[發(fā)明專利]變節(jié)距不并圈彈簧與混合密度介質側置式雙質體振動磨

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• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107159401A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 楊小蘭;劉極峰;徐泳龍
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B02C17/14
• 分類號: B02C17/14;B02C17/24
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權代理有限公司32243
• 代理人: 王素琴

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于物料超細粉體振動制備的粉磨設備，是一種具有變節(jié)距不并圈彈簧、介質為混合密度配比的單筒雙質體振動磨，屬于振動利用與粉體工程的交叉科學技術。

背景技術

振動磨是利用振動原理來完成物料超細粉磨作業(yè)的振動機械設備，現(xiàn)有超細粉體制備技術中，振動磨與其他制備方法如有氣相合成法、液相合成法、氣流粉碎法、滾筒磨法等相比，具有物料機械活性大、提純方便、成本低、結構簡單、效率高等優(yōu)勢，現(xiàn)有振動磨支撐彈簧一般采用線型等節(jié)距螺旋彈簧；其介質普遍采用等密度介質，如耐磨鋼、氧化鋯等單一密度介質；機體多為單質體結構。

振動磨的單質體結構，表明由筒體和激振器組成的振動質體與底座之間，是通過螺旋壓縮彈簧相連，振動質體產(chǎn)生的振動，會通過彈簧底座直接作用于地基，產(chǎn)生較大與噪聲，故耗能較大。近年來，間或有雙質體振動磨的研究報道，但由于雙質體振動磨涉及主隔振系統(tǒng)設計，其結構相對復雜、成本較高，故實際應用者寡。激振源一般采用上置式、下置式、中置式及側置式，對于大型、特大型振動磨，尤以側置式為主。

在實際工程中，振動系統(tǒng)質量、激振力、阻尼力等參數(shù)大都是變化者的，如振動磨系統(tǒng)本身的介質、被磨物料形成的磨介流，在運動過程中不斷地拋起、落下，實際上就是一個復雜的質量變化的過程，阻尼在其中也會發(fā)生非線性變化，振動電機偏塊形成的偏心激振力是隨轉角的變化而變化的非線性，振動磨系統(tǒng)實際上是一個典型的非線性系統(tǒng)，即是一個具有確定激勵和不確定響應的強非線性振動系統(tǒng)。

現(xiàn)有振動機械普遍采用的等節(jié)距螺旋彈簧的載荷特性曲線為線性線，為等剛度螺旋彈簧，沒有考慮系統(tǒng)非線性的實際工況，如振動輸送機、振動篩機、振動磨機等，由于運動狀態(tài)下系統(tǒng)載荷時刻都在變化，故使用等剛度螺旋彈簧，雖有結構簡單、成本低等優(yōu)點，然存在噪聲大、耗能高、效率低、維修頻次高、設備壽命低等問題。

普通螺旋彈簧為線性特性線彈簧，其載荷與變形呈線性關系；變節(jié)距螺旋彈簧則為非線性特性線彈簧，其載荷與變形呈非線性關系，具有特殊的性能，它們所有的載荷達到一定程度后，在材料截面上的應力是沿材料的長度而變化的。因此，材料的尺寸要根據(jù)最大應力確定；彈簧的高度或長度要根據(jù)受載后所要求的變形確定。

普通線性彈簧無法實現(xiàn)變剛度，則無法實現(xiàn)與上述復雜振動系統(tǒng)的振動耦合或協(xié)調振動，因而效率低，能耗大、噪聲大。如何使得振動系統(tǒng)剛度及彈性力的變化，與系統(tǒng)中其它變化著的作用力去實現(xiàn)振動耦合，以達到節(jié)能高效之目的，是一個值得探討的問題，本發(fā)明的變節(jié)距彈簧的引入，正是這種研究的需要。

近年來國內(nèi)外專家學者一直在探討上述問題的解決辦法，由于等節(jié)距、常剛度螺旋金屬彈簧易設計、易制造、經(jīng)濟性好，故長期以來得到普遍應用。綜上所述，同時克服上述問題的具有節(jié)能高效的新型磨機至今尚未被提出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種變節(jié)距不并圈彈簧、混合密度介質單筒雙質體振動磨，具有激振器即振動電機位于磨筒左或右側的側置式結構，以及雙質體技術特征，主振彈簧為變節(jié)距不并圈彈簧，隔振彈簧為橡膠帆布復合彈簧，主-隔振彈簧均為變剛度；為提高筒內(nèi)磨介球在相對運動中的沖擊、擠壓、剪切、碰撞的能量，實施混合密度介質配比優(yōu)化設置，與現(xiàn)有廣泛使用的普通單筒振動磨機系統(tǒng)相比，具有明顯的效率高、噪聲小等特點，旨在有效解決現(xiàn)有振動磨一直以來，懸而未決的噪聲大、效率低等技術瓶頸問題。

本發(fā)明的新型側置式雙質體振動磨采取以下技術實現(xiàn)：

本發(fā)明是變節(jié)距不并圈彈簧與混合密度介質側置式雙質體振動磨，包括主振系統(tǒng)和隔振系統(tǒng)，其特征在于：

所述主振系統(tǒng)包括通過變頻器控制的作為激振源的振動電機、至少一個與所述振動電機連接的磨筒以及與磨筒法蘭連接的配重體，所述振動電機、所述磨筒與所述上質體架組成上質體，下質體的一端與主振彈簧組相連，所述下質體通過所述主振彈簧組與隔振系統(tǒng)相連；

所述隔振系統(tǒng)包括與所述下質體另一端連接的隔振彈簧，所述隔振彈簧通過底座與地基相連；

所述主振彈簧組由數(shù)個變節(jié)距不并圈螺旋彈簧組成，每個彈簧均由一根鋼絲卷繞構而成，所述的鋼絲根據(jù)設計數(shù)據(jù)卷繞成變節(jié)距螺旋結構，鋼絲卷繞成變節(jié)距螺旋結構，變節(jié)距不并圈螺旋彈簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的中徑為變中徑螺旋，中徑從中間向兩端一般呈對稱遞減分布。