[发明专利]变节距不并圈弹簧与混合密度介质双筒双质体振动磨

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于物料超细粉体振动制备的粉磨设备，是一种具有变节距不并圈弹簧、介质为混合密度配比的双筒双质体振动磨，属于振动利用与粉体工程的交叉科学技术。

背景技术

振动磨是利用振动原理来完成物料超细粉磨作业的振动机械设备，现有超细粉体制备技术中，振动磨与其他制备方法如有气相合成法、液相合成法、气流粉碎法、滚筒磨法等相比，具有物料机械活性大、提纯方便、成本低、结构简单、效率高等优势，现有振动磨支撑弹簧一般采用线型等节距螺旋弹簧；其介质普遍采用等密度介质，如耐磨钢、氧化锆等单一密度介质；机体多为单质体结构。

振动磨的单质体结构，表明由筒体和激振器组成的振动质体与底座之间，是通过螺旋压缩弹簧相连，振动质体产生的振动，会通过弹簧底座直接作用于地基，产生较大与噪声，故耗能较大。近年来，间或有双质体振动磨的研究报道，但由于双质体振动磨涉及主隔振系统设计，其结构相对复杂、成本较高，故实际应用者少。根据使用场合不同振动磨又可分为单、双、三筒等结构，双筒振动磨多用于物料需要连续作业的场合。

在实际工程中，振动系统质量、激振力、阻尼力等参数大都是变化者的，如振动磨系统本身的介质、被磨物料形成的磨介流，在运动过程中不断地抛起、落下，实际上就是一个复杂的质量变化的过程，阻尼在其中也会发生非线性变化，振动电机偏块形成的偏心激振力是随转角的变化而变化的非线性，振动磨系统实际上是一个典型的非线性系统，即是一个具有确定激励和不确定响应的强非线性振动系统。

现有振动机械普遍采用的等节距螺旋弹簧的载荷特性曲线为线性线，为等刚度螺旋弹簧，没有考虑系统非线性的实际工况，如振动输送机、振动筛机、振动磨机等，由于运动状态下系统载荷时刻都在变化，故使用等刚度螺旋弹簧，虽有结构简单、成本低等优点，然存在噪声大、耗能高、效率低、维修频次高、设备寿命低等问题。

普通螺旋弹簧为线性特性线弹簧，其载荷与变形呈线性关系；变节距螺旋弹簧则为非线性特性线弹簧，其载荷与变形呈非线性关系，具有特殊的性能，它们所有的载荷达到一定程度后，在材料截面上的应力是沿材料的长度而变化的。因此，材料的尺寸要根据最大应力确定；弹簧的高度或长度要根据受载后所要求的变形确定。

普通线性弹簧无法实现变刚度，则无法实现与上述复杂振动系统的振动耦合或协调振动，因而效率低，能耗大、噪声大。如何使得振动系统刚度及弹性力的变化，与系统中其它变化着的作用力去实现振动耦合，以达到节能高效之目的，是一个值得探讨的问题，本发明的变节距弹簧的引入，正是这种研究的需要。

近年来国内外专家学者一直在探讨上述问题的解决办法，由于等节距、常刚度螺旋金属弹簧易设计、易制造、经济性好，故长期以来得到普遍应用。

综上所述，同时克服上述问题的具有节能高效的新型磨机至今尚未被提出。

发明内容

本发明提供一种变节距不并圈弹簧、混合密度介质双筒双质体振动磨，具有双质体技术特征，主振弹簧为变节距不并圈弹簧，隔振弹簧为橡胶帆布复合弹簧，主-隔振弹簧均为变刚度；为提高筒内磨介球在相对运动中的冲击、挤压、剪切、碰撞的能量，实施混合密度介质配比优化设置，与现有广泛使用的普通双筒振动磨机系统相比，具有明显的效率高、噪声小等特点，旨在有效解决现有振动磨一直以来，悬而未决的噪声大、效率低等技术瓶颈问题。

本发明的新型双筒双质体振动磨采取以下技术实现：

本发明是变节距不并圈弹簧与混合密度介质双筒双质体振动磨，包括主振系统和隔振系统， 主振系统包括由变频器控制的设置在电机支架上的电动机，激振器轴与电动机外轴通过联轴器相连接，激振器轴设置在机座上，激振器轴的机座固结与上筒和下筒之间，组成上质体，上下磨筒设置在上质体之上，激振器装在上质体上下磨筒的连接板之间，成为整个磨机的激振源，

隔振系统包括与主振弹簧组连接的下质体，下质体的另一端与隔振弹簧相连，隔振弹簧通过底座与地基相连。

本发明的双筒与双质体结构主要包括上下磨筒、上质体、下质体以及电动机、激振器、主振弹簧、减振弹簧、底板等零部件；其中上下磨筒固结于上质体之上；上质体与下质体之间依靠主振弹簧及上、下质体上的弹簧导柱相联接；下质体通过减振弹簧支承在底板上；激振器装在上质体上下磨筒的连接板之间，成为整个磨机的激振源。工作时,上、下质体以不同的振幅和加速度振动。显然，上质体的振幅和加速度较大,可提高磨筒内介质对物料的冲击破碎能力；下质体的振幅和加速度较小,再通过隔振弹簧可大大减小传给基础的动载荷。