变节距不并圈弹簧与混合密度介质双质体振动磨制造技术

本发明专利技术是变节距不并圈弹簧与混合密度介质双质体振动磨，包括主振系统和隔振系统，所述主振系统包括振动电机以及磨筒，振动电机、磨筒与上质体板组成上质体，下质体的一端与主振弹簧组相连，所述下质体通过所述主振弹簧组与隔振系统相连；隔振系统包括与所述下质体另一端连接的隔振弹簧，所述隔振弹簧通过底座与地基相连，所述主振弹簧组由数个变节距不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成。本发明专利技术由于具有主隔振系统，一方面能承受更大的激振力，另一方面能有效减少振动磨机对地基的振动影响，达到良好的节能效果；主振弹簧在可能最大载荷下的不并圈，使得系统噪声显著降低而动态稳定性大大增加。

Variable pitch unmatched coil spring and mixed density medium double mass vibratory mill

The present invention is a variable pitch and coil spring and mixed medium density vibrating mill, including the main vibration system and vibration system, the vibration system comprises a vibration motor and a grinding cylinder, vibration motor, grinding cylinder and the upper body plate upper body, is connected with the main body vibration spring group, the the body through the main vibration isolation system is connected with the spring group; the vibration isolation system comprises a lower body connected with the other end of the isolation spring, the isolation spring base and foundation by connecting the main vibrating spring group is composed of a plurality of variable pitch and coil spring group, each spring by a wire winding structure and. Owing to that the main vibration system, on the one hand can withstand more exciting force, on the other hand, can effectively reduce the influence of vibration mill on the foundation, to achieve good energy saving effect; the main vibration spring in may under the maximum load and reduce the noise of the system, and greatly increase the dynamic stability.

