[發(fā)明專利]中凸不并圈彈簧與混合密度介質(zhì)側(cè)置式雙質(zhì)體振動(dòng)磨

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710533893.X
• 申請(qǐng)日: 2017-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN107096614A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊小蘭;李光榮;劉極峰;孟凡辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): B02C17/14
• 分類號(hào): B02C17/14;B02C17/24
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32243
• 代理人: 王素琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于物料超細(xì)粉體振動(dòng)制備的粉磨設(shè)備，是一種具有中凸型不并圈彈簧、介質(zhì)為混合密度配比的側(cè)置式雙質(zhì)體振動(dòng)磨，屬于振動(dòng)利用與粉體工程的交叉科學(xué)技術(shù)。

背景技術(shù)

振動(dòng)磨是利用振動(dòng)原理來完成物料超細(xì)粉磨作業(yè)的振動(dòng)機(jī)械設(shè)備，現(xiàn)有超細(xì)粉體制備技術(shù)中，振動(dòng)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(jī)械活性大、提純方便、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)有振動(dòng)磨支撐彈簧一般采用線型等節(jié)距螺旋彈簧；其介質(zhì)普遍采用等密度介質(zhì)，如耐磨鋼、氧化鋯等單一密度介質(zhì)；機(jī)體多為單質(zhì)體結(jié)構(gòu)；激振源一般采用上置式、下置式、中置式及側(cè)置式，對(duì)于大型、特大型振動(dòng)磨，尤以側(cè)置式為主。

振動(dòng)磨的單質(zhì)體結(jié)構(gòu)，表明由筒體和激振器組成的振動(dòng)質(zhì)體與底座之間，是通過螺旋壓縮彈簧相連，振動(dòng)質(zhì)體產(chǎn)生的振動(dòng)，會(huì)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(zhì)體振動(dòng)磨的研究報(bào)道，但由于雙質(zhì)體振動(dòng)磨涉及主隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、成本較高，故實(shí)際應(yīng)用者少。

在實(shí)際工程中，振動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量、激振力、阻尼力等參數(shù)大都是變化者的，如振動(dòng)磨系統(tǒng)本身的介質(zhì)、被磨物料形成的磨介流，在運(yùn)動(dòng)過程中不斷地拋起、落下，實(shí)際上就是一個(gè)復(fù)雜的質(zhì)量變化的過程，阻尼在其中也會(huì)發(fā)生非線性變化，振動(dòng)電機(jī)偏塊形成的偏心激振力是隨轉(zhuǎn)角的變化而變化的非線性，振動(dòng)磨系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)典型的非線性系統(tǒng)，即是一個(gè)具有確定激勵(lì)和不確定響應(yīng)的強(qiáng)非線性振動(dòng)系統(tǒng)。

現(xiàn)有振動(dòng)磨普遍采用的等節(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(shí)際工況，如振動(dòng)輸送機(jī)、振動(dòng)篩機(jī)、振動(dòng)磨機(jī)等，由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下系統(tǒng)載荷時(shí)刻都在變化，故使用等剛度螺旋彈簧，雖有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，然存在噪聲大、耗能高、效率低、維修頻次高、設(shè)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(guān)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(guān)系，具有特殊的性能，它們所有的載荷達(dá)到一定程度后，在材料截面上的應(yīng)力是沿材料的長(zhǎng)度而變化的。因此，材料的尺寸要根據(jù)最大應(yīng)力確定；彈簧的高度或長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)變剛度，則無法實(shí)現(xiàn)與上述復(fù)雜振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)耦合或協(xié)調(diào)振動(dòng)，因而效率低，能耗大、噪聲大。如何使得振動(dòng)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(shí)現(xiàn)振動(dòng)耦合，以達(dá)到節(jié)能高效之目的，是一個(gè)值得探討的問題。

近年來國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者一直在探討上述問題的解決辦法，雖有非線性變節(jié)距螺旋金屬彈簧的應(yīng)用報(bào)道，但仍存在噪聲大、并圈時(shí)噪聲更大的問題，在非線性振動(dòng)機(jī)上使用，易出現(xiàn)壽命短、維修頻次高、成本高等問題。

綜上所述，同時(shí)克服上述問題的具有節(jié)能高效的新型磨機(jī)至今尚未被提出。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種中凸型不并圈彈簧、混合密度介質(zhì)側(cè)置式雙質(zhì)體振動(dòng)磨，具有激振器即振動(dòng)電機(jī)位于磨筒左或右側(cè)的側(cè)置式結(jié)構(gòu)，以及雙質(zhì)體技術(shù)特征，上下質(zhì)體分別與主振、隔振彈簧構(gòu)成主振與隔振系統(tǒng)，主振彈簧為中凸型不并圈彈簧，隔振彈簧可為橡膠帆布復(fù)合彈簧，主-隔振彈簧均為變剛度；為進(jìn)一步提高筒內(nèi)磨介球在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的沖擊、擠壓、剪切、碰撞的能量，實(shí)施混合密度介質(zhì)配比優(yōu)化設(shè)置，與現(xiàn)有廣泛使用的普通側(cè)置式振動(dòng)磨機(jī)系統(tǒng)相比，具有明顯的效率高、噪聲小等特點(diǎn)，旨在有效解決現(xiàn)有振動(dòng)磨一直以來，懸而未決的噪聲大、效率低等技術(shù)瓶頸問題。

本發(fā)明的新型側(cè)置式雙質(zhì)體振動(dòng)磨采取以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明是中凸不并圈彈簧與混合密度介質(zhì)側(cè)置式雙質(zhì)體振動(dòng)磨，包括主振系統(tǒng)和隔振系統(tǒng)，

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

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

主振彈簧組由數(shù)個(gè)中凸型不并圈螺旋彈簧所組成，每個(gè)彈簧均由一根鋼絲卷繞構(gòu)而成，鋼絲卷繞成中凸型螺旋結(jié)構(gòu)，中凸型不并圈螺旋彈簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的有效節(jié)距為等節(jié)距的螺旋，螺旋中徑從中間到兩端一般呈對(duì)稱遞減分布。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：中凸型不并圈螺旋彈簧在振動(dòng)磨中沿與電機(jī)主軸垂直方向放數(shù)排，沿與電機(jī)主軸平行方向放置數(shù)行，構(gòu)成彈簧均布狀態(tài)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：隔振彈簧為復(fù)合材料制成的隔振彈簧。