[实用新型]一种四自由度混联振动筛

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种四自由度混联振动筛，可实现振动筛三个平移和一个转动共四个空间自由度的振动，可用于矿业、医药、化工和农业等的物料振动筛分，属于振动筛分设备领域。

背景技术

目前国内外振动筛的有很多种类型，如双频率筛、垂直料流筛、旋流概率筛、共振筛和直线振动筛、自同步直线振动筛等，但是所有振动筛的振动自由度都是1-2个。工矿企业里使用的大部分是直线型往复振动筛，其驱动机构主要是曲柄摇杆或者双曲柄摇杆机构。传统的振动筛由于振动自由度少，仅仅依靠提高振动幅度、频率和强度来提高筛分效率的能力有限，已不能满足生产实际的高效需求。而对于一些难筛分的物料(如潮湿细粒粘性物料等)的筛分，迫切需要采用多自由度、大振幅和大振动强度的振动筛。现有的四自由度机构大多是并联机构，结构比较复杂。现有专利中的四自由度混联机构中03105161.8是实现两平动两转动机构，200610015113.4和200610015114.9是由平面两自由度并联机构串接一个两自由度串联机构，其结构都不适合作为空间多自由度振动筛的驱动机构。

发明内容

为了克服现有的振动筛自由度少的不足，本实用新型提供一种能实现三维移动和一个转动共四个自由度的混联振动筛。本实用新型的驱动机构由一个三平移并联机构和能实现一个转动的曲柄摇杆机构组成。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在一个三平移并联机构上串接一个曲柄摇杆机构，组成一个四自由度的混联机构，作为振动筛的驱动机构。所述的三平移并联机构由三个PRRR结构的支链、机架(作为并联机构的静平台)和上连接盘(作为并联机构的动平台)组成，三平移并联机构和曲柄摇杆机构之间通过上连接盘、下连接盘和中间轴相连接。其中2个支链的移动副呈水平布置，且相互垂直；第三个支链的移动副P垂直于前两个移动副所在平面。并联机构的驱动都采用直线电机驱动，且都安装在机架上。所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆、摇杆、上连接盘、下连接盘和中间转轴组成，动力采用伺服或步进电机经过减速器减速后驱动曲柄作连续转动，从而摇杆在连杆驱动下作一定角度的往复摆动，摆动的角度可以通过调节曲柄和连杆的长度来调节。摇杆和中间转轴固连，中间转轴通过斜拉杆和筛子固连。筛子位于下连接盘的下方，采用将筛子悬挂在下连接盘上的固定方式。三平移并联机构可驱动筛子作X、Y和Z三个方向的水平移动，曲柄摇杆机构可驱动筛子绕Z轴往复转动(摆动)。所述中间转轴和上、下连接之间通过两个推力轴承和一个复合轴承支承连接。

本实用新型的有益效果是：不仅可以使振动筛的运动自由度增加到4个，而且由于所设计的三平移并联机构的全解耦特性可以实现四个自由度的运动之间相互独立，从而使振动筛可根据工作需要任意选择所需的自由度数。同时，此结构简单容易装配，驱动机构位置逆解易求，便于控制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构简图。

图2是振动筛并联机构的第一支链和第二支链的结构简图。

图3是振动筛并联机构的第三支链的结构简图。

图4是振动筛曲柄摇杆机构的结构简图。

图5是振动筛上、下连接盘及中间轴装配关系图。

图中L₁₁.第一支链的第一个连杆，L₁₂.第一支链的第二个连杆，L₂₁.第二支链的第一个连杆，L₂₂.第二支链的第二个连杆，L₃₁.第三支链的第一个连杆，L₃₂.第三支链的第二个连杆，1.机架(静平台)，2.X方向移动副，3、4、5、7、11、12、14、16、17、18、20、22、24.转动副，6.上连接盘，8.下连接盘，9.斜拉杆，10筛子，13.Z方向移动副，15.曲柄摇杆机构，19.Y方向移动副，21.曲柄，23.连杆，25.摇杆，26.中间轴，27、29.推力轴承，28.复合轴承，30.1/3圆环挡圈，31连接孔。

具体实施方式

下面结合附图1-5详细说明本实施例。

如图1所示，本实用新型所述的四自由度混联振动筛由一个四自由度混联驱动机构、机架1、斜拉杆9和筛子10组成，其中四自由度混联驱动机构是本实用新型的技术核心。该四自由度混联驱动机构由一个三平移并联机构串联一个曲柄摇杆机构15构成。