專利名稱：一種單軸平置可變軌跡激振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種振動(dòng)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及礦山機(jī)械可以實(shí)現(xiàn)篩分和喂料兩種功能的激振器。
背景技術(shù)：
至今為止，現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械激振器從運(yùn)動(dòng)軌跡上分基本上是圓形、直線、橢圓三大類，運(yùn)用的激振器結(jié)構(gòu)分別是單軸、雙軸、三軸三種。即單軸激振器實(shí)現(xiàn)的是圓運(yùn)動(dòng)軌跡，雙軸激振器實(shí)現(xiàn)的是直線運(yùn)動(dòng)軌跡，三軸激振器實(shí)現(xiàn)的是橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡。這當(dāng)中雖然有許許多多改進(jìn)和創(chuàng)新，也公開了不少實(shí)用新型及實(shí)用新型專利，如專利號CN200920213889. 6專利名稱為“用于機(jī)械振動(dòng)篩的單軸圓振動(dòng)軌跡激振器”，專利號CN200310119021. 7專利名稱為“雙軸慣性激振器”，專利號200920213200. X專利名稱“三軸橢圓振動(dòng)篩的振動(dòng)器”，但都沒有超出單軸或多軸組合的思路框架。運(yùn)動(dòng)軌跡不同產(chǎn)生的激振工作效果也不同。單軸激振器產(chǎn)生的圓運(yùn)動(dòng)軌跡(如圖一)，它的優(yōu)點(diǎn)是圓軌跡即有法向方向振動(dòng)分力，又有切向方向振動(dòng)分力，臨界物料不易在篩網(wǎng)上堵孔。它的缺點(diǎn)是圓周運(yùn)動(dòng)與振動(dòng)箱體中的彈簧運(yùn)動(dòng)結(jié)合時(shí)，物料只有上下篩分運(yùn)動(dòng)，而沒有水平輸送運(yùn)動(dòng)(水平分力極微)。所以，市場上所有使用單軸激振器的設(shè)備千篇一律都是斜置的，以便利用重力而產(chǎn)生水平輸送運(yùn)動(dòng)。也正是由于斜置的原因，物料匆匆下落，篩分不充分，篩分效果不高。雙軸激振器產(chǎn)生的是直線運(yùn)動(dòng)軌跡(如圖二)，它的優(yōu)點(diǎn)是振動(dòng)方向角可在0° 90°調(diào)整(通過改變二根偏心軸的偏心相位角)，通常選用30° 60 °范圍的方向角。這樣物料既有垂直上下的篩分運(yùn)動(dòng)又有水平方向的輸送運(yùn)動(dòng)，所以雙軸激振器可以水平放置使用。也正是由于平置的原因，使物料篩分充分，篩分效果極高。它的缺點(diǎn)是由于直線運(yùn)動(dòng)只有法向振動(dòng)而缺少切向振動(dòng)，篩網(wǎng)上的臨界物料易堵孔，影響篩分效果。三軸激振器產(chǎn)生的是橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡(如圖三)，它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合了圓運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，即可以水平設(shè)置使用又不易堵料。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、耗電大。 且三軸激振器(包括雙軸激振器)調(diào)整方向角時(shí)需打開激振器拆裝齒圈(即通過調(diào)整各偏心軸的偏心相位角差)來實(shí)現(xiàn)，很不方便，由用戶自行調(diào)整時(shí)極易出錯(cuò)?，F(xiàn)有技術(shù)最大的不足還在于基本上是一個(gè)激振器只能實(shí)現(xiàn)一種運(yùn)動(dòng)軌跡，而不能在同一裝置中實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)軌跡之間的轉(zhuǎn)換。也有人做過這方面的研發(fā)，如專利號 93239430. 2專利名稱為“振動(dòng)篩激振器”(如圖四)，它運(yùn)用“一個(gè)帶偏心質(zhì)量的單行星輪內(nèi)嚙合行星齒輪機(jī)構(gòu)”，來實(shí)現(xiàn)圓、直線、橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡。該激振器有以下幾點(diǎn)不足①原理上行，制造上不行。