同調させることができる。
　このため、回転駆動制御機構としては、簡単なリレー回路やタイマー回路を用いて、適当な時間差（本実施例においては、１２秒。）をもたせて、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂを起動するようにすることができる。
　一方、この振動発生装置３は、２本の回転軸３１ａ、３１ｂを独立して駆動するように電動機Ｍａ、Ｍｂを配設するとともに、２本の回転軸３１ａ、３１ｂの回転駆動状態が定常状態に移行した後、２本の回転軸３１ａ、３１ｂのうちのいずれか一方の回転軸への回転駆動力の伝達を中止し、該回転駆動力の伝達を中止した回転軸を、他方の回転軸の回転駆動により発生する振動によって他方の回転軸に連動して連れ回りさせるように回転駆動制御機構（図示省略）を構成するようにしている。
　ここで、「２本の回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した（時）」とは、回転軸を起動することにより、電動機の消費電力は急激に立ち上がった後、漸次減少し、回転数が設定した回転数になると、ほぼ一定の値に収束するが、この状態になった時をいう。
　これを、電動機Ｍａ、Ｍｂに、それぞれ誘導電動機を使用し、２本の回転軸３１ａ、３１ｂを独立して逆方向に駆動するようにした、より具体的な実施例に基づいて説明する。
　図３に、２本の回転軸３１ａ、３１ｂの回転駆動状態が定常状態に移行した後、２本の回転軸３１ａ、３１ｂのうちのいずれか一方の回転軸３１ｂ（実施例３）又は回転軸３１ａ（実施例４）への回転駆動力の伝達を中止し（具体的には、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂのうちのいずれか一方の電動機Ｍｂ（実施例３）又は電動機Ｍａ（実施例４）を停止するようにする。）、回転駆動力の伝達を中止した回転軸３１ｂ又は回転軸３１ａを、他方の電動機Ｍａ又は電動機Ｍｂによる回転軸３１ａ又は回転軸３１ｂの回転駆動によって発生する振動によって他方の回転軸３１ａ又は回転軸３１ｂに連動して連れ回りさせるようにした場合を示す。
　図３に示すように、振動方向の角度が、２本の回転軸３１ａ、３１ｂの回転駆動状態が定常状態にある場合（水平面に対して４５°）と比較して、実施例３の場合、回転駆動力の伝達を中止した回転軸３１ｂが回転駆動している回転軸３１ａに遅れて連れ回りすることから水平方向に近づき（水平面に対して３５°）、実施例４の場合、回転駆動力の伝達を中止した回転軸３１ａが回転駆動している回転軸３１ｂに遅れて連れ回りすることから鉛直方向に近づく（水平面に対して５５°）ことになる。
　そして、電動機Ｍａ、Ｍｂの消費電力を、２本の回転軸３１ａ、３１ｂを回転駆動する場合と比較して、１５％程度低減できることが分かった。
　ところで、実施例３及び実施例４の運転方法は、電動機Ｍａ、Ｍｂの消費電力の低減に加え、振動方向の角度の違いによって、振動篩機１の篩分け動作を選択可能とし、これにより、篩分け効率の向上につなげることができる。
　すなわち、実施例３の運転方法は、振動方向の角度が水平方向に近づく（水平面に対して３５°）ため、定常状態にある場合（水平面に対して４５°）と比較して、「搬送力＞篩分け力」の篩分け動作となり、一方、実施例４の運転方法は、振動方向の角度が鉛直方向に近づく（水平面に対して５５°）ため、定常状態にある場合（水平面に対して４５°）と比較して、「篩分け力＞搬送力」の篩分け動作となる。
　そして、この振動方向の角度による篩分け動作の違いを利用して、例えば、２本の回転軸３１ａ、３１ｂの回転駆動状態が定常状態に移行した後、実施例３の運転方法によって、「搬送力＞篩分け力」の搬送優先の篩分け動作を行って、振動篩機１の篩網２上に供給された被処理物Ｗの搬送を行いながら、定期的に実施例４の運転方法に切り替えて（この場合、必要に応じて、２本の回転軸３１ａ、３１ｂを駆動する運転方法を介在することもできる。）、「篩分け力＞搬送力」の篩分け優先の篩分け動作を行って、被処理物Ｗに篩網２を介して大きな振動を付与して篩分けを行うようにすることができる。
　また、実施例４の運転方法は、振動方向の角度が鉛直方向に近づく（水平面に対して５５°）ため、篩網２の網目に突き刺さったり、網目を閉塞した被処理物Ｗを振動により払い落して、篩網２の篩分け機能を維持する機能も備えている。
　ここで、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂは、そのいずれか一方を停止するだけでよいため、回転駆動制御機構としては、簡単なリレー回路やタイマー回路を用いて、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂの駆動を制御するようにすることができる。
　なお、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂのいずれか一方の電動機の停止は、継続的に行っても、又は断続的に行ってもよい。
