專利名稱：反共振式共振篩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于振動(dòng)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種反共振式共振篩，適合于原煤分級(jí)、礦物 的分級(jí)、燒結(jié)礦的分級(jí)、及其它各種散狀物料的分級(jí)使用。
背景技術(shù)：
振動(dòng)機(jī)械是利用振動(dòng)來(lái)完成各種工藝過(guò)程的一大類機(jī)械設(shè)備，如振動(dòng)輸送機(jī)、振動(dòng)篩、 振動(dòng)烘干機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)等，傳統(tǒng)振動(dòng)篩的種類很多，按用途劃分有煤分級(jí)振動(dòng)篩、礦石分級(jí)
振動(dòng)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(qū)動(dòng)原
理劃分，有彈性連桿式、電磁式、慣性式、氣動(dòng)和液壓等方式；也可以按動(dòng)力學(xué)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(dòng)系統(tǒng)是線性還是非線性劃分，有 線性振動(dòng)篩和非線性振動(dòng)篩。
目前，大型振動(dòng)篩多工作在遠(yuǎn)超共振狀態(tài)，為大型非共振慣性式振動(dòng)篩，這種振動(dòng)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(duì)穩(wěn)定，但激振力比較大。為了 獲得良好的隔振效果，往往要采用二次隔振，致使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整機(jī)重量較重。共振篩由于工 作在近共振狀態(tài)，能動(dòng)地利用了共振的原理，因此大大減小了激振力。但這種振動(dòng)篩的動(dòng)載 荷較大，為了減小傳給基礎(chǔ)的動(dòng)載荷，大多采用雙質(zhì)體，而為了獲得良好的隔振效果，下質(zhì) 體與上質(zhì)體的質(zhì)量比不能取得太小， 一般不小于0.6，即使如此隔振效果仍不理想，而整機(jī) 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(dòng)篩采用共振式的較少。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上結(jié)構(gòu)的不足，本發(fā)明的目的是提出一種反共振式共振篩，這種共振篩與傳統(tǒng) 的共振篩不同，在下質(zhì)體和上質(zhì)體之間對(duì)稱地安裝至少4個(gè)杠桿，在杠桿上加配重，配重的 質(zhì)量很小， 一般僅為上質(zhì)體質(zhì)量的千分之幾，以此來(lái)吸收振動(dòng)能量，減小傳給基礎(chǔ)的動(dòng)載荷。 這種反共振式共振篩可以同時(shí)工作在共振和反共振狀態(tài)下。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是這樣實(shí)現(xiàn)的反共振式共振篩包括上質(zhì)體、下質(zhì)體、主振彈簧、激振 器、隔振彈簧、杠桿、配重、基礎(chǔ)、電機(jī)、傳動(dòng)軸和電機(jī)支架。其連接上質(zhì)體上安裝有激 振器，上下質(zhì)體之間通過(guò)主振彈簧相連，下質(zhì)體通過(guò)隔振彈簧安裝在基礎(chǔ)上，電機(jī)安裝在電 機(jī)架上，并通過(guò)傳動(dòng)軸與激振器相連,在上下質(zhì)體之間通過(guò)鉸鏈對(duì)稱的安裝有至少4個(gè)與振動(dòng) 方向垂直的杠桿，在杠桿的一端裝有配重。
主振彈簧剛度較大，為了使上下質(zhì)體受力均勻，主振彈簧沿上質(zhì)體側(cè)板的走向分布設(shè)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(zhǎng)度方向和振動(dòng)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(zhǎng)度方向和振動(dòng)方向垂直，拉壓螺旋彈簧的長(zhǎng)度方向和 振動(dòng)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(zhǎng)度方向和振動(dòng)方向 垂直，反接式壓縮橡膠彈簧的長(zhǎng)度方向和振動(dòng)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(zhǎng)度方向和振動(dòng)方向垂直，剪切式橡膠彈簧的剪切方向和振動(dòng)方向 平行。
反共振隔振共振動(dòng)篩工作原理