從行星輪原理上說，是可實(shí)現(xiàn)圓、直線、橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造時(shí)實(shí)際上是受其結(jié)構(gòu)限制的，可以實(shí)現(xiàn)橢圓軌跡，但很難實(shí)現(xiàn)圓與直線運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖四所示因偏心塊質(zhì)心N是不可能與電機(jī)軸心M重合的，即切向分力不可能為零，所以不可能實(shí)現(xiàn)直線軌跡；同理偏心塊質(zhì)心N很難與行星輪軸心重合，所以很難實(shí)現(xiàn)圓軌跡。橢圓時(shí)， 有方向角而可平置使用，但接近圓型軌跡時(shí)，方向角作用趨于零，振動(dòng)箱就需要斜置使用，實(shí)際使用中斜置和平置只能選其一。所以該激振器并沒有在實(shí)用意義上實(shí)現(xiàn)圓、直線、橢圓三種運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)換。②、方向角調(diào)整不方便。需拆裝行星輪，通過調(diào)整行星輪的偏心相位角來實(shí)現(xiàn)。③、該激振器由于受電機(jī)結(jié)構(gòu)限制，偏心力(即激振力)很有限，僅適合微型或小型設(shè)備，對中、大型設(shè)備不適合。綜上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中如采用單軸激振器時(shí)，雖然結(jié)構(gòu)簡單但必須斜置，大大降低篩分效果，并且振動(dòng)箱體設(shè)置高低端落差大，占用更大的空間又提高了安裝成本。而采用多軸激振器雖可水平放置，以提高激振作功效果，但機(jī)構(gòu)耗材大，制造難度高(即制造成本大)，方向角調(diào)整不方便；耗電大、運(yùn)行成本高。且最大的不足還在于不能在同一機(jī)構(gòu)中選擇不同的運(yùn)動(dòng)軌跡。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)更為合理簡單，制造成本低、使用成本低，方向角調(diào)整方便、激振作功效率高，且能在同一裝置中方便地實(shí)現(xiàn)圓、直線、橢圓等不同動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)換的一種“單軸平置可變軌跡激振器”。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的所述一種單軸平置可變軌跡激振器，包括振動(dòng)箱體、彈簧、彈簧座、底座及電機(jī)，其特征在于在振動(dòng)箱體兩側(cè)各設(shè)有兩平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述的兩平行四邊形機(jī)構(gòu)為在振動(dòng)箱體兩側(cè)各設(shè)有兩支伸縮桿，并由該兩支伸縮桿與同側(cè)上的一上連桿和一下連桿鉸鏈各組成的一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，在振動(dòng)箱體兩側(cè)上各設(shè)有的兩支伸縮桿的上端各連接有一上連桿，兩側(cè)的上連桿固定于振動(dòng)箱體上，上連桿上設(shè)有連接偏心軸的軸承座，在振動(dòng)箱體兩側(cè)上各設(shè)有的兩支伸縮桿的下端與兩側(cè)的一下連桿的兩端鉸鏈，形成四個(gè)鉸鏈點(diǎn)，四個(gè)鉸鏈點(diǎn)固定于底座上的四個(gè)弧形調(diào)節(jié)器槽孔中。由伸縮桿與上連桿、下連桿組成的平行四邊形機(jī)構(gòu)是本實(shí)用新型中的重要機(jī)構(gòu)。它比現(xiàn)有技術(shù)中的二軸、三軸激振器省材、制造成本低，省電耗，便于維護(hù)。所述伸縮桿平行四邊形中的上連桿在偏心軸圓周慣性力下作兩項(xiàng)分運(yùn)動(dòng)①、沿伸縮桿軸向作一小段滑移運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為直線，運(yùn)動(dòng)長度由伸縮桿內(nèi)設(shè)定的滑移間距決定，②、以伸縮桿下支點(diǎn)為圓心以下支點(diǎn)至上支點(diǎn)長度為半徑作一小段搖擺運(yùn)動(dòng)(因弧線很短，可近似為直線)，運(yùn)動(dòng)軌跡為弧線，長度由彈簧特性(彈性)決定。二項(xiàng)運(yùn)動(dòng)合成為橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡(或直線、圓軌跡)。橢圓長軸由振動(dòng)箱體重量及彈簧彈性間距決定，是一個(gè)定值。橢圓短軸由伸縮桿滑移間距決定，滑移間距可調(diào)(通常調(diào)整范圍0 20mm)。