專利名稱：多級偏塊振動電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明多級偏塊振動電機涉及一種具有特殊慣性激振能力的振動電機，屬于振動
利用工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
振動電機是利用振動原理來驅(qū)動振動機械工作的激振設(shè)備，普通振動電機與普通
電動機都具有定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，但其在結(jié)構(gòu)、原理、功能上都有很大區(qū)別。 普通電動機即三相異步電動機，是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用
產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的一種交流電機，電機在運行中要求應(yīng)盡量避免振
動，以保證系統(tǒng)的正常工作與穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。 普通振動電機是在轉(zhuǎn)子軸的兩端，分別裝有兩組(每組2塊)可調(diào)節(jié)相對角度的 偏心塊(簡稱偏塊)組成激振源，在回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生激振力，通過電機底座帶動振動機械系統(tǒng)產(chǎn) 生振動；由于偏塊的離心作用，轉(zhuǎn)子軸可產(chǎn)生沿圓周方向變化的激振力；使用過程中，也可 根據(jù)負荷需要調(diào)整軸端偏塊相對夾角，以調(diào)節(jié)振動電機的激振力。 普通振動電機是集動力源和激振源于一體，具有激振力較大且可調(diào)、體積小、重量 輕、結(jié)構(gòu)簡單、使用維護方便等優(yōu)點，故近年來在很多振動機械或振動利用工程中得到應(yīng) 用。 普通振動電機的偏塊固結(jié)于轉(zhuǎn)子軸上，為單軸式慣性激振裝置，其自由度數(shù)為1， 稱為單級或一級偏塊。它通常產(chǎn)生沿圓周方向變化的激振力，通電前最大激振力調(diào)定后，工 作中其振動頻率保持基本穩(wěn)定。 在很多情況下，振動機械需要系統(tǒng)具有寬的功率譜曲線和運動軌跡的某些不規(guī)則 性能，來完成一些特殊的作業(yè)內(nèi)容，如振動篩機的透篩率過低、卡篩等問題，振動磨機微粉 的不細化、易團聚等問題，普通振動電機對于這些問題的解決幾乎是無能為力的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對上述不足提供一種多級偏塊振動電機，是一種具有特殊振動 效果或?qū)崿F(xiàn)一些特殊作業(yè)內(nèi)容的振動利用技術(shù)，使系統(tǒng)能實現(xiàn)比較寬的功率譜或能完成運 動軌跡某些不規(guī)則性能，來實現(xiàn)一些特殊作業(yè)內(nèi)容。 多級偏塊振動電機是將普通振動電機的一級偏塊改為多級偏塊(二級及以上統(tǒng) 稱多級)，也就是將多個偏塊進行串接，串接級數(shù)k受結(jié)構(gòu)限制， 一般以各運動構(gòu)件不產(chǎn)生 相互干涉為原則，一般取k = 2、3、4，分別稱為二、三、四級偏塊振動電機，串接后的機構(gòu)自 由度數(shù)即是偏塊的級數(shù)。 本發(fā)明多級偏塊振動電機是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 多級偏塊振動電機包括定子部分、轉(zhuǎn)子部分和多級偏塊組件。定子部分由定子鐵 心、定子繞組、軸承座和機殼組成，定子鐵心裝在機殼內(nèi)，定子繞組裝在定子鐵心上，在機殼 兩端裝有軸承座；轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組所組成，轉(zhuǎn)子繞組裝在轉(zhuǎn)子鐵心上，轉(zhuǎn)子鐵心套在轉(zhuǎn)子軸上，轉(zhuǎn)子軸通過軸承A裝在軸承座內(nèi)，軸承座兩側(cè)分別裝有內(nèi)壓 蓋、外壓蓋，在轉(zhuǎn)子軸兩端分別裝有兩組多級偏塊組件。 