[发明专利]一种四机驱动自同步振动给料机的结构参数确定方法

说明书

本发明属于振动利用工程领域，提出一种四机驱动自同步振动给料机及其结构参数确定方法，这种机构可以实现振动同步传动。其具体结构特点为：针对双偏心转子驱动空间运动振动机的结构，依据单质体振动给料机中两个偏心转子的广义动态对称性和运动选择原理，在原机体上增加了两个定轴旋转且旋转平面不共面的激振器安装辅助刚体，每个辅助刚体上对称安装两个同向回转的激振器。由于两辅助刚体与物料箱刚体铰接在一起，在x、y、z方向与物料箱刚体一起运动，且又绕其各自质心的转动。四个电机做不同运转，强迫整个给料机在水平方向做来回摆动，在竖直方向做垂直向上的空间复合运动以达到给料输送的目的。

技术领域

本发明属于振动利用工程领域，特别涉及四机驱动自同步振动给料机及其结构参数确定方法。

背景技术

物料的给料过程大部分都是由振动给料机完成，振动给料机广泛应用于矿山、冶金、机械、建材、化工、橡胶、医药、电力、粮食、食品等行业的块状、粉状和短纤维状固体物料的给料，振动给料机在给料的同时，还可以完成对物料的干燥和冷却。振动给料机具有输送量大，运行平稳可靠，寿命长等优点。近年来，国内外大型矿山及水利工程建设用的振动设备都在不断的向大型化方向发展，为了适应振动设备大型化的趋势，保证按时按量完成工作任务，给料机大型化已是不可逆转的趋势。大型振动给料机，能增加单位时间内的工作量，提高生产效率。对于大型自同步振动设备，都会存在电机功率不足以及同步稳定性能的问题，因此，本发明提出一种新的空间四激振器自同步振动给料机结构，继续探讨大型自同步振动给料机的耦合动力学特性，为设计出安全可靠的大型自同步振动给料机提供理论支撑。

目前上述振动机械其共同的结构特点是：由两个电动机分别驱动两个安装在同一个刚性振动体上的两个激振器，驱动振动给料机实现两个激振器的同步。尽管自同步振动机有上述优点，但振动电机的功率比较小，当振动机较大时(目前最大的振动机已达到50吨)不得不使用通用电动机驱动。使用通用电动机驱动自同步振动机存在如下问题：通用电动机不能安装在振动机上，而要安装上地面上。这样机器占地面积大，增加了附加的传动装置及日常维护保养量。而解决这一问题的办法是实现多个振动电机同时驱动一台振动筛。但是，由于多电机自同步理论还没有建立起来，无法实现多个振动电机的同步。即使实现同步，多个振动电机引起的激振力会相互抵消，无法实现所需的激振力叠加同步关系。

发明内容

本发明提出一种新的自同步振动给料机新机构，这种机构可以实现振动同步传动。其具体结构特点为：针对双偏心转子驱动空间运动振动机的结构，依据单质体振动给料机中两个偏心转子的广义动态对称性和运动选择原理，在原机体上增加了两个定轴旋转且旋转平面不共面的激振器安装辅助刚体，每个辅助刚体上对称安装两个同向回转的激振器。由于两辅助刚体与物料箱刚体铰接在一起，因此在x、y、z方向与物料箱刚体一起运动，且有绕其各自质心的转动。四个电机做不同运转，强迫整个给料机在水平方向做来回摆动，在竖直方向做垂直向上的空间复合运动以达到给料输送的目的。

本发明的技术方案为：

一种四机驱动自同步振动给料机，包括物料箱、基础、隔振弹簧，该振动给料机还包括两个对称的辅助刚体单元，其中每个辅助刚体单元包括带座轴承、带座轴承底架、浮动轴、浮动限位弹簧、偏心块和一个辅助刚体，其中每个辅助刚体包括两个对称振动电机和一个振动电机座；其中，物料箱通过隔振弹簧与基础连接；每个辅助刚体单元中带座轴承底架安装在物料箱上，带座轴承固定于带座轴承底架上，浮动轴安装在带座轴承上，振动电机座固定在浮动轴上方，两个振动电机分别安装于振动电机座上方两侧，偏心块安装在振动电机的输出轴上，浮动限位弹簧安装在带座轴承底架和振动电机座之间；所述两个辅助刚体单元中的带座轴承底架分别安装在物料箱底部同一水平面且以Z轴为对称轴的对称位置上。

一、空间四机驱动振动给料机设计方法

1)建立四机驱动自同步振动给料机的数学模型；