當(dāng)滑移間距調(diào)為零時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(實(shí)為弧線)；當(dāng)滑移間距與弧線長度相等時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡為圓； 當(dāng)滑移間距與弧線長度不相等時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓。本實(shí)用新型其顯著效果是在同一裝置中通過調(diào)整伸縮桿的滑移間距，可方便地實(shí)現(xiàn)圓、直線、橢圓等不同運(yùn)動(dòng)軌跡的變換，以滿足篩分和喂料等不同的工況要求。由偏心軸的慣性力帶動(dòng)伸縮桿的上支點(diǎn)作滑移直線運(yùn)動(dòng)和搖擺弧線運(yùn)動(dòng)，而合成圓、直線、橢圓等多種運(yùn)動(dòng)軌跡的激振力，是本實(shí)用新型的重要機(jī)理和核心技術(shù)。所述伸縮桿角度可調(diào)?；⌒握{(diào)節(jié)器上設(shè)有弧形槽孔，通過調(diào)節(jié)下連桿與伸縮桿下端四個(gè)鉸鏈支點(diǎn)的調(diào)節(jié)銷螺栓，在弧形調(diào)節(jié)器上弧形槽孔中的位置，可以調(diào)節(jié)振動(dòng)方向角。 理論上可在0-90°之間調(diào)整，通常在30° 60°范圍內(nèi)調(diào)整。本實(shí)用新型采用在振動(dòng)機(jī)體兩側(cè)，用二個(gè)伸縮桿組成的平行四邊形上連桿支撐振動(dòng)箱體的激振，相當(dāng)于在振動(dòng)箱體水平方向四個(gè)角對稱四點(diǎn)支撐，振動(dòng)平衡性大為增強(qiáng)。又由于有了伸縮桿上的滑移間距，使平行四邊形的運(yùn)動(dòng)與振動(dòng)機(jī)體的運(yùn)動(dòng)之間不利的干涉位差消除，即有自定中心作用。本實(shí)用新型比現(xiàn)有技術(shù)激振器的運(yùn)動(dòng)平衡性強(qiáng)得多。所述單軸平衡可變軌跡激振器的方向角是由伸縮桿的角度決定的，振動(dòng)方向角 β和伸縮桿與水平角度α的關(guān)系是β =90° -α。一個(gè)有益的效果是在現(xiàn)有技術(shù)中， 直線與橢圓軌跡運(yùn)動(dòng)是有振動(dòng)方向角的，可以平置使用，而圓軌跡時(shí)沒有了方向角，即需斜置，以便借助重力來產(chǎn)生水平輸送力，而在本實(shí)用新型中，不論直線、橢圓還是圓軌跡，均可水平放置使用，處于最佳效果狀態(tài)工作。

圖1單軸激振器示意圖；圖2雙軸激振器示意圖；圖3雙軸激振器示意圖；圖4行星輪激振器示意圖，其中0為電機(jī)軸心，M為行星輪軸心，N為偏心塊質(zhì)心， M 1為行星輪轉(zhuǎn)過90°時(shí)位置，Nl為行星輪轉(zhuǎn)過90°時(shí)位置；圖5為本實(shí)用新型m = 0時(shí)的直線軌跡圖；圖6為本實(shí)用新型m興L時(shí)的橢圓軌跡圖；圖7為本實(shí)用新型m = L時(shí)的圓形軌跡圖；圖8是本實(shí)用新型所述的一種單軸平置可變軌跡激振篩的主視圖；圖9是本實(shí)用新型所述的一種單軸平置可變軌跡激振篩的俯視圖；1、彈簧；2、弧形調(diào)節(jié)器；3、伸縮桿；4、下連桿；5、上連桿；6、偏心軸；7、皮帶輪；8、 軸承座；9、彈簧座；10、底座；11、電機(jī)；12、傳動(dòng)帶；13、振動(dòng)篩箱體；圖10伸縮桿結(jié)構(gòu)圖，m為滑移間距；31、滑移桿；32、滑移導(dǎo)桿；33、上鎖緊螺母；34、外調(diào)節(jié)螺桿；35、消音橡膠墊；36、 下鎖緊螺母；37、內(nèi)調(diào)節(jié)螺桿；圖11弧形調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)圖；21、螺母；22、調(diào)節(jié)螺栓。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一，以本實(shí)用新型運(yùn)用到振動(dòng)篩產(chǎn)品上為例，振動(dòng)箱體為振動(dòng)篩箱體。如圖 8、圖9、圖10和圖11所示在振動(dòng)篩箱體13兩側(cè)各設(shè)有兩支伸縮桿3，并由該兩支伸縮桿 3與同側(cè)上的上連桿5和下連桿4鉸鏈各組成一個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，在振動(dòng)篩箱體13兩側(cè)上各設(shè)有的兩支伸縮桿3的上端各連接有上連桿5，兩側(cè)的上連桿5固定于振動(dòng)篩箱體13 上，上連桿5上設(shè)有連接偏心軸6的軸承座8，在振動(dòng)篩箱體13兩側(cè)上各設(shè)有的兩支伸縮桿3的下端與兩側(cè)的下連桿4的兩端鉸鏈，形成四個(gè)鉸鏈點(diǎn)，四個(gè)鉸鏈點(diǎn)固定于底座10上的四個(gè)弧形調(diào)節(jié)器2的槽孔中。