反共振式共振篩的製作方法
2023-07-04 12:32:01 2
專利名稱：反共振式共振篩的製作方法
技術領域：
本發明屬于振動機械技術領域，特別涉及一種反共振式共振篩，適合於原煤分級、礦物 的分級、燒結礦的分級、及其它各種散狀物料的分級使用。
背景技術：
振動機械是利用振動來完成各種工藝過程的一大類機械設備，如振動輸送機、振動篩、 振動烘乾機、振動壓路機等，傳統振動篩的種類很多，按用途劃分有煤分級振動篩、礦石分級
振動篩、冷礦篩、熱礦篩等；按篩分原理劃分有概率篩、等厚篩、概率等厚篩等；按驅動原
理劃分，有彈性連杆式、電磁式、慣性式、氣動和液壓等方式；也可以按動力學特性劃分， 如按是否利用共振原理劃分，有非共振篩和共振篩，按振動系統是線性還是非線性劃分，有 線性振動篩和非線性振動篩。
目前，大型振動篩多工作在遠超共振狀態，為大型非共振慣性式振動篩，這種振動篩的 頻率比(工作頻率與固有頻率之比) 一般取為2-10，振幅相對穩定，但激振力比較大。為了 獲得良好的隔振效果，往往要採用二次隔振，致使結構複雜，整機重量較重。共振篩由於工 作在近共振狀態，能動地利用了共振的原理，因此大大減小了激振力。但這種振動篩的動載 荷較大，為了減小傳給基礎的動載荷，大多採用雙質體，而為了獲得良好的隔振效果，下質 體與上質體的質量比不能取得太小， 一般不小於0.6，即使如此隔振效果仍不理想，而整機 的重量卻很大。篩箱故障率較高，壽命也不理想。因此，大型慣性振動篩採用共振式的較少。
發明內容
為解決以上結構的不足，本發明的目的是提出一種反共振式共振篩，這種共振篩與傳統 的共振篩不同，在下質體和上質體之間對稱地安裝至少4個槓桿，在槓桿上加配重，配重的 質量很小， 一般僅為上質體質量的千分之幾，以此來吸收振動能量，減小傳給基礎的動載荷。 這種反共振式共振篩可以同時工作在共振和反共振狀態下。
本發明結構設計是這樣實現的反共振式共振篩包括上質體、下質體、主振彈簧、激振 器、隔振彈簧、槓桿、配重、基礎、電機、傳動軸和電機支架。其連接上質體上安裝有激 振器，上下質體之間通過主振彈簧相連，下質體通過隔振彈簧安裝在基礎上，電機安裝在電 機架上，並通過傳動軸與激振器相連,在上下質體之間通過鉸鏈對稱的安裝有至少4個與振動 方向垂直的槓桿，在槓桿的一端裝有配重。
主振彈簧剛度較大，為了使上下質體受力均勻，主振彈簧沿上質體側板的走向分布設置， 主振彈簧可以是板彈簧、板彈簧和拉壓螺旋彈簧的組合、板彈簧和反接壓縮式橡膠彈簧的組合、板彈簧和剪切式橡膠彈簧的組合。
主振彈簧如果選擇板彈簧，板彈簧的長度方向和振動方向垂直；如果主振彈簧選擇板彈 簧和拉壓螺旋彈簧的組合，板彈簧的長度方向和振動方向垂直，拉壓螺旋彈簧的長度方向和 振動方向平行。
主振彈簧如果選擇板彈簧和反接式壓縮橡膠彈簧的組合，板彈簧的長度方向和振動方向 垂直，反接式壓縮橡膠彈簧的長度方向和振動方向平行，如主振彈簧選擇板彈簧和剪切式橡 膠彈簧的組合，板彈簧的長度方向和振動方向垂直，剪切式橡膠彈簧的剪切方向和振動方向 平行。
反共振隔振共振動篩工作原理
由Lagrange方程建立系統的運動微分方程formula see original document page 4
設x, = sin— = J,訓，x2 = J2 sin(加12)=々>'