【技术实现步骤摘要】
变节距不并圈弹簧与混合密度介质双质体振动磨
本专利技术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单筒双质体振动磨，属于振动利用与粉体工程的交叉科学技术。
技术介绍
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。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，本专利技术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。
技术实现思路
本专利技术提供一种变节距不并圈弹簧、混合密度介质单筒双质体振动磨，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单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。本专利技术的新型单筒双质体振动磨采取以下技术实现：本专利技术是变节距不并圈弹簧与混合密度介质双质体振动磨，包括主振系统和隔振系统，所述主振系统包括通过变频器控制的作为激振源的振动电机以及与所述振动电机固定在一起的磨筒，所述振动电机、所述磨筒与所述上质体板组成上质体，下质体的一端与主振弹簧组相连，所述下质体通过所述主振弹簧组与隔振系统相连；所述隔振系统包括与所述下质体另一端连接的隔振弹簧，所述隔振弹簧通过底座与地基相连；所述主振弹簧组由数个变节距不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，所述的钢丝根据设计数据卷绕成变节距螺旋结构，钢丝卷绕成变节距螺旋结构，变节距不并圈螺旋弹簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的中径为变中径螺旋，中径从中间向两端一般呈对称递减分布。本专利技术的进一步改进在于：所述主振弹簧在振动磨中沿与振动电机主轴垂直方向放数排、沿与振动电机主轴平行方向放置数行，构成弹簧均布状态。本专利技术的进一步改进在于：所述隔振弹簧为复合材料如橡胶帆布复合材料制成的隔振弹簧。本专利技术的进一步改进在于：所述磨筒介质为两种或两种以上不同的配比。本专利技术所述双质体振动磨主要由主振系统与隔振系统组成，主振系统中振动电机作为激振源，可通过变频器控制，达到变激振力的目的，与振动电机固定在一起的是磨筒，两者与上质体板一起组成上质体，下质体一端与主振弹簧组相连，通过主振弹簧组与隔振系统相连；隔振系统中，另一端与隔振弹簧相连，隔振弹簧通过底座与地基相连。通电后，由变频器控制振动电机，以改变激振力，振动电机带着磨筒作近似圆形的振动，使得磨筒内磨介产生相互运动，这样，筒内以及粘附在磨介和筒壁上的粉体由于撞击、摩擦来达到粉磨的目的。所述双质体振动磨通过主振弹簧组和隔振弹簧两组弹簧，可以明显的降低振动磨主体对地基产生的振动强度和噪声，且达到了节能的效果。隔振弹簧安装于下质体与底座之间，底座与地基通过螺栓组相固结，可以防止振动磨机的水平移动。所述变节距不并圈螺旋弹簧的载荷变形特性线是渐增型非线性线，且是连续或分段连续的，这有利于防止其共振和颤振的发生；由于中径的变化，在相同钢丝直径不同节距的情况下，相邻两钢丝并圈时的压缩量，变节距弹簧较普通弹簧的大。根据本弹簧的结构特点，考虑不并圈的条件，可实现磨机系统主振弹簧的不并圈，使弹簧并圈产生的噪声归零。由于构成变节距不并圈螺旋弹簧的螺旋结构的节距变化，使本专利技术具有明显的非线性和所需的变刚度特点，即本专利技术弹簧构成的系统刚度具有随载荷增减而增减的变刚度特点，以达到使系统有效蓄能、节能、稳定运转、显著降低噪声之目的。所述变节距不并圈螺旋弹簧组式双质体振动磨，弹簧在振动磨中沿与电机主轴垂直方向放多排，沿与电机主轴平行方向放置若干行，构成弹簧均布状态，以便振动磨更好的工作。迄今为止振动系统的弹簧设计，几乎没有考虑过不并圈的因素，既由于传统设计的局限性，又存在影响不并圈相关技术参数多且计算繁杂，因而系统不仅噪声大，且能耗高、效率低。根据本弹簧的结构特点，本专利技术研究从工作机理上分析和研究不并圈的条件，可实现磨机系统工作过程中主振弹簧的不并圈，使弹簧并圈产生的噪声归零。本专利技术中，隔振弹簧可采用橡胶帆布复合材料制成，下质体通过隔振弹簧和底座与地基相连，由于隔振弹簧具有硬非线性特性，其刚度具有随载荷变化而变化的特点，故减振效果好，可以得到较好的降噪效果，固定底座的目的主要是防止振动磨在水平方向面内的移动。振动磨是利用振动磨筒产生一定频率的振动，使得筒内的球或棒等介质产生惯性力来完成冲击和粉碎物料的，磨筒振动的加速度一般可达6g-12g，因此具有结构紧凑、体积小、重量轻、粉磨粒度集中、流程简化、操作简单、维修方便、衬板介质更换容易等优点，可广泛用于冶金、建材、矿山、耐火、化工、玻璃、陶瓷、石墨等行业制粉。现有振动磨技术使用的介质，尺寸大小可根据不同物料，可通过实验或数值仿真进行比对，来确定最佳级配，然其密度选取基本上为单一密度介质，一般采用锻造钢、耐磨钢、耐磨铸铁，高铬钢，中铬钢、氧化锆等等，其形状可为本文档来自技高网...

【技术保护点】
变节距不并圈弹簧与混合密度介质双质体振动磨，包括主振系统和隔振系统，其特征在于：所述主振系统包括通过变频器控制的作为激振源的振动电机以及与所述振动电机固定在一起的磨筒，所述振动电机、所述磨筒与所述上质体板组成上质体，下质体的一端与主振弹簧组相连，所述下质体通过所述主振弹簧组与隔振系统相连；所述隔振系统包括与所述下质体另一端连接的隔振弹簧，所述隔振弹簧通过底座与地基相连；所述主振弹簧组由数个变节距不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，钢丝卷绕成变节距螺旋结构，变节距不并圈螺旋弹簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的中径为变中径螺旋，中径从中间向两端一般呈对称递减分布。

【技术特征摘要】
1.变节距不并圈弹簧与混合密度介质双质体振动磨，包括主振系统和隔振系统，其特征在于：所述主振系统包括通过变频器控制的作为激振源的振动电机以及与所述振动电机固定在一起的磨筒，所述振动电机、所述磨筒与所述上质体板组成上质体，下质体的一端与主振弹簧组相连，所述下质体通过所述主振弹簧组与隔振系统相连；所述隔振系统包括与所述下质体另一端连接的隔振弹簧，所述隔振弹簧通过底座与地基相连；所述主振弹簧组由数个变节距不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，钢丝卷绕成变节距螺旋结构，变节距不并圈螺旋弹簧至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小兰，刘极峰，冯勇，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32