所述多級偏塊組件在轉(zhuǎn)子軸左右兩端一般對稱分布，級數(shù)為二級或以上，多級偏 塊組件包括主、副偏塊即一級偏塊、多級偏塊、多級偏塊軸和多級軸承(以A、 B、 C……表 示)，主偏塊、副偏塊分別通過鍵或鎖緊螺栓固定安裝在一級軸即轉(zhuǎn)子軸上，第k級偏塊軸 分別通過k級軸承安裝在k-l級偏塊上，k級偏塊通過k級軸承分別裝在k級偏塊軸上。所 述K為偏塊串接級數(shù)。 所述多級偏塊組件由多個偏塊通過偏塊軸進行串接構(gòu)成。 在所述振動電機的機殼兩端軸承座上裝有左右偏塊罩，它分別將左右偏塊組件全 部罩住，以保證運轉(zhuǎn)時的安全。 所述多級偏塊組件結(jié)構(gòu)原理以二級偏塊組件為例加以說明 二級偏塊組件包括主偏塊、副偏塊即一級偏塊、二級偏塊軸、二級偏塊等。電機轉(zhuǎn) 子軸(一級軸)通過兩個軸承A被支撐在振動磨中，其左右兩端的偏塊結(jié)構(gòu)呈對稱布置；主 偏塊、副偏塊分別通過鎖緊螺栓與轉(zhuǎn)子軸相聯(lián)接，副偏塊可通過鎖緊螺栓調(diào)整其相對角度， 進而改變激振力的大小；副偏塊通過軸承B裝有可轉(zhuǎn)動的二級軸，二級軸與二級偏塊通過 鎖緊螺栓相聯(lián)接，構(gòu)成二級偏塊組件。 在運動過程中由于二級偏塊的轉(zhuǎn)動自由度不受限制，故為2自由度系統(tǒng)。在實際 運行過程中，由于系統(tǒng)本身具有的速度、加速度波動，使得一、二級偏塊在空間的質(zhì)心位置 變化復雜，也可采用控制系統(tǒng)對其進行頻幅控制，使系統(tǒng)的振頻、振幅、激振力、振動強度等 性能參數(shù)發(fā)生變化，以實現(xiàn)寬的功率譜或運動軌跡某些不規(guī)則性能，如實現(xiàn)瞬態(tài)或在某個 短時段上的大振幅、大激振力、大振動強度等特殊慣性性能。 三級偏塊組件與二級偏塊組件的結(jié)構(gòu)區(qū)別表現(xiàn)為在二級偏塊的端部通過軸承C 裝有可轉(zhuǎn)動的三級軸，三級軸與三級偏塊通過鎖緊螺栓相聯(lián)接，構(gòu)成三級偏塊組件，組成為 3自由度機構(gòu)，此時各級偏塊在空間的質(zhì)心位置變化更復雜，產(chǎn)生的振幅、激振力、振動強度 等參數(shù)值可能更大，特殊慣性性能更明顯。照此再串接四級軸、四級偏塊，成為4自由度機 構(gòu)，即四級偏塊組件。 另外，振幅、激振力、振動強度等參數(shù)最大值、作用時間還與各級偏塊質(zhì)心的偏心 距、偏塊質(zhì)量、激振器的瞬時轉(zhuǎn)速、速度及加速度波動的規(guī)律等因素有關(guān)，由此產(chǎn)生的振動 具有多頻多幅的特點，即同一時刻有多個頻率和振幅作用于系統(tǒng)，相當于多個頻率和振幅 的合成振動。 本發(fā)明多級偏塊振動電機上述性能的實現(xiàn)，對于克服振動機械的某些工作阻障， 解決振動機械的某些關(guān)鍵技術(shù)或制約發(fā)展的瓶頸問題，如振動篩機的透篩率過低、卡篩；振 動磨機微粉的不細化、易團聚；振動混料機中某些多種物料混合的混合均勻度不高、混合 效率過低；各種料倉、料斗、溜槽的倉壁振動工作中物料粘結(jié)、起拱、滯留的非正常運動等問 題，具有明顯的工程效果和適用意義。


以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明
圖1是本發(fā)明多級偏塊振動電機的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明多級偏塊振動電機拆去偏塊罩的側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明多級偏塊振動電機的二級偏塊機構(gòu)原理圖。
圖4是本發(fā)明多級偏塊振動電機的三級偏塊機構(gòu)原理圖。
圖5是本發(fā)明多級偏塊振動電機的四級偏塊機構(gòu)原理圖。 圖中1、偏塊罩，2、二級偏塊，3、軸承B，4、二級軸(偏塊軸)，5、轉(zhuǎn)子軸(一級軸)，6、副偏塊，7、主偏塊，8、壓蓋，9、軸承座，10、內(nèi)壓蓋，11、定子繞組，12、轉(zhuǎn)子鐵芯，13、機殼，14、定子鐵芯，15、轉(zhuǎn)子繞組，16、鎖緊螺栓一，17、鎖緊螺栓二， 18、鎖緊螺栓三，19、軸承A。
圖3 5中I' 、1、n、III、IV、VI分別為主偏塊4、一、二、三、四級偏塊，0、A、B、C分別為一、二、三、四級偏塊的轉(zhuǎn)動中心(具有軸和軸承)、A' 、B' 、C' 、D' 、A。'分別為主偏塊、二、三、四級偏塊及副偏塊的質(zhì)心。
