一种球囊空气弹簧振动磨机及其优化方法技术

本发明专利技术公开了一种球囊空气弹簧振动磨机及其优化方法，球囊空气弹簧振动磨机包括动力模块、球磨模块减振模块和旋转模块，动力模块带动球磨模块产生转动以及上下振动，减振模块对球磨模块进行减振，旋转模块带动整体进行旋转。本发明专利技术所述装置具有横向转动、竖直振动、竖直转动等多方位运动，可以对研磨物进行充分研磨与混合；采用球囊空气弹簧进行减振，并对球囊空气弹簧的选用进行优化，使振动磨机研磨效果更好，并且不产生噪音。

A ball air spring vibration mill and its optimization method

【技术实现步骤摘要】
一种球囊空气弹簧振动磨机及其优化方法
本专利技术涉及振动磨机
，特别是一种球囊空气弹簧振动磨机及其优化方法。
技术介绍
球磨机是物料被破碎之后，再进行粉碎的关键设备。这种类型磨矿机是在其筒体内装入一定数量的钢球作为研磨介质。行星式球磨机的工作过程主要包括两个运动，一是球磨罐固定装置围绕电机驱动的中心轴进行公转，二是球磨罐固定装置本身进行自转，这两个运动同时进行。通过两个运动的复合，达到将样品粉碎的目的。振动磨机是以球或棒为介质的超微粉碎设备。介质在磨机内振动可使小于2mm的物料粉碎至数微米。它具有高效、节能、节省空间、产品粒度均匀等优点，在超微粉碎领域内占有重要优势，得到了广泛的应用。无论是球磨机和振动磨机，使用形式过于单一，无法达到非常精细程度的研磨。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述和/或现有的球囊空气弹簧振动磨机及其优化方法中存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术所要解决的问题在于如何解决振动磨机研磨不够精细、均匀。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种球囊空气弹簧振动磨机，其包括，动力模块，包括水平设置的第一电机、与所述第一电机平行设置的传动轴，以及与所述第一电机配合并带动所述传动轴振动的振动组件，所述第一电机与所述传动轴通过带传动进行配合；球磨模块，包括与所述传动轴连接的第一转动盘、与所述第一转动盘配合连接的球磨罐、设置于所述第一转动盘一侧并与所述球磨罐底部配合的第二转动盘、设置于所述第一转动盘和所述第二转动盘中间的内齿圈，以及固定于所述球磨罐上并与所述内齿圈啮合的齿轮；减振模块，设置于所述球磨模块下方，包括与所述内齿圈固定连接的第一平板、设置于所述第一平板下方的第二平板，以及连接所述第一平板和所述第二平板的球囊空气弹簧。作为本专利技术所述球囊空气弹簧振动磨机的一种优选方案，其中：所述振动组件包括连接所述第一电机和所述传动轴的振动板、设置于所述振动杆内的推动件，所述振动板内部设置有第一凹槽，所述推动件设置有所述第一凹槽内，所述第一电机设置有与所述推动件配合的凸起。作为本专利技术所述球囊空气弹簧振动磨机的一种优选方案，其中：所述推动件包括铰接在所述第一凹槽的触碰块、倾斜设置于所述触碰块侧面的电推杆，以及固定于所述电推杆顶端并与所述触碰块连接的弹性元件，所述凸起与所述触碰块配合。作为本专利技术所述球囊空气弹簧振动磨机的一种优选方案，其中：还包括旋转模块，包括分别设置于所述第二平板的两个侧面并与其固定连接的固定架、分别与两个所述固定架固定连接的旋转轴、与其中一个所述旋转轴配合的第二电机，以及与另一个所述旋转轴转动配合的固定支架。作为本专利技术所述球囊空气弹簧振动磨机的一种优选方案，其中：所述第一转动盘竖直设置有第一孔，所述第一孔内固定连接有轴承，所述球磨罐与所述轴承配合连接；所述球磨罐顶部设置有与其铰接的顶部端盖，所述顶部端盖设置有与所述球磨罐配合的第一卡扣。作为本专利技术所述球囊空气弹簧振动磨机的一种优选方案，其中：所述第二转动盘底部设置有与所述球磨罐底部配合的第一孔、设置于所述第一孔侧面的第二孔，以及与所述第二转动盘铰接的底部端盖。作为本专利技术所述球囊空气弹簧振动磨机的一种优选方案，其中：所述底部端盖包括与所述第二孔配合的第二卡扣，以及连接所述底部端盖和所述第二卡扣的弹簧。作为本专利技术所述球囊空气弹簧振动磨机的一种优选方案，其中：所述球囊空气弹簧直径为20cm。本专利技术其中另外一个目的是提供一种球囊空气弹簧振动磨机的优化方法，其能实现对球囊空气弹簧振动磨机进行优化。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种球囊空气弹簧振动磨机的优化方法，其中：假设球囊空气弹簧在竖向载荷下压缩成球鼓形，产生两个上下对称的球缺，球缺的底圆半径为r，球缺的高度为h，球缺底圆面积为载荷下的有效接触面积Ae，则有：Ae＝2πRh-πh2(1)产生的竖向位移为h，其对Ae的变化率为：球缺的体积V1，h对它的变化率为：球囊内气体压力P和外载负荷F的关系为：F＝P×Ae(5)压力和体积的关系遵循气体状态方程：(P+Pa)Vm＝(P0+Pa)V0m(6)式中P、Pa和P0分别为球囊工作时的内部压力、外界大气压力和非工作时静态内部压力；V和V0为工作时的体积和非工作时静态体积；m为气体体积多变指数，在1<m<1.4之间，静态时m＝1；将(6)式带入(5)式，并用Fx＝-kx对球囊弹簧的竖向位移h求导，化简后得到球囊空气弹簧的刚度计算公式将(1)、(2)、负(3)和(4)代入(7)式得取负(3)式的含义为因为球鼓体积的增加量等于球缺体积的减小量；非工作静态时球囊的刚度m＝1，P＝P0为根据谐振原理，可得球囊空气弹簧的竖向振动固有频率为式中ω为圆角频率，单位rad/s；g为重力加速度；F为载荷力。作为本专利技术所述球囊空气弹簧振动磨机的优化方法的一种优选方案，其中：变换(7)式为并将(5)式和代入其中，经再变换得其中(11)式中的P值可由(6)式计算得出。本专利技术有益效果为本专利技术所述振动磨机具有横向转动、竖直振动、竖直转动等多方位运动，可以对研磨物进行充分研磨与混合；采用球囊空气弹簧进行减振，并对球囊空气弹簧的选用进行优化，使振动磨机研磨效果更好，并且不产生噪音。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为实例1中球囊空气弹簧振动磨机的部分结构图。图2为实例1中球囊空气弹簧振动磨机的球磨模块结构图。图3为实例1中球囊空气弹簧振动磨机的动力模块俯视图。图4为实例1中球囊空气弹簧振动磨机的振动组件剖视图。图5为实例1中球囊空气弹簧振动磨机的整体结构图。图6为实例1中球囊空气弹簧振动磨机的球磨罐与第二转动盘剖视图。图7为实例1中球囊空气弹簧振动磨机球磨罐与第二转动盘局部放大图。图8为实例1中球囊空气弹簧振动磨机的优化方法的竖向载荷作用下球囊产生的球缺。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球囊空气弹簧振动磨机，其特征在于：包括，/n动力模块(100)，包括水平设置的第一电机(101)、与所述第一电机(101)平行设置的传动轴(102)，以及与所述第一电机(101)配合并带动所述传动轴(102)振动的振动组件(103)，所述第一电机(101)与所述传动轴(102)通过带传动进行配合；/n球磨模块(200)，包括与所述传动轴(102)连接的第一转动盘(201)、与所述第一转动盘(201)配合连接的球磨罐(202)、设置于所述第一转动盘(201)一侧并与所述球磨罐(202)底部配合的第二转动盘(203)、设置于所述第一转动盘(201)和所述第二转动盘(203)中间的内齿圈(204)，以及固定于所述球磨罐(202)上并与所述内齿圈(204)啮合的齿轮(205)；/n减振模块(300)，设置于所述球磨模块(200)下方，包括与所述内齿圈(204)固定连接的第一平板(301)、设置于所述第一平板(301)下方的第二平板(302)，以及连接所述第一平板(301)和所述第二平板(302)的球囊空气弹簧(303)。/n

