低频稳幅电磁共振给料机制造技术

低频稳幅电磁给料机，属于振动式输送机械。其主振弹簧采用非线性弹簧，控制及电路部分采用自适应共振（专利）技术及调幅稳幅控制电路和采用光电耦合元件控制大功率单向可控硅的控制电路，使装置处于低频共振状态工作，噪声低体积小重量轻，调试简单工作平稳可靠，效率高，可广泛的用于矿山、冶金、粮食、化工、医药等多种领域，是一种理想的传输设备。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于振动式输送机械。电磁振动给料机是一种把块状、颗粒状及粉状物料从贮料仓或漏斗中均匀连续或定量地给到受料装置中去的传输设备。目前国内外产品大都是由单相交流电经可控硅半波整流后供电给电磁振动器，使之驱动料槽振动达到送料之目的，如朝阳振动机械厂生产的GZ系列电磁振动给料机，就是一种代表型式。这种给料机处于低临界近共振状态工作，即激振频率ω与系统的固有频率ω0之比(调谐值)Z＝ω／ω0＝0.9受电网电源限制振动频率高，3000次／分，被送物料破碎严重，在输送粉状物料高粘性物料时效率低，并影响物料输送的连续性。噪声大，一般都高于80分贝以上。同时为使给料机处于低临界近共振状态工作调谐值保持在0.9左右，弹性元件装卡调试过程十分繁琐，给操作带来不便。本技术的目的是提供一种改进了的低频稳幅低噪声共振状态工作的电磁给料机。低频稳幅电磁共振给料机是将结构参数设计为调谐值Z＝ω／ω0＝1即共振状态工作，主振弹簧采用非线性弹簧元件，并在原可控硅半波整流电路中加入自适应共振系统(专利号85100017)及调幅稳幅电路，控制电磁振动器驱动低频稳幅电磁共振给料机(可简称电振机)在共振状态平稳地工作。附图说明图1为电振机原理示意图，图2为非线性弹簧特性，图3为某频率电振机共振曲线图4为图1中A、B方框所示电路例图5为图1中D、E方框所示电路例图6为电振机实施例示意图图7为图1中C方框所示电路例。图中1－料槽，2－磁钢，3－传感器，4－衔铁；5－主振弹簧，6－铁芯7－线包，8－减振器，9－壳体和惯性块，A－反馈信号电路，B－调幅稳幅电路，C－自适应共振单元及起振电路，D－可控硅控制电路，E－激振器电源，10－运放LM324用作放大器，11－运放LM324用作比较器，12，13，14，18，19，20－电阻，15，16，34－二极管，21－运放LM324用作减法器，17，22，66，77－电位器，23，24，25，26－光电耦合集成块TIL113，27－大功率可控硅28－激振器，29－运放LM324，30、31、32、33－四或非门CD4001，111，222，333－电路联结点。电磁振动给料机一般主要由料槽、电磁振动器、减振器和控制箱部分组成。图1所示为本技术结构示意图。其中电磁振动器由衔铁4、线包7、铁芯6组成。低频稳幅电磁共振给料机机械结构设计成双质量共振系统，即Z＝ω／ω0＝1而系统的固有频率ω0＝C／M，式中C为主振弹簧的总刚度，M＝ (M1·M2)/(M1+M2) 其中料槽1和衔铁4、磁钢2的质量、主振弹簧折算质量的一半和料槽中物料的当量质量共同构成质量M1；振动器壳体和惯性块9、传感器3、铁芯6、线包7的质量及主振弹簧折算质量的一半构成质量M2。本技术的主振弹簧采用非线性弹簧，例如不等距的非线性螺旋弹簧组以取代现有给料机用的板弹簧。非线性弹簧的特性如图2所示，纵座标F(X)为弹性力，横座标X为振动位移，当电振机在某一频率工作时系统的共振曲线如图3所示，纵座标表示振幅，横座标为工作频率，其共振点附近为一较平坦的曲线，便于调整振动频率，提高振幅的稳定性。现有的电磁振动给料机，其电磁振动器由单相交流电经可控硅半波整流后给电的，频率与电网频率相同，只能是50HZ，即工作频率为3000次／分。而理论分析指出，电磁振动给料机理想工作频率为1250次／分，激振器频率选在20HZ左右为佳。如用电网电压加上分频可控硅半波整流装置，结构复杂，价格昂贵，无商业推广价值。低频稳幅电磁共振给料机采用了自适应共振单元及起振电路和调幅稳幅电路，使电磁振动器可实现在15－24。5HZ频率范围内工作。传感器3与磁钢2相对运动产生的感应信号经反馈信号电路A和调幅稳幅电路B对信号检波放大稳幅作为控制信号，另一路径自适应共振单元自动跟踪自振频率亦输出一控制信号，上述两控制信号同时作用于可控硅控制电路，使可控硅27给出导角，控制激振器供电的频率和幅值，以达到共振和限幅的目的。