當(dāng)偏心軸6在電機(jī)11驅(qū)動(dòng)下作圓周運(yùn)動(dòng)，其偏心軸6慣性力在彈簧1的作用下， 帶動(dòng)振動(dòng)箱體13，連同伸縮桿3、上連桿5產(chǎn)生激振運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生如圖5、圖6和圖7所示的直線、橢圓和圓的運(yùn)動(dòng)軌跡。
5[0030]優(yōu)點(diǎn)a.由兩個(gè)平行四邊形替代了三軸激振器中的二支偏心軸，四個(gè)軸承和三個(gè)齒輪圈，省材、易制造加工、成本低；b.省電節(jié)能、節(jié)省了二個(gè)偏心軸的運(yùn)轉(zhuǎn)能耗；C.由四個(gè)伸縮桿四個(gè)上支點(diǎn)帶動(dòng)振動(dòng)箱體，振動(dòng)平衡性好。如圖8所示，激振的運(yùn)動(dòng)軌跡是由伸縮桿3上支點(diǎn)二項(xiàng)運(yùn)動(dòng)合成的。一伸縮桿上支點(diǎn)連同上連桿5沿伸縮桿3軸向作一小段滑移直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)長度由伸縮桿3的滑移間距決定；二 伸縮桿3上支點(diǎn)在以下支點(diǎn)為圓心作一小段搖擺弧線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)長度由彈簧L 彈性間距決定。兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)合成，即為如圖5、圖6和圖7所示的直線、橢圓和圓的運(yùn)動(dòng)軌跡。 橢圓軌跡的短軸即為伸縮桿3上的滑移間距m，長軸即為彈簧L彈性間距L。①當(dāng)m = 0時(shí)， 運(yùn)動(dòng)軌跡為直線；②當(dāng)m = L時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡為圓；③當(dāng)m興L時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓。調(diào)節(jié)m 的大小，即可變換運(yùn)動(dòng)軌跡。如圖10滑移桿31與滑移導(dǎo)桿32組成一對運(yùn)動(dòng)副，可伸縮滑移，滑移導(dǎo)桿32套入外調(diào)節(jié)螺桿；34內(nèi)。通過螺紋的進(jìn)、退可調(diào)節(jié)滑移間距m值。內(nèi)調(diào)節(jié)螺桿37與外調(diào)節(jié)螺桿 34下部螺紋連接，旋進(jìn)與旋出可調(diào)整伸縮桿3總長度，以便在安裝調(diào)整時(shí)達(dá)到最佳位置。上鎖緊螺母33與下鎖緊螺母36，在調(diào)整前需松開，調(diào)整完畢再鎖緊。消音橡膠墊35起消除擊打聲音的作用。優(yōu)點(diǎn)a.突破了現(xiàn)有技術(shù)一種激振器只能是一種運(yùn)動(dòng)軌跡的局限，實(shí)現(xiàn)了在一種激振器上實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)動(dòng)軌跡的轉(zhuǎn)換，以滿足不同工況需要。功能大，適用性廣。b.滑移間距還具有自定中心作用。由于振動(dòng)箱體的中心是可變化的，又是運(yùn)動(dòng)著的，滑移間距起到彌補(bǔ)振動(dòng)箱體運(yùn)動(dòng)與平行四邊形兩個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)之間的干涉位差，使運(yùn)動(dòng)得以自如。如圖8、圖9、圖10和圖11所示，伸縮桿3角度決定振動(dòng)方向角。需要變換方向角時(shí)，松開螺母21，將調(diào)節(jié)螺栓22扳過一個(gè)所需角度，然后重新緊固螺母21。優(yōu)點(diǎn)①調(diào)節(jié)很方便、簡單，無須像多軸激振器要打開激振器，拆開內(nèi)部的齒圈； ②直觀，用戶自調(diào)不會(huì)出錯(cuò)。實(shí)施例二，以對老產(chǎn)品(單軸振動(dòng)篩)技術(shù)改造為實(shí)例。如圖8、圖9、圖10和圖 11所示因在老產(chǎn)品內(nèi)部已經(jīng)具備了偏心軸組件，即偏心軸組件已安裝固定在振動(dòng)箱上。 