　また、図３に示すように、振動方向の角度が、２本の回転軸３１ａ、３１ｂの回転駆動状態が定常状態にするために、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂを同時に起動してもよいが、起動時に２本の回転軸３１ａ、３１ｂのうちのいずれか一方の回転軸を起動し、この回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、他方の回転軸を起動するようにしてもよい。
　ところで、振動方向の角度は、２本の回転軸３１ａ、３１ｂの中心軸を含む面が、水平面となす角度を調節することにより、任意の角度、例えば、水平面に対して４５°を挟んで、±１５°、±３０°に設定することができる。
　また、発生する振動の周期は、２本の回転軸３１ａ、３１ｂの回転数（具体的には、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂの回転数）によって、任意の周期に設定することができる。
　ここで、図４に示すように、２台の電動機Ｍａ、Ｍｂの回転数と、消費電力とは、正の相関関係にある。
　また、発生する振動方向の軌跡は、直線状のほか、２本の回転軸３１ａ、３１ｂに備える偏芯錘３２ａ、３２ｂの重量や偏芯量等に差を設けることによって、楕円状とすることができる。
　ここで、図５に示す発生する振動方向の軌跡と消費電力との関係に示すように、直線状よりも楕円状の方が消費電力が小さくなる（回転軸の起動時（ピーク時）で７％程度、回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した時で２％程度。）ことが分かった。
　偏芯錘には、通常、図６（ａ－１）に示すような半円形状の偏芯錘や回転軸芯を中心からずらせた円形状の偏芯錘が汎用されるが、図６（ａ－２）及び（ａ－３）に示すような、矩形状の偏芯錘を採用することもできる。
　そして、表１及び図６（ｂ）に示す、発生する振動の大きさを同じに設定した偏芯錘を用いて行った実験結果から明らかなように、図６（ａ－２）及び（ａ－３）に示す矩形状の偏芯錘は、図６（ａ－１）に示す半円形状の偏芯錘と比較して、回転軸を起動するために必要とされる電動機のピークの容量を低減でき、これにより、電動機の消費電力を低減できることが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　ところで、図７に示すように、この種の振動発生装置においては、偏芯錘３２ａ、３２ｂを備えた回転軸３１ａ、３１ｂの軸受部３３ａ、３３ｂの潤滑のために、偏芯錘３２ａ、３２ｂを収容したケーシング３４内に潤滑油Ｏｉを貯留しておき、この潤滑油Ｏｉを、回転軸３１ｂに固定するようにした円筒形状の潤滑油カラー３５によって、回転軸３１ｂを回転に合わせて掬い上げるようにして軸受部３３ａ、３３ｂに降りかけるようにしている。
　しかしながら、この潤滑方法は、潤滑油カラー３５が貯留された潤滑油Ｏｉ中を移動する際に抵抗力が発生し、エネルギ損失を生じるという問題があった。
　この問題に対処するために、図８に示すように、潤滑油Ｏｉの貯留部４１から振動ポンプ４２を介して回転軸３１ａ、３１ｂの軸受部３３ａ、３３ｂに潤滑油Ｏｉを供給するようにし、軸受部３３ａ、３３ｂに供給された潤滑油Ｏｉを、ケーシング３４及び潤滑油Ｏｉ中の異物を除去するストレーナ４３を介して、貯留部４１に返流させるようにすることができる。
　ここで、振動ポンプ４２は、図９に示すように、内部に振動を受けることによって移動する弁体４２ａを備えるようにしたもので、貯留部４１に貯留された潤滑油Ｏｉを、振動発生装置３により発生する振動を受けることによって往復動する弁体４２ａにより強制的に一方から他方に向けて間欠的に送り出して軸受部３３ａ、３３ｂに供給できるものである。
　これにより、別途動力源を設けることなく、振動発生装置３により発生する振動を動力源として、回転軸３１ａ、３１ｂの軸受部３３ａ、３３ｂに潤滑油Ｏｉを供給することができる。
　そして、図１０に示す、潤滑油カラーと振動ポンプを用いる実験結果から明らかなように、振動ポンプを用いた場合、潤滑油カラーを用いた場合と比較して、回転軸を定常状態で回転駆動するために必要とされる電動機の消費電力を低減できることが分かった。
　以上、本発明の振動発生装置について、振動発生装置を適用した振動篩機の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、本発明の振動発生装置を、偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設したものを複数組備えたものや、この複数組の振動発生装置において電動機を共用するようにしたものに適用できる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
　本発明の振動発生装置は、偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設するようにした振動発生装置において必要とされる電動機の容量や消費電力を低減できる特性を有していることから、振動篩機や振動杭打ち機の用途に好適に用いることができるほか、振動発生装置の用途に広く用いることができる。
　１　振動篩機
　２　篩網
　３　振動発生装置
　３１ａ　回転軸
　３１ｂ　回転軸
　３２ａ　偏芯錘
　３２ｂ　偏芯錘
　Ｍａ　電動機
　Ｍｂ　電動機
　Ｗ　被処理物