具體實施例方式
參照附圖1 5，多級偏塊振動電機包括定子部分、轉(zhuǎn)子部分和多級偏塊組件，定子部分由定子鐵心14、定子繞組11、軸承座9和機殼13組成，定子鐵心14裝在機殼13內(nèi)，定子繞組11裝在定子鐵心14上，在機殼13兩端裝有軸承座9 ;轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子軸5、轉(zhuǎn)子鐵心12、轉(zhuǎn)子繞組15所組成，轉(zhuǎn)子繞組15裝在轉(zhuǎn)子鐵心12上，轉(zhuǎn)子鐵心12套在轉(zhuǎn)子軸5上，轉(zhuǎn)子軸5通過軸承A19裝在軸承座9內(nèi)，軸承座9兩側(cè)分別裝有內(nèi)壓蓋10、外壓蓋8，在轉(zhuǎn)子軸5兩端分別裝有多級偏塊組件。 如圖1所示，本發(fā)明由電機部分和左偏塊組件、右偏塊組件所組成。 電機部分由接線盒、轉(zhuǎn)子軸5、軸承A19、軸承座9、定子組件、轉(zhuǎn)子組件、外壓蓋8、
內(nèi)壓蓋IO和機殼1組成。電源通過接線盒向電機提供所需電能，當定子組件中通入三相
電流后，它們共同形成合成磁場隨電流的交變而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，處于旋轉(zhuǎn)磁場中的轉(zhuǎn)子組
件切割磁感線，在轉(zhuǎn)子導條中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在感應(yīng)電動勢作用下，閉合的轉(zhuǎn)子導條中產(chǎn)
生電流，這電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，使轉(zhuǎn)子導條受到電磁力作用，轉(zhuǎn)子組件固定在轉(zhuǎn)子軸
上，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)起來。 轉(zhuǎn)子軸5兩端各有一軸承A19，軸承A19兩端均由內(nèi)壓蓋10和外壓蓋8固定在軸承座9上。兩軸承座9與機殼13通過螺栓相聯(lián)接，構(gòu)成電機部分。 所述多級偏塊組件級數(shù)為二級或以上，多級偏塊組件包括主偏塊7、副偏塊6、多級偏塊、多級偏塊軸和多級軸承(以A、 B、 C……表示)，主偏塊7和副偏塊6固定安裝在轉(zhuǎn)子軸5上，k > 2時第k級偏塊軸分別通過k級軸承固定安裝在k-l級偏塊上，k級偏塊通過k級軸承分別裝在k級偏塊軸上。 所述多級偏塊組件由多個偏塊通過偏塊軸進行串接構(gòu)成。 所述主偏塊7通過鎖緊螺栓一 16與轉(zhuǎn)子軸5相聯(lián)接，副偏塊6通過鎖緊螺栓二 17與轉(zhuǎn)子軸5相聯(lián)接，副偏塊6可通過鎖緊螺栓二 17調(diào)整主、副偏塊的相對角度。
所述振動電機機殼兩端的軸承座上分別固結(jié)有偏塊罩。 由于左右偏塊組件的結(jié)構(gòu)為對稱分布，故具體實施方式
中主要對左偏塊組件陳述之，右偏塊組件與之實施方式相同，不再贅述；還是由于對稱性，運動時左右偏塊組件易實現(xiàn)同步，偶有短時不同步的情況，則產(chǎn)生的軸向力偶矩完全在系統(tǒng)承受范圍內(nèi)。
偏塊組件的結(jié)構(gòu)原理以左二級偏塊組件為例加以說明
5
左二級偏塊組件由二級偏塊2、二級偏塊軸4、副偏塊6、主偏塊7等所組成，所述主、副偏塊7、6分別通過鎖緊螺栓一 16、鎖緊螺栓二 17固定安裝在轉(zhuǎn)子軸5上；副偏塊可通過其上的鎖緊螺栓二 17調(diào)節(jié)與主偏塊7間的夾角，以滿足振動所需的激振力；副偏塊上通過軸承B3裝有二級軸4及可以自由轉(zhuǎn)動的二級偏塊2 ;所述二級偏塊2通過鎖緊螺栓三18固定在二級軸4上；在機殼兩端軸承座上裝有偏塊罩l，將偏塊組件罩在偏塊罩1內(nèi)，偏塊罩1的徑向尺寸應(yīng)依據(jù)所有偏塊的運動范圍尺寸而定。 