其中4、 A分別為上下質體的復振幅，且令戶sin f = Pe—(，將a和a代入上式可解由於動載荷傳遞率7;, 將相關各式代入，得
formula see original document page 5
而由上式可知，在不計阻尼情況下(c二0)，雙質體反共振隔振系統的反共振條件為
formula see original document page 5
式中w^即反共振頻率。在無阻尼情況下，當《= ^時，傳遞率即傳給基礎的動載荷為
零。如果再令反共振式共振篩的共振頻率比;1 = ! = 0.5 0.95， a)。2為系統的二階固有頻率，
就可以同時獲得共振的效果，是共振和反共振的完美結合。
式中^和W分別為上、下質體的質量，W為剛性杆質量，m為配重的質量，^和、
分別主振彈簧和隔振彈簧的剛度，為i 為配重質心至支點A的距離，a為剛性杆重心與支點 a的距離，r為兩支點之間的距離，c為阻力係數，^為剛性杆繞自身重心q的轉動慣量，a
和a分別為上、下質體的位移。
反共振式共振篩的動力學參數主要有
上下質體質量比/^ = ^,質量比//的選擇完全取決于振動篩的製造工藝，質量比甚至可
附！
以為零，即將槓桿直接安裝在上質體和基礎之間。 一般來說，過大的質量比盧是沒有必要的， 只會增大整機的重量。
反共振式共振篩的反共振頻率比"=!，式中《朋=7^7^7為反共振頻率；《為激振
頻率；反共振式共振篩工作在反共振狀態，因此應選擇a二l。
反共振式共振篩的共振頻率比義=1，式中叫2為系統的二階固有頻率，反共振式共振篩
吼，
工作在低臨界近共振狀態，因此應選擇義=0.5~0.95。在低臨界近共振狀態下，上質體的振幅有自行穩定的作用，受物料量變化的影響較小。 與傳統的共振篩相比，本發明的優點是
1. 隔振效果好，從根本上解決了傳統共振篩的隔振問題，傳遞率小於0.05;
2. 下質體的質量可以比傳統共振篩的下質體質量小得多，下質體的質量甚至可以為零， 即沒有下質體，從而整機的重量可以大大減小，卻能保持良好的隔振效果；
3. 由於利用了共振的原理，所需激振力可以大幅度減小；
4. 由於激振力減小，激振器本身的質量可以減少，激振器周圍的加固用材料也可以減少， 從而較小了參振質量，有利於節能和提高篩機的壽命；
5. 槓桿上安裝的配重質量很小， 一般僅為上質體質量的千分之幾。 說明書附圖
圖1為反共振式共振篩力學模型圖2為主振彈簧採用板彈簧時的反共振式共振篩的主視圖3為主振彈簧採用板彈簧時的反共振式共振篩的右視圖4為主振彈簧採用板彈簧和螺旋彈簧的組合時的反共振式共振篩的主視圖5為主振彈簧採用板彈簧和螺旋彈簧的組合時的反共振式共振篩的右視圖。
圖1中附,上質體質量，附2下質體質量，ff^剛性杆質量，m配重的質量，^主振 彈簧的剛度，、隔振彈簧的剛度，A支點，B支點，i 配重質心到支點A的距離，fl剛性 杆重心到支點B的距離，r為AB兩支點間的距離，c為阻力係數，厶為剛性杆繞自身重
心C。的轉動慣量，c,上質體位移，^下質體位移；
圖2至圖5中l上質體，2板彈簧，3下質體，4激振器，5隔振彈簧，6橡膠鉸鏈， 7橡膠鉸鏈，8槓桿，9配重，IO電機，ll傳動軸，12基礎，13電機支架，14螺旋彈簧。
具體實施例方式
本發明詳細結構結合以下實施例和附圖加以說明。