Claims (5)

  1. 　それぞれ偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設した振動発生装置において、前記２本の回転軸を独立して駆動するように電動機を配設するとともに、起動時に２本の回転軸のうちのいずれか一方の回転軸を起動し、該回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、他方の回転軸を起動するように回転駆動制御機構を構成したことを特徴とする振動発生装置。
  2. 　それぞれ偏芯錘を備えた２本の回転軸を平行して配設した振動発生装置において、前記２本の回転軸を独立して駆動するように電動機を配設するとともに、２本の回転軸の回転駆動状態が定常状態に移行した後、２本の回転軸のうちのいずれか一方の回転軸への回転駆動力の伝達を中止し、該回転駆動力の伝達を中止した回転軸を、他方の回転軸の回転駆動により発生する振動によって他方の回転軸に連動して連れ回りさせるように回転駆動制御機構を構成したことを特徴とする振動発生装置。
  3. 　回転駆動力の伝達を中止する回転軸の選択により振動方向の角度の違いを生じさせるようにしたことを特徴とする請求項２記載の振動発生装置。
  4. 　偏芯錘に、矩形状の偏芯錘を用いたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の振動発生装置。
  5. 　潤滑油の貯留部から振動ポンプを介して回転軸の軸受部に潤滑油を供給するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の振動発生装置。
PCT/JP2014/060584 2013-04-15 2014-04-14 振動発生装置 WO2014171416A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480018653.0A CN105102141B (zh) 2013-04-15 2014-04-14 振动发生装置
SG11201507746WA SG11201507746WA (en) 2013-04-15 2014-04-14 Vibration generation device
US14/783,098 US10263493B2 (en) 2013-04-15 2014-04-14 Vibratory sieving machine
EP14785447.5A EP2987563B1 (en) 2013-04-15 2014-04-14 Vibratory sieving machine
JP2015512468A JP5969115B2 (ja) 2013-04-15 2014-04-14 振動発生装置
PH12015502363A PH12015502363B1 (en) 2013-04-15 2015-10-12 Vibration generation device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-085055 2013-04-15
JP2013085055 2013-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014171416A1 true WO2014171416A1 (ja) 2014-10-23