圖3、4、5表達的二、三、四級偏塊機構(gòu)原理圖，由圖可得其機構(gòu)自由度分別為2、3、4，自由度越多，系統(tǒng)的運動越復雜；當轉(zhuǎn)子軸5帶動副偏塊6和主偏塊7轉(zhuǎn)動時，二級偏塊2在復雜變化的慣性力的作用下和副偏塊6發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，使偏塊機構(gòu)和整個轉(zhuǎn)子軸5的質(zhì)心發(fā)生變化，導致系統(tǒng)的總慣性力、激振力、振幅及振動強度發(fā)生變化；又由于系統(tǒng)可經(jīng)控制裝置的頻幅控制及負載系統(tǒng)自身產(chǎn)生的速度波動，實現(xiàn)較寬的功率譜或?qū)崿F(xiàn)運動軌跡某些不規(guī)則性能，如實現(xiàn)瞬態(tài)或在某個短時段上的大振幅、大激振力、大振動強度等特殊慣性性能，這些特殊慣性性能的實現(xiàn)正是本發(fā)明的主要特點，通過控制裝置可對其大小、作用時間進行有效控制。 本發(fā)明可用于振動機械中各種料倉、料斗、溜槽的倉壁振動，以防止物料粘結(jié)、起拱、滯留，促使物料正常運動；可用于直線振動篩、概率篩、旋振篩、振動給料機、振動給料斗、振動輸送機、振動球磨機、振動棒磨機、行星式球磨機等各種振動機械作激振源和驅(qū)動源，使系統(tǒng)產(chǎn)生較寬的功率譜，實現(xiàn)系統(tǒng)運動軌跡某些不規(guī)則性能如大振幅、大激振力、大振動強度等特殊慣性性能的需求，更有效地完成系統(tǒng)的各種特殊作業(yè)內(nèi)容和作業(yè)要求。
權(quán)利要求
一種多級偏塊振動電機，其特征在于包括定子部分、轉(zhuǎn)子部分和多級偏塊組件；定子部分由定子鐵心、定子繞組、軸承座和機殼組成，定子鐵心裝在機殼內(nèi)，定子繞組裝在定子鐵心上，在機殼兩端裝有軸承座；轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組所組成，轉(zhuǎn)子繞組裝在轉(zhuǎn)子鐵心上，轉(zhuǎn)子鐵心固結(jié)于轉(zhuǎn)子軸上，轉(zhuǎn)子軸通過軸承A裝在軸承座內(nèi)，軸承座兩側(cè)分別裝有內(nèi)壓蓋、外壓蓋，在轉(zhuǎn)子軸左右兩端分別裝有多級偏塊組件；所述多級偏塊組件由多個偏塊通過偏塊軸進行串接構(gòu)成，在一級軸即轉(zhuǎn)子軸左右兩端對稱分布，級數(shù)應(yīng)為k≥2，多級偏塊組件包括主、副偏塊即一級偏塊、多級偏塊、多級偏塊軸和多級軸承，主偏塊、副偏塊分別通過鎖緊螺栓固定安裝在一級軸上，第k級偏塊軸分別通過k級軸承安裝在k-1級偏塊上，k級偏塊通過k級軸承分別裝在k級偏塊軸上，并可自由轉(zhuǎn)動而不受轉(zhuǎn)子軸的影響。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多級偏塊振動電機，其特征在于所述多級偏塊組件級數(shù)至少為二級。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多級偏塊振動電機，其特征在于所述主偏塊通過鎖緊螺栓一與 轉(zhuǎn)子軸相聯(lián)接，副偏塊通過鎖緊螺栓二與轉(zhuǎn)子軸相聯(lián)接，副偏塊可通過鎖緊螺栓二調(diào)整主、 副偏塊的相對角度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多級偏塊振動電機，其特征在于所述振動電機機殼兩端的軸承 座上分別固結(jié)有偏塊罩。
全文摘要
本發(fā)明多級偏塊振動電機涉及一種具有特殊慣性激振能力的振動電機，屬于振動利用工程技術(shù)領(lǐng)域。包括定子部分、轉(zhuǎn)子部分和多級偏塊組件；定子部分由定子鐵心、定子繞組、軸承座和機殼組成；轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組所組成，轉(zhuǎn)子繞組裝在轉(zhuǎn)子鐵心上，轉(zhuǎn)子鐵心套在轉(zhuǎn)子軸上，轉(zhuǎn)子軸通過軸承A裝在軸承座內(nèi)，軸承座兩側(cè)分別裝有內(nèi)壓蓋、外壓蓋，在轉(zhuǎn)子軸兩端分別裝有多級偏塊組件；所述多級偏塊組件由多個偏塊通過偏塊軸進行串接構(gòu)成，在一級軸即轉(zhuǎn)子軸左右兩端一般對稱分布，級數(shù)應(yīng)為k≥2，所述多級偏塊組件包括主偏塊、副偏塊、多級偏塊、多級偏塊軸和多級軸承，主偏塊和副偏塊固定安裝在轉(zhuǎn)子軸端部。
文檔編號H02K7/065GK101777815SQ20101011993
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者劉極峰, 吳功德, 徐泳龍, 楊小蘭, 陳景華 申請人:南京工程學院