【技术特征摘要】
1.一种球囊空气弹簧振动磨机，其特征在于：包括，
动力模块(100)，包括水平设置的第一电机(101)、与所述第一电机(101)平行设置的传动轴(102)，以及与所述第一电机(101)配合并带动所述传动轴(102)振动的振动组件(103)，所述第一电机(101)与所述传动轴(102)通过带传动进行配合；
球磨模块(200)，包括与所述传动轴(102)连接的第一转动盘(201)、与所述第一转动盘(201)配合连接的球磨罐(202)、设置于所述第一转动盘(201)一侧并与所述球磨罐(202)底部配合的第二转动盘(203)、设置于所述第一转动盘(201)和所述第二转动盘(203)中间的内齿圈(204)，以及固定于所述球磨罐(202)上并与所述内齿圈(204)啮合的齿轮(205)；
减振模块(300)，设置于所述球磨模块(200)下方，包括与所述内齿圈(204)固定连接的第一平板(301)、设置于所述第一平板(301)下方的第二平板(302)，以及连接所述第一平板(301)和所述第二平板(302)的球囊空气弹簧(303)。


2.如权利要求1所述的球囊空气弹簧振动磨机，其特征在于：所述振动组件(103)包括连接所述第一电机(101)和所述传动轴(102)的振动板(103a)、设置于所述振动杆(103a)内的推动件(103b)，所述振动板(103a)内部设置有第一凹槽(103a-1)，所述推动件(103b)设置有所述第一凹槽(103a-1)内，所述第一电机(101)设置有与所述推动件(103b)配合的凸起(101a)。


3.如权利要求2所述的球囊空气弹簧振动磨机，其特征在于：所述推动件(103b)包括铰接在所述第一凹槽(103a-1)的触碰块(103b-1)、倾斜设置于所述触碰块(103b-1)侧面的电推杆(103b-2)，以及固定于所述电推杆(103b-2)顶端并与所述触碰块(103b-1)连接的弹性元件(103b-3)，所述凸起(101a)与所述触碰块(103b-1)配合。


4.如权利要求2或3所述的球囊空气弹簧振动磨机，其特征在于：还包括旋转模块(400)，其包括分别设置于所述第二平板(302)的两个侧面并与其固定连接的固定架(401)、分别与两个所述固定架(401)固定连接的旋转轴(402)、与其中一个所述旋转轴(402)配合的第二电机(403)，以及与另一个所述旋转轴(402)转动配合的固定支架(404)。


5.如权利要求1～3任一所述的球囊空气弹簧振动磨机，其特征在于：所述第一转动盘(201)竖直设置有第一孔(201a)，所述第一孔(201a)内固定连接有轴承(201b)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任俊鹏，王毓，赵君，夏卉芳，
申请(专利权)人：贵州师范学院，
类型：发明
国别省市：贵州;52