运放29及四或非门30、31、32、33组成自适应单元电路，其中或非门32、33又兼作振荡器。开机时系统尚未起振，传感器信号为零，电振机是靠如图7所示自适应共振单元及起振电路一例中产生的振荡信号，使电磁振动器起振驱动电振机振荡电路可通过电位器77调节频率，当振幅稍大时传感器3检测到的信号取代了原振荡电路的信号，自适应共振单元自动跟踪，使系统自动步入共振状态。整个电路为一闭环系统。当电网电压波动或物料粒度变化较大时，调幅稳幅电路B利用电压反馈进行双重补赏自动调节振幅，如外界影响使振幅下降，则控制电压自动增益，使振幅回升直至稳定；若振幅突然加大以至超过限值，则控制电压自动降低使振幅下降到允许范围稳定运转。图4所示为A、B方框反馈信号电路及调幅稳幅电路的实施例。运放10、21组成稳幅电路，运放10作为加法器21作为放大器，当电振机在某一负载下正常运行时，由电位器66给定一个振幅值，经运放10、21输出一个正电位给图5中电位器22经可控硅控制电路，对应可控硅27－导通角θ，对应电振机一振幅。当外因使电振机振幅改变时，如导致振幅增加，经二极管34输送给运放10的负值将增加和给定相加后绝对值减小，故输出亦减小，依次类推电位器22的正电位减小，导通角θ小，使振幅减小趋于原值。电源＋E1、二极管15、16及比较器11(运放11用作比较器)、电位器17及有关电阻12、13、14、18、20组成限幅电路，用于大振幅波动。正常情况下比较器11设计成F点电位绝对值大于G点电位绝对值，当振幅超过限定值后，F点电位绝对值大幅度减小，当低于G点电位时，比较器11输出由正跃变为负，二极管16导通，运放21的N点电位由零变为负(正常情况下N点电位为零)。运放21用作减法运算，限幅起作用时，由于N点电位为负，运放21的输出将大幅度减小，导致导通角大幅度减小，使电振机趋于维持原振幅。电源＋E1决定限幅的起始值。(如4mm开始限幅)电位器17决定限幅的终值(如限到3mm)。光电耦合元件在电振机中的应用图5中23、24、25、26为光电耦合元件，随着光电耦合集成块价格下降，用于电振机中以弱电控制强电成为可能。本技术利用控制大功率单向可控硅27，对弱电和强电两不共地电源有很好的隔离作用，抗干扰能力强，是本技术的一个特征。实施例如图6示意，料槽1与衔铁4磁钢2固定在一起构成运动部分铁芯6、线包7、固定检壳体和惯性块9中与传感器3构成另一部分，两部分用主振弹簧5弹性地联结在一起，料槽与壳体分别用减振器8吊装悬挂固定在支架上使电振机周围有一定游动间隙。给料过程是利用电磁振动器驱动料槽沿倾斜方向作周期直线往复振动来实现的，当振动的加速度垂直分量大于垂直重加速度时，槽中的物料被抛起，并按抛物线的轨迹向前进行跳跃运动，料槽以每分钟1250次的频率振动，物料相应地被连续抛起向前跳跃移动，达到送料的目的。低频稳幅电磁共振给料机以新型GZ4号机为例，料槽为500×200×1000(mm)，M1＝M2＝150公斤，主振弹簧选用8只非线性螺旋弹簧，d＝12mm，D2＝70mm，圈数n＝2，使用如图1与图4、5、7的控制电路图，频率为22HZ，双振幅为4.0mm，1个型衔铁截面积为70×150mm2，线本文档来自技高网...

【技术保护点】
低频稳幅电磁共振给料机由料槽和衔铁线包、铁芯组成的电磁振动器及主振弹簧、减振器和控制电路部分组成，其特征是，主振弹簧采用非线性弹簧元件，控制电路部分是传感器［３］和磁钢［２］相对运动产生的感应信号经反馈信号电路［Ａ］、调幅稳幅电路［Ｂ］对信号检波、放大、稳幅作为控制信号，另一路径自适应共振单元及起振电路［ｃ］自动跟踪自振率亦输出一控制信号，两信号同时作用于可控硅控制电路［Ｄ］、控制激振器［２８］的频率和幅值用以驱动电磁振动器工作的频率范围在１５ＨＺ－２４．５ＨＺ的低频稳幅闭环电磁共振系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈予恕，王义昌，姜正奎，袁剑平，金志胜，穆成栋，储景云，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]