[发明专利]中凸不并圈弹簧双质体振动磨

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，是一种具有中凸型不并圈弹簧单筒双质体振动磨，属于振动利用与粉体工程的交叉科学技术。

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；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。

现有振动磨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，虽有非线性变节距螺旋金属弹簧的应用报道，但仍存在噪声大、并圈时噪声更大的问题，在非线性振动机上使用，易出现寿命短、维修频次高、成本高等问题。

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

本发明提供一种中凸型不并圈弹簧单筒振动磨，具有双质体技术特征，主振弹簧为中凸型不并圈弹簧，隔振弹簧为帆布橡胶复合弹簧，主-隔振弹簧均为变刚度，与现有广泛使用的普通单筒振动磨机相比，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。

本发明的单筒双质体振动磨采取以下技术实现：

本发明是中凸不并圈弹簧双质体振动磨，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；

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；

主振弹簧组由数个中凸型不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，钢丝卷绕成中凸型螺旋结构，中凸型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等节距螺旋，螺旋中径从中间向两端一般呈对称递减分布。

本发明的进一步改进在于：中凸型不并圈螺旋弹簧在振动磨中沿与电机主轴垂直方向放数排，沿与电机主轴平行方向放置数行，构成弹簧均布状态。

本发明的进一步改进在于：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。

本发明的进一步改进在于：所述磨筒介质为两种或两种以上不同的配比。