所以本實(shí)用新型中的偏心軸6及軸承座8可由老產(chǎn)品中的偏心軸組件替代。由于伸縮桿3 平行四邊形機(jī)構(gòu)中的上連桿5是與振動(dòng)箱體13相固定的，根據(jù)平行四邊形原理，振動(dòng)箱體 13上任何一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡都是相同的。又由于上連桿5與振動(dòng)箱體13是固定一體的，所以軸承座8 “與上連桿固定一起”和“與振動(dòng)箱體13固定一體”的效果是一樣。即偏心軸 6和軸承座8遠(yuǎn)離上連桿5，移到振動(dòng)箱體任何一部位，從理論上講，都不影響其運(yùn)動(dòng)軌跡和激振效果。首先將要改造的振動(dòng)箱體13 (老產(chǎn)品)由斜置改為平置。再在振動(dòng)箱體13兩側(cè)各設(shè)一個(gè)由伸縮桿3、上連桿5和下連桿4組成的平行四邊形機(jī)構(gòu)，上連桿5直接固定在振動(dòng)箱體13兩側(cè)的重心附近(在偏心軸下端)。余如同實(shí)例例一，不贅述。有益的效果是a、改造后的振動(dòng)篩(老產(chǎn)品)，同樣的設(shè)備、同樣的功率消耗，由于平置而使篩分效果大為提高；b、提高了振動(dòng)平衡性；C、具備了選擇圓、直線、橢圓不同運(yùn)動(dòng)軌跡的功能，提升了產(chǎn)品性能。如要改造的振動(dòng)篩(老產(chǎn)品)是二軸激振或三軸激振的，則改造時(shí)首先將多余的一根軸或二根軸偏心軸(連同軸承、齒圈)一并拆下除去，實(shí)施方式同上。[0040]有益的效果是a、降低了電耗(可降低25 45%電耗)；b、振動(dòng)方向角調(diào)節(jié)大為方便；C、調(diào)高了振動(dòng)平衡性；d、具備了圓、直線、橢圓多種運(yùn)動(dòng)軌跡的選擇，以滿足不同工況要求。以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方法。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域普通的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)特征的前提下，還可以做若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種單軸平置可變軌跡激振器，包括振動(dòng)箱體、彈簧、彈簧座、底座及電機(jī)，其特征在于在振動(dòng)箱體兩側(cè)各設(shè)有兩平行四邊形機(jī)構(gòu)，每個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)由兩支伸縮桿、上連桿和下連桿鉸接組成，每側(cè)的上連桿兩端與兩支伸縮桿上支點(diǎn)鉸接，并分別固定于偏心軸兩端的軸承座上，下連桿兩端與兩支伸縮桿下端的支點(diǎn)鉸接，并分別固定于底座上的兩個(gè)弧形調(diào)節(jié)器槽孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸平置可變軌跡激振器，其特征在于所述伸縮桿上設(shè)有滑移間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸平置可變軌跡激振器，其特征在于所述弧形調(diào)節(jié)器上設(shè)有弧形槽孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單軸平置可變軌跡激振器，包括振動(dòng)箱體、彈簧、底座。其特征在于在振動(dòng)箱體兩側(cè)各設(shè)有兩支伸縮桿，并由該兩支伸縮桿與上連桿和下連桿鉸鏈組成平行四邊形機(jī)構(gòu)；兩側(cè)的上連桿兩端與四支伸縮桿上支點(diǎn)鉸鏈，并分別固定于偏心軸兩端的軸承座及振動(dòng)箱體上；下連桿兩端與四支伸縮桿下端的支點(diǎn)鉸鏈，并分別固定于底座上的四個(gè)弧形調(diào)節(jié)器槽孔中。本實(shí)用新型最顯著效果是在同一裝置中通過調(diào)整伸縮桿滑移間距，就可選擇圓、直線、橢圓等不同運(yùn)動(dòng)軌跡，以滿足篩分和喂料等不同工況要求。本實(shí)用新型激振作功效果好、效率高、省電耗且造價(jià)低、維護(hù)方便；可平置使用；振動(dòng)平衡性好；調(diào)節(jié)方便；并能很方便地在現(xiàn)場對老產(chǎn)品作本實(shí)用新型的技術(shù)改造，提升產(chǎn)品性能。
文檔編號B06B1/16GK202238595SQ20112022591
公開日2012年5月30日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者朱興良 申請人:義烏市黑白礦山機(jī)械有限公司