[实用新型]二级动摆混沌振动电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有特殊惯性激振能力的振动电机，特别是一种具有二级动摆结构的混沌振动电机，属于振动利用工程技术领域。

背景技术

振动电机是利用振动原理来驱动振动机械工作的激振设备，普通振动电机与普通电动机都具有定子和转子结构，但其在原理、功能和其他结构方面都有很大区别。

普通振动电机是在转子轴的两端，分别装有两组(每组2块)可调节相对角度的偏心摆块(简称摆块)组成激振源，在回转时产生激振力，通过电机底座带动振动机械系统产生振动；由于摆块的离心作用，转子轴可产生沿圆周方向变化的激振力；开机前可根据负荷需要调整轴端摆块相对夹角，以调节振动电机的激振力。普通振动电机是集动力源和激振源于一体，具有激振力较大且停机后可调、体积小、重量轻、结构简单、使用维护方便等优点，近年来在很多振动机械或振动利用工程中得到应用。

普通振动电机的摆块固结于转子轴上，最大激振力一经调定，在运行过程中即为定值，但其在启动和停机过程中，当振动频率接近于系统的固有频率时，振幅会迅速增加而产生共振，不仅使系统失去稳定性，且容易引起振动机械包括振动电机本身结构的损坏；另在很多情况下，振动机械需要系统具有宽的功率谱曲线和运动轨迹的某些不规则性能，来完成一些特殊的作业内容，如振动筛机的透筛率过低、发生卡筛等问题，振动磨机微粉的不细化、易团聚等问题，普通振动电机对于这些问题的解决几乎是无能为力的。

发明内容

本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种二级动摆混沌振动电机，有效地解决上述技术问题，使系统在启动阶段以很小的激振力启动，大大降低振动电机的启动力矩，提高振动机械启动的快速性和可靠性；停机阶段以很小的激振力通过其系统的共振区，从而防止共振的产生，达到能耗低、寿命长的目的。

本实用新型是将振动电机轴端的偏心摆块分为定摆和动摆，定摆形状常为扇形，动摆形状可为扇形亦可依据需要制作成其他形状；动摆又分为一级动摆、二级动摆，定摆固定在电机轴上，一级动摆活套在电机轴上或装在定摆轴上，二级动摆则需装在一级动摆轴上。在运行过程中两动摆不仅相对于定摆的位置是自由的，且两动摆之间的相对位置也是自由的，即本发明一端的定摆、一级动摆、二级动摆共具有3个自由度，由此可知本发明至少为3自由度机构。

影响两动摆的运动特性和运动不确定性的因素很多，使机构具有确定输入而不确定输出的混沌运动，混沌运动的特点就是具有宽的功率谱曲线和运动轨迹的某些不规则性能，本发明恰是利用这些特点将混沌运动应用于一些特殊的振动机械系统。

由于动摆的作用，使振动电机各摆块瞬时合成的总惯性力可在运行过程中发生变化，特别是在启动、停机过程中，鉴于本发明的结构所致可使其总惯性力很小或接近于零，从而使振动电机能以较小或接近于零的激振力通过共振区，进而避免系统的共振。

本实用新型二级动摆混沌振动电机是采取以下技术方案实现的：

本实用新型主要包括电动机部分和二级动摆组件。电动机部分包括定子、机壳、轴承座、轴承一、转子轴和压盖；二级动摆组件在转子轴左右两端呈对称分布，二级动摆组件包括定摆、一级动摆、二级动摆、轴和轴承。

二级动摆组件安装于转子轴轴端部分，定摆通过平键固结于转子轴；一级动摆与定摆之间装有轴套，一级动摆通过轴承二与转子轴相铰接，一级动摆下部装有二级摆轴；二级动摆通过轴承三与二级摆轴相铰接。

所述定摆、一级动摆、二级动摆的质量比一般为5∶3.5∶1.5，也可为其他比值的质量比，应视系统需要、结构允许、保障系统的运转和效率等因素综合考虑。

本实用新型的机壳两端轴承座上分别装有动摆组件罩，它分别将二级摆块组件全部罩住，以保证运转时的安全。

由于左右二级动摆组件的结构为对称分布，故仅对左摆块组件陈述之即可；还是由于对称性，运动时左右动摆组件易实现同步，偶有短时不同步的情况，则产生的轴向力偶矩完全在系统承受范围内，故不另加说明。

二级动摆组件的结构原理说明如下：

二级动摆组件安装于转子轴轴端，定摆通过平键固结于转子轴；一级动摆与定摆之间装有轴套，一级动摆通过轴承与转子轴相铰接，一级动摆下部装有二级摆轴；二级动摆通过轴承与二级摆轴相铰接。