[发明专利]一种混凝土搅拌设备用的多边形自平衡式激振器

说明书

技术领域

本发明属于激振设备技术领域，涉及一种混凝土搅拌设备用的多边形自平衡式激振器。

背景技术

振动搅拌与传统强制式搅拌机相比，因为其搅拌效率较高，搅拌质量好，在工程应用中越来越广泛。混凝土振动搅拌是通过激振器产生的高频振动和搅拌装置共同作用对物料进行搅拌，以提高搅拌质量和效率。现有振动搅拌机的激振器采用偏心原理产生振动，轴端的密封效果不好，轴承受力状态不佳；在高频振动状态下极易发热，轴承寿命不高；同时，搅拌时受力复杂，激振器受力不易平衡，振动能量不能全部作用于作业对象且容易产生噪声污染，使得现场施工条件恶劣，不符合我国当前绿色环保的要求，甚至会影响施工人员身体健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土搅拌设备用的多边形自平衡式激振器，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种混凝土搅拌设备用的多边形自平衡式激振器，包括动力装置、多边形振动轴；多边形振动轴的两端或一端设置有动力装置，动力装置带动多边形振动轴转动；多边形振动轴为横截面有N个光滑凸起的多边形的轴，N大于等于1；光滑凸起沿多边形振动轴的轴向螺旋布置。

进一步的，多边形振动轴的两端或一端设置有连接轴，连接轴上套设有轴承，动力装置的输出端与连接轴连接。

进一步的，轴承上设置有机架。

进一步的，多边形振动轴的螺旋升角为0°～90°；多边形振动轴为实心轴或空心轴，且多边形振动轴的质心与其旋转中心重合。

进一步的，物料运动方向和状态随多边形振动轴的螺旋升角变化而变化。

进一步的，激振器的振幅与凸起高度正相关。

进一步的，激振器的激振频率f＝N×激振器转速/60。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明的激振器的多边形振动轴是带有N个光滑凸起的多边形，工作时，多边形振动轴每旋转一周，N个凸起均与物料发生碰撞，此时物料会受到来自凸起螺旋产生的轴向力和径向力作用，处于颤振状态。被搅拌物料在高频颤振状态下，颗粒之间的内摩擦力和粘聚力减小，在搅拌装置的搅拌作用下，物料更易达到宏观和微观均匀。此外，激振器的振动促使聚团的水泥小颗粒迅速分散变小，增加与水的接触面积，加快水化反应，又进一步增强了骨料与水泥石间的界面粘结强度。振动与搅拌的共同作用提高了搅拌质量与效率，降低了单位能耗。与偏心振动原理不同，螺旋激振器依靠螺旋激振轴的凸起与物料碰撞产生振动，工作时激振器质心始终与旋转中心重合，振动能量仅传给物料而不传给机架，克服了传统振动搅拌机的不足。

本发明涉及的螺旋激振器与现有的搅拌机激振器相比，可以通过改变螺旋升角改变物料运动方向和状态从而实现不同的搅拌效果，同时又可以通过提高多边形的个数来提高激振频率或改变凸起高度可改变激振振幅，为实现高频振动提供了新方法；结构简单，安装方便；此外，该类型激振器的质心与旋转中心重合，在高速旋转时对支承轴承不产生激振力，轴承受力状态较好，可以有效降低噪声污染，延长轴承寿命。

附图说明

图1为实施例激振器的结构示意图；

图2为螺旋激振器三维示意图；

图3为螺旋激振器截面示意图；

其中：1-动力装置，2-多边形振动轴，3-轴承，4-机架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1-图3，一种混凝土搅拌设备用的多边形自平衡式激振器，包括动力装置1、多边形振动轴2；多边形振动轴2的两端或一端设置有动力装置1，动力装置1带动多边形振动轴2转动；多边形振动轴2为横截面有N个光滑凸起的多边形的轴，N大于等于1；光滑凸起沿多边形振动轴2的轴向螺旋布置。

多边形振动轴2的两端或一端设置有连接轴，连接轴上套设有轴承3，动力装置1 的输出端与连接轴连接。

轴承3上设置有机架4。

多边形振动轴2的螺旋升角为0°～90°；多边形振动轴2为实心轴或空心轴，且多边形振动轴2的质心与其旋转中心重合。

物料运动方向和状态随多边形振动轴2的螺旋升角变化而变化。

激振器的振幅与凸起高度正相关。如图3所示A为激振器的振幅。

激振器的激振频率f＝N×激振器转速/60。激振器的激振频率与凸起数量N线性正相关，增大N或转速即可提高激振频率；

假设某个时刻某一位置的混合料与螺旋激振器发生碰撞，此时该物料除了受到螺旋激振器的径向力的作用外，还会受轴向力的作用，由于激振器旋转速度远高于搅拌速度，这一过程经历时间极短，且激振器表面较光滑，所以在此过程中该处混合料的运动会沿着合力的方向运动，运动速度较高，位移不大，处于颤振状态，达到振动效应；结合搅拌装置的宏观搅拌，二者共同作用实现振动搅拌，从而有效提高搅拌质量，缩短搅拌时间。