由Lagrange方程建立系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程<formula>formula see original document page 4</formula>
設(shè)x, = sin— = J,訓(xùn)，x2 = J2 sin(加12)=々>'
其中4、 A分別為上下質(zhì)體的復(fù)振幅，且令戶sin f = Pe—(，將a和a代入上式可解由于動(dòng)載荷傳遞率7;, 將相關(guān)各式代入，得
<formula>formula see original document page 5</formula>
而由上式可知，在不計(jì)阻尼情況下(c二0)，雙質(zhì)體反共振隔振系統(tǒng)的反共振條件為
<formula>formula see original document page 5</formula>
式中w^即反共振頻率。在無(wú)阻尼情況下，當(dāng)《= ^時(shí)，傳遞率即傳給基礎(chǔ)的動(dòng)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(tǒng)的二階固有頻率，
就可以同時(shí)獲得共振的效果，是共振和反共振的完美結(jié)合。
式中^和W分別為上、下質(zhì)體的質(zhì)量，W為剛性桿質(zhì)量，m為配重的質(zhì)量，^和、
分別主振彈簧和隔振彈簧的剛度，為i 為配重質(zhì)心至支點(diǎn)A的距離，a為剛性桿重心與支點(diǎn) a的距離，r為兩支點(diǎn)之間的距離，c為阻力系數(shù)，^為剛性桿繞自身重心q的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，a
和a分別為上、下質(zhì)體的位移。
反共振式共振篩的動(dòng)力學(xué)參數(shù)主要有
上下質(zhì)體質(zhì)量比/^ = ^,質(zhì)量比//的選擇完全取決于振動(dòng)篩的制造工藝，質(zhì)量比甚至可
附！
以為零，即將杠桿直接安裝在上質(zhì)體和基礎(chǔ)之間。 一般來(lái)說(shuō)，過(guò)大的質(zhì)量比盧是沒(méi)有必要的， 只會(huì)增大整機(jī)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(tài)，因此應(yīng)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(tǒng)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(tài)，因此應(yīng)選擇義=0.5~0.95。在低臨界近共振狀態(tài)下，上質(zhì)體的振幅有自行穩(wěn)定的作用，受物料量變化的影響較小。 與傳統(tǒng)的共振篩相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1. 隔振效果好，從根本上解決了傳統(tǒng)共振篩的隔振問(wèn)題，傳遞率小于0.05;
2. 下質(zhì)體的質(zhì)量可以比傳統(tǒng)共振篩的下質(zhì)體質(zhì)量小得多，下質(zhì)體的質(zhì)量甚至可以為零， 即沒(méi)有下質(zhì)體，從而整機(jī)的重量可以大大減小，卻能保持良好的隔振效果；
3. 由于利用了共振的原理，所需激振力可以大幅度減?。?br> 4. 由于激振力減小，激振器本身的質(zhì)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(zhì)量，有利于節(jié)能和提高篩機(jī)的壽命；
5. 杠桿上安裝的配重質(zhì)量很小， 一般僅為上質(zhì)體質(zhì)量的千分之幾。 說(shuō)明書(shū)附圖


圖1為反共振式共振篩力學(xué)模型圖2為主振彈簧采用板彈簧時(shí)的反共振式共振篩的主視圖3為主振彈簧采用板彈簧時(shí)的反共振式共振篩的右視圖4為主振彈簧采用板彈簧和螺旋彈簧的組合時(shí)的反共振式共振篩的主視圖5為主振彈簧采用板彈簧和螺旋彈簧的組合時(shí)的反共振式共振篩的右視圖。
圖1中附,上質(zhì)體質(zhì)量，附2下質(zhì)體質(zhì)量，ff^剛性桿質(zhì)量，m配重的質(zhì)量，^主振 彈簧的剛度，、隔振彈簧的剛度，A支點(diǎn)，B支點(diǎn)，i 配重質(zhì)心到支點(diǎn)A的距離，fl剛性 桿重心到支點(diǎn)B的距離，r為AB兩支點(diǎn)間的距離，c為阻力系數(shù)，厶為剛性桿繞自身重
心C。的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，c,上質(zhì)體位移，^下質(zhì)體位移；
