[發明專利]中凸不并圈彈簧雙質體振動磨

在審

• 申請號: 201710534515.3
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107199083A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 楊小蘭;夏正清;鄭勇;劉極峰
• 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: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 王素琴

技術領域

本發明涉及一種用于物料超細粉體振動制備的粉磨設備，是一種具有中凸型不并圈彈簧單筒雙質體振動磨，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的振動機械設備，現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、效率高等優勢，現有振動磨支撐彈簧一般采用線型等節距螺旋彈簧；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，振動質體產生的振動，會通過彈簧底座直接作用于地基，產生較大與噪聲，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設計，其結構相對復雜、成本較高，故實際應用者少。

在實際工程中，振動系統質量、激振力、阻尼力等參數大都是變化者的，如振動磨系統本身的介質、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，振動磨系統實際上是一個典型的非線性系統，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。

現有振動磨普遍采用的等節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，由于運動狀態下系統載荷時刻都在變化，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，材料的尺寸要根據最大應力確定；彈簧的高度或長度要根據受載后所要求的變形確定。

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

近年來國內外專家學者一直在探討上述問題的解決辦法，雖有非線性變節距螺旋金屬彈簧的應用報道，但仍存在噪聲大、并圈時噪聲更大的問題，在非線性振動機上使用，易出現壽命短、維修頻次高、成本高等問題。

綜上所述，同時克服上述問題的具有節能高效的新型磨機至今尚未被提出。

發明內容

本發明提供一種中凸型不并圈彈簧單筒振動磨，具有雙質體技術特征，主振彈簧為中凸型不并圈彈簧，隔振彈簧為帆布橡膠復合彈簧，主-隔振彈簧均為變剛度，與現有廣泛使用的普通單筒振動磨機相比，具有明顯的效率高、噪聲小等特點，旨在有效解決現有振動磨一直以來，懸而未決的噪聲大、效率低等技術瓶頸問題。

本發明的單筒雙質體振動磨采取以下技術實現：

本發明是中凸不并圈彈簧雙質體振動磨，包括主振系統和隔振系統，

所述主振系統包括通過變頻器控制的作為激振源的振動電機以及與所述振動電機固定在一起的磨筒，所述振動電機、所述磨筒與所述上質體板組成上質體，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相連；

隔振系統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；

主振彈簧組由數個中凸型不并圈螺旋彈簧組成，每個彈簧均由一根鋼絲卷繞構而成，鋼絲卷繞成中凸型螺旋結構，中凸型不并圈螺旋彈簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的中徑為等節距螺旋，螺旋中徑從中間向兩端一般呈對稱遞減分布。

本發明的進一步改進在于：中凸型不并圈螺旋彈簧在振動磨中沿與電機主軸垂直方向放數排，沿與電機主軸平行方向放置數行，構成彈簧均布狀態。

本發明的進一步改進在于：隔振彈簧為復合材料如橡膠帆布復合材料制成的隔振彈簧。

本發明的進一步改進在于：所述磨筒介質為兩種或兩種以上不同的配比。