Family

ID=51731357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/060584 WO2014171416A1 (ja) 2013-04-15 2014-04-14 振動発生装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10263493B2 (ja)
EP (1) EP2987563B1 (ja)
JP (1) JP5969115B2 (ja)
CN (1) CN105102141B (ja)
MY (1) MY175485A (ja)
PH (1) PH12015502363B1 (ja)
SG (1) SG11201507746WA (ja)
WO (1) WO2014171416A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017098582A1 (ja) 2015-12-08 2017-06-15 株式会社キンキ 振動篩機の運転制御方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10201398B2 (en) 2015-03-20 2019-02-12 Kaltenbach & Voigt Gmbh Dispensing material from a dental handpiece
CN108554802B (zh) * 2018-05-22 2023-08-01 西南石油大学 一种拉簧耦合的同向回转多激振电机装置
US11801191B2 (en) * 2019-12-10 2023-10-31 Performance Health Systems, Llc Hypotrochoid assembly for generating vibrations in an exercise machine and method for using same

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06294124A (ja) * 1993-04-06 1994-10-21 Chiyouwa Kogyo Kk 起振機の駆動・制御方法、および同駆動・制御装置
JPH0938575A (ja) * 1995-07-31 1997-02-10 Chowa Kogyo Kk 回転式起振機、および回転式起振機の制御方法
JPH0978579A (ja) * 1995-09-14 1997-03-25 Chowa Kogyo Kk 偏心重錘の起振力制御方法、および、同制御機構
JPH1018288A (ja) 1996-07-03 1998-01-20 Kinki:Kk ラジエータ内蔵型振動杭打機
JPH11182414A (ja) * 1997-12-18 1999-07-06 Furukawa Co Ltd 振動ポンプ及び振動ポンプを用いた潤滑装置
JP2001025293A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Nippon Signal Co Ltd:The 電動機制御装置
JP2003300019A (ja) 2002-04-09 2003-10-21 Kinki:Kk 振動篩機とそれを備えた篩設備
JP2007149084A (ja) * 2005-11-18 2007-06-14 Taida Electronic Ind Co Ltd ファンシステム並びにその順次起動モジュール及び遅延起動ユニット

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL42791C (ja) *
US3948354A (en) * 1974-09-18 1976-04-06 Hydrotile Machinery Company Lubricator for concrete pipe vibrators
IT1073972B (it) * 1975-07-29 1985-04-17 Komatsu Mfg Co Ltd Vibratore a forza variabile
DE2551396A1 (de) * 1975-11-15 1977-05-18 Licentia Gmbh Verfahren zur veraenderung des winkels der resultierenden schwingamplitude
US4255254A (en) * 1979-11-19 1981-03-10 Faunce And Associates, Inc. Delayed counterweight vibrator apparatus
CN85102855B (zh) * 1985-04-01 1987-09-23 曹培生 一种非线性电磁振动装置
US4793196A (en) * 1987-03-24 1988-12-27 Key Technology, Inc. Gear coupled, counter-rotating vibratory drive assembly
CN2154131Y (zh) * 1993-05-04 1994-01-26 新乡市太行振动机械厂 双轴振动器
CN101864772B (zh) * 2010-06-24 2012-11-21 河海大学常州校区 一种自动调节偏心力矩和打击频率的振动打桩头