圖2至圖5中l(wèi)上質(zhì)體，2板彈簧，3下質(zhì)體，4激振器，5隔振彈簧，6橡膠鉸鏈， 7橡膠鉸鏈，8杠桿，9配重，IO電機(jī)，ll傳動(dòng)軸，12基礎(chǔ)，13電機(jī)支架，14螺旋彈簧。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明詳細(xì)結(jié)構(gòu)結(jié)合以下實(shí)施例和附圖加以說(shuō)明。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，本實(shí)施例主振彈簧為板彈簧。上質(zhì)體1是反共振式共振 篩的工作部分，下質(zhì)體3是平衡體，在上質(zhì)體1和下質(zhì)體3之間通過(guò)板彈簧2相連，下質(zhì)體 3通過(guò)隔振彈簧5坐落在基礎(chǔ)12上，電機(jī)10安裝在電機(jī)支架13上，并通過(guò)傳動(dòng)軸11與激 振器4相連在上質(zhì)體1和下質(zhì)體3之間還安裝有杠桿8和配重9，配重為上質(zhì)體質(zhì)量的5 %。。杠桿8通過(guò)橡膠鉸鏈6和上質(zhì)體1連接，同時(shí)杠桿8又通過(guò)橡膠鉸鏈7和下質(zhì)體3相連， 橡膠鉸鏈6由內(nèi)外兩個(gè)金屬環(huán)和硫化在兩個(gè)金屬環(huán)之間的橡膠組成，安裝時(shí)保證橡膠有一定 的預(yù)壓縮量。板彈簧分多組，每組多片，彈簧總剛度便于調(diào)節(jié)。上下質(zhì)體質(zhì)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(xiàn)了本發(fā)明的另一種實(shí)施例，主振彈簧采用了板彈簧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采用拉壓彈簧，其余部件與圖 2和圖3相同。
權(quán)利要求
1. 一種反共振式共振篩，包括上質(zhì)體、下質(zhì)體、主振彈簧、激振器、隔振彈簧、基礎(chǔ)、電機(jī)、傳動(dòng)軸和電機(jī)架，上質(zhì)體上安裝有激振器，上下質(zhì)體之間通過(guò)主振彈簧相連，下質(zhì)體通過(guò)隔振彈簧安裝在基礎(chǔ)上，電機(jī)與激振器相連，其特征在于在上下質(zhì)體之間對(duì)稱地安裝有至少四個(gè)杠桿，在杠桿的一端裝有配重。
2. 如權(quán)利要求1所述的反共振式共振篩，其特征在于所述的杠桿的桿與振動(dòng)方向垂直安裝。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的反共振式共振篩，其特征在于所述的主振彈簧沿上質(zhì)體側(cè)板的 走向分布設(shè)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(quán)利要求3所述的反共振式共振篩，其特征在于所述的主振彈簧采用板彈簧時(shí)，板彈 簧的長(zhǎng)度方向和振動(dòng)方向垂直；主振彈簧采用板彈簧和拉壓螺旋彈簧的組合時(shí)，板彈簧的長(zhǎng) 度方向和振動(dòng)方向垂直，拉壓螺旋彈簧的長(zhǎng)度方向和振動(dòng)方向平行；主振彈簧采用板彈簧和 反接式壓縮橡膠彈簧的組合時(shí)，板彈簧的長(zhǎng)度方向和振動(dòng)方向垂直，反接式壓縮橡膠彈簧的 長(zhǎng)度方向和振動(dòng)方向平行；主振彈簧采用板彈簧和剪切式橡膠彈簧的組合時(shí)，板彈簧的長(zhǎng)度 方向和振動(dòng)方向垂直，剪切式橡膠彈簧的剪切方向和振動(dòng)方向平行。
全文摘要
一種反共振式共振篩，屬于振動(dòng)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。包括上質(zhì)體、下質(zhì)體、主振彈簧、激振器、隔振彈簧、杠桿、配重、基礎(chǔ)、電機(jī)、傳動(dòng)軸、電機(jī)支架。上質(zhì)體上安裝有激振器，上下質(zhì)體之間通過(guò)主振彈簧相連，下質(zhì)體通過(guò)隔振彈簧安裝在基礎(chǔ)上，在上下質(zhì)體之間通過(guò)鉸鏈對(duì)稱的安裝有至少4個(gè)與振動(dòng)方向垂直的杠桿，在杠桿的一端裝有配重。本發(fā)明提供的反共振式共振篩可以同時(shí)工作在共振和反共振狀態(tài)，隔振效果好，解決了傳統(tǒng)共振篩的隔振問(wèn)題，下質(zhì)體的質(zhì)量可以比傳統(tǒng)共振篩的質(zhì)量小得多，從而整機(jī)的重量可以大大減小。由于利用了共振的原理，所需激振力可以大幅度減小，激振器本身的質(zhì)量可以減少，有利于節(jié)能和提高篩機(jī)的壽命。
文檔編號(hào)B07B1/42GK101530847SQ20091001111
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者杰 劉, 劉勁濤, 李允公, 李小號(hào) 申請(qǐng)人:東北大學(xué)