本發明結構如圖2和圖3所示，本實施例主振彈簧為板彈簧。上質體1是反共振式共振 篩的工作部分，下質體3是平衡體，在上質體1和下質體3之間通過板彈簧2相連，下質體 3通過隔振彈簧5坐落在基礎12上，電機10安裝在電機支架13上，並通過傳動軸11與激 振器4相連在上質體1和下質體3之間還安裝有槓桿8和配重9，配重為上質體質量的5 %。。槓桿8通過橡膠鉸鏈6和上質體1連接，同時槓桿8又通過橡膠鉸鏈7和下質體3相連， 橡膠鉸鏈6由內外兩個金屬環和硫化在兩個金屬環之間的橡膠組成，安裝時保證橡膠有一定 的預壓縮量。板彈簧分多組，每組多片，彈簧總剛度便於調節。上下質體質量比// = ， = 0.3，反共振式共振篩的反共振頻率比"=工=1，反共振式共 附
ft^
振篩的共振頻率比A = ! = 0.9 。
圖4和圖5表現了本發明的另一種實施例，主振彈簧採用了板彈簧2和螺旋彈簧14的組 合，板彈簧2可不分組，也可分多組，每組多片，螺旋彈簧14採用拉壓彈簧，其餘部件與圖 2和圖3相同。
權利要求
1. 一種反共振式共振篩，包括上質體、下質體、主振彈簧、激振器、隔振彈簧、基礎、電機、傳動軸和電機架，上質體上安裝有激振器，上下質體之間通過主振彈簧相連，下質體通過隔振彈簧安裝在基礎上，電機與激振器相連，其特徵在於在上下質體之間對稱地安裝有至少四個槓桿，在槓桿的一端裝有配重。
2. 如權利要求1所述的反共振式共振篩，其特徵在於所述的槓桿的杆與振動方向垂直安裝。
3. 如權利要求1或2所述的反共振式共振篩，其特徵在於所述的主振彈簧沿上質體側板的 走向分布設置，主振彈簧選用板彈簧、板彈簧和拉壓螺旋彈簧的組合、板彈簧和反接式壓縮 橡膠彈簧的組合或板彈簧和剪切式橡膠彈簧的組合。
4. 如權利要求3所述的反共振式共振篩，其特徵在於所述的主振彈簧採用板彈簧時，板彈 簧的長度方向和振動方向垂直；主振彈簧採用板彈簧和拉壓螺旋彈簧的組合時，板彈簧的長 度方向和振動方向垂直，拉壓螺旋彈簧的長度方向和振動方向平行；主振彈簧採用板彈簧和 反接式壓縮橡膠彈簧的組合時，板彈簧的長度方向和振動方向垂直，反接式壓縮橡膠彈簧的 長度方向和振動方向平行；主振彈簧採用板彈簧和剪切式橡膠彈簧的組合時，板彈簧的長度 方向和振動方向垂直，剪切式橡膠彈簧的剪切方向和振動方向平行。
全文摘要
一種反共振式共振篩，屬于振動機械技術領域。包括上質體、下質體、主振彈簧、激振器、隔振彈簧、槓桿、配重、基礎、電機、傳動軸、電機支架。上質體上安裝有激振器，上下質體之間通過主振彈簧相連，下質體通過隔振彈簧安裝在基礎上，在上下質體之間通過鉸鏈對稱的安裝有至少4個與振動方向垂直的槓桿，在槓桿的一端裝有配重。本發明提供的反共振式共振篩可以同時工作在共振和反共振狀態，隔振效果好，解決了傳統共振篩的隔振問題，下質體的質量可以比傳統共振篩的質量小得多，從而整機的重量可以大大減小。由於利用了共振的原理，所需激振力可以大幅度減小，激振器本身的質量可以減少，有利於節能和提高篩機的壽命。
文檔編號B07B1/42GK101530847SQ20091001111
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月10日 優先權日2009年4月10日
發明者傑 劉, 劉勁濤, 李允公, 李小號 申請人:東北大學