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06294124A (ja) * 1993-04-06 1994-10-21 Chiyouwa Kogyo Kk 起振機の駆動・制御方法、および同駆動・制御装置
JPH0938575A (ja) * 1995-07-31 1997-02-10 Chowa Kogyo Kk 回転式起振機、および回転式起振機の制御方法
JPH0978579A (ja) * 1995-09-14 1997-03-25 Chowa Kogyo Kk 偏心重錘の起振力制御方法、および、同制御機構
JPH1018288A (ja) 1996-07-03 1998-01-20 Kinki:Kk ラジエータ内蔵型振動杭打機
JPH11182414A (ja) * 1997-12-18 1999-07-06 Furukawa Co Ltd 振動ポンプ及び振動ポンプを用いた潤滑装置
JP2001025293A (ja) * 1999-07-09 2001-01-26 Nippon Signal Co Ltd:The 電動機制御装置
JP2003300019A (ja) 2002-04-09 2003-10-21 Kinki:Kk 振動篩機とそれを備えた篩設備
JP2007149084A (ja) * 2005-11-18 2007-06-14 Taida Electronic Ind Co Ltd ファンシステム並びにその順次起動モジュール及び遅延起動ユニット

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2987563A4

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017098582A1 (ja) 2015-12-08 2017-06-15 株式会社キンキ 振動篩機の運転制御方法
JPWO2017098582A1 (ja) * 2015-12-08 2018-08-09 株式会社キンキ 振動篩機の運転制御方法
EP3388156A4 (en) * 2015-12-08 2019-09-25 Kabushiki Kaisha Kinki METHOD OF CONTROLLING OPERATION OF VIBRANT TRIM SCREEN
US10610897B2 (en) * 2015-12-08 2020-04-07 Kabushiki Kaisha Kinki Method of controlling the operation of vibration screen

Also Published As

Publication number Publication date
EP2987563A1 (en) 2016-02-24
SG11201507746WA (en) 2015-10-29
JP5969115B2 (ja) 2016-08-10
EP2987563B1 (en) 2021-07-21
CN105102141B (zh) 2017-11-14
EP2987563A4 (en) 2016-12-14
PH12015502363A1 (en) 2016-02-22
PH12015502363B1 (en) 2016-02-22
US10263493B2 (en) 2019-04-16
US20160056685A1 (en) 2016-02-25
MY175485A (en) 2020-06-30
JPWO2014171416A1 (ja) 2017-02-23
CN105102141A (zh) 2015-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5969115B2 (ja) 振動発生装置
EP2037557A3 (en) Axial Gap-Type Electric Motor
JP6208302B2 (ja) ソイルコンパクター
KR102300264B1 (ko) 영구자석 동기 모터
EP2728737A3 (en) Method for starting an electric motor
JP2020525699A (ja) 円筒対称性容積形機械
JP2017538060A (ja) 磁力回転加速装置及びこれを含む発電システム
JP6382457B2 (ja) 振動篩機の運転制御方法
MX2010004112A (es) Motores de funcion multiple.
US20120013211A1 (en) Electric motor having a selectively adjustable base speed
US9729033B2 (en) Variable speed electro-mechanical drive
JP5993219B2 (ja) ペンデュラムスライダーポンプおよびペンデュラムスライダーポンプの使用方法
TWI335958B (en) A motor generating power and its method
JP2020534464A (ja) 円筒形対称容積機械
CN202270641U (zh) 一种旋转惯性增矩偏心块及振动设备
CN107947630A (zh) 外圈输出的中空式超声电机
CN108620304B (zh) 滑带式在线变力激振器
CN201813250U (zh) 二级动摆混沌振动电机
JP4581296B2 (ja) 回転機能付プレスユニット
US20120299421A1 (en) Electrodynamic engine with a three-point suspended shaft and usage of a third bearing as an assisting shaft mount
CN104948397A (zh) 动力产生装置
KR101673741B1 (ko) 알터네이터 풀리 진동 저감 장치
CN101844131A (zh) 一种振动机械的激振方法
CN108115621A (zh) 便携式工具机、工具接收部及用于振荡地驱动工具接收部的方法
JP2016121706A (ja) バランサシャフト

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480018653.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14785447

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015512468

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014785447

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14783098

Country of ref document: US

Ref document number: IDP00201506373

Country of ref document: ID

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12015502363

Country of ref document: PH

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE