專利名稱：振動(dòng)發(fā)生器和帶有該發(fā)生器的機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1所公開的那樣一種平衡振動(dòng)發(fā)生器，以及權(quán)利要求8所公開的那樣一種帶有集成的振動(dòng)發(fā)生器的機(jī)器。
振動(dòng)發(fā)生器在工業(yè)上很多方面得到應(yīng)用，在這些工業(yè)中需要明確的、可控制的振動(dòng)，例如振動(dòng)槽，振動(dòng)喂料機(jī)，振動(dòng)篩等的運(yùn)行。
已知的振動(dòng)發(fā)生器的構(gòu)造可看成是一振動(dòng)馬達(dá)，即在軸端裝有反相質(zhì)塊的電動(dòng)機(jī)；也可看成是軸相互連在一起具有反相質(zhì)塊的機(jī)械振動(dòng)器，該軸由一外部馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；或者所謂的電磁振動(dòng)器，其中電磁構(gòu)成了一個(gè)固有頻率系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)組件。
已知的振動(dòng)發(fā)生器安裝在要激起振動(dòng)的物體或機(jī)器上。通常，機(jī)器通過彈簧連接到基礎(chǔ)上。對于已知的結(jié)構(gòu)，特別是大的振動(dòng)機(jī)器，不需要的振動(dòng)通過機(jī)器傳到了基礎(chǔ)上，結(jié)果給周圍造成不利影響，也造成不必要的能量損失。
當(dāng)根據(jù)所謂的固有頻率系統(tǒng)制造振動(dòng)機(jī)器時(shí)，有可能很大程度地消除振動(dòng)從機(jī)器向基礎(chǔ)的傳遞，同時(shí)顯著地減少運(yùn)行所需的能量。因此，人們在將振動(dòng)發(fā)生器和振動(dòng)機(jī)器構(gòu)造成固有頻率系統(tǒng)方面做了很大的努力，本發(fā)明涉及的也是一種固有頻率系統(tǒng)。
固有頻率系統(tǒng)通常是由這樣的一種方式構(gòu)成，即兩個(gè)質(zhì)塊與彈簧元件相連接，在運(yùn)行過程中，兩個(gè)質(zhì)塊作反相振動(dòng)，從而使能量在運(yùn)動(dòng)過程中周期性地從張緊的彈簧轉(zhuǎn)移到質(zhì)塊上、再轉(zhuǎn)移回彈簧。固有頻率系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)系統(tǒng)一開始被激振到接近其共振頻率后，只需要很小一點(diǎn)能量維持振動(dòng)。除此之外，眾所周知通常對每個(gè)反相振動(dòng)質(zhì)塊單個(gè)彈性的支承，可以減小振動(dòng)向基座的傳遞問題。
德國專利No.1,017,530公開了一種固有頻率機(jī)器的支承方法，該方法中兩個(gè)反相振動(dòng)質(zhì)塊的中心位于所謂的運(yùn)動(dòng)線上，在這里兩個(gè)中間的共振彈簧相對于總質(zhì)量的中心的位置如此布置，使得各個(gè)質(zhì)塊相對于基座各自做平移運(yùn)動(dòng)，并且這里與基座彈性連接的懸掛彈簧的彈簧常數(shù)正比于相關(guān)的質(zhì)量。
歐洲專利No.512,261公開了一種帶有振動(dòng)發(fā)生器的所謂環(huán)形喂料機(jī)。該振動(dòng)發(fā)生器帶有反相振動(dòng)質(zhì)量，該反相振動(dòng)質(zhì)量的布置方式使得可通過調(diào)節(jié)手輪來改變整個(gè)彈簧系統(tǒng)的彈簧常數(shù)。彈簧固定在一夾持裝置中，該裝置具有一通過彈簧線圈沿軸向布置的卡件，并且在每個(gè)端部具有一用于調(diào)節(jié)整個(gè)彈簧長度的手輪。因此，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)的共振或固有頻率成為可能。從重量的觀點(diǎn)，可能產(chǎn)生的不平衡不能通過調(diào)節(jié)裝置立即消除，因此應(yīng)避免由于不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)能量傳遞到基座一類物體上。
美國專利No.3,291,289進(jìn)一步公開了一種振動(dòng)傳送機(jī)，該機(jī)中反相振動(dòng)質(zhì)量包含一固有頻率系統(tǒng)，并形成傳送機(jī)。形成振動(dòng)系統(tǒng)一部分的所有彈簧系統(tǒng)由兩個(gè)沿軸向相互之間序列排列并通過支座連接在一起的彈簧構(gòu)成。連接點(diǎn)必須是彈簧的彈性中心點(diǎn)。
振動(dòng)向基座的傳遞能否有效地避免，依賴于支座接近彈簧彈性中心點(diǎn)的程度。
按本發(fā)明權(quán)利要求1公開的特征構(gòu)造的振動(dòng)發(fā)生器或權(quán)力要求8公開的特征構(gòu)造的振動(dòng)機(jī)，使得完全避免振動(dòng)和能量向基座的傳遞成為實(shí)際可能。螺旋彈簧形成的共振彈簧既被用做支承元件又被用作反相振動(dòng)質(zhì)塊的共振彈簧。按照本發(fā)明，這些螺旋彈簧可沿其軸轉(zhuǎn)動(dòng)使得可將注意力放在反相振動(dòng)質(zhì)塊的實(shí)際振動(dòng)幅度上，因此，彈簧線圈與在這里為地板或基座的結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)為完全靜止點(diǎn)，從而振動(dòng)能量不會(huì)傳遞到地板或基座上。
在這里通過對振動(dòng)機(jī)完成系列的調(diào)整或?qū)εc機(jī)器相連的振動(dòng)發(fā)生器進(jìn)行設(shè)置的簡單方式，提供了完全避免振動(dòng)向基座或機(jī)器結(jié)構(gòu)傳遞的可能性。
除此之外，實(shí)踐表明本發(fā)明與已知的振動(dòng)發(fā)生器或機(jī)器相比損耗更小。并且，本發(fā)明所使用的質(zhì)塊也小，因而費(fèi)用低。由于運(yùn)動(dòng)為諧振，噪聲水平降低了，因此象已知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不悅耳的泛音被消除了。最后，這眾多的優(yōu)點(diǎn)使得本發(fā)明比已知裝置具有更多的應(yīng)用領(lǐng)域。振動(dòng)發(fā)生器本身以及其外殼或外罩完全處于靜止，因此可把它制做在秤稱上而沒有振動(dòng)干擾稱量。振動(dòng)發(fā)生器還可用在特殊的機(jī)器，例如車輛上。
對帶有振動(dòng)發(fā)生器的機(jī)器的一些實(shí)施例，按照本發(fā)明以及權(quán)利要求8，平衡驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可建在發(fā)生器內(nèi)。
通常，如權(quán)利要求1所公開的共振彈簧中懸掛的反相振動(dòng)質(zhì)塊將單獨(dú)地用彈簧支承，因此唯一的與基座或類似支座的連接起源于彈簧的懸掛點(diǎn)。在某些類型的機(jī)器中可以用已知的方式加入一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)處片類的元件，例如在一個(gè)稱做振動(dòng)喂料機(jī)的槽的排出端從槽到基座處加入，從而保證質(zhì)量塊正確的平移運(yùn)動(dòng)。
振動(dòng)發(fā)生器或機(jī)器按權(quán)利要求2或9公開的特征構(gòu)造會(huì)更好，這樣可使彈簧數(shù)量與已知機(jī)器相比減半，使產(chǎn)品造價(jià)更低以及重量更小而又不帶來任何缺點(diǎn)。此外，美國專利No.3,291,289中兩個(gè)順序連在一起的彈簧的連接問題也被消除了。
本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)生器或機(jī)器按權(quán)利要求3或10所公開的特征構(gòu)造會(huì)更好。這里的懸掛方式使其在與其要傳遞振動(dòng)的機(jī)器或設(shè)備之間形成合適的剛性連接。不具有這種方式的連接將產(chǎn)生噪音、損失或其它連接缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)平衡振動(dòng)發(fā)生器包括一內(nèi)置平衡驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可按權(quán)利要求4、權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所公開的特征來構(gòu)造。這種方法可生產(chǎn)出簡單、結(jié)實(shí)而又沒有已知系統(tǒng)缺陷的裝置，并且振幅較已知的振動(dòng)機(jī)大得多。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)時(shí)，本發(fā)明的裝置特別適合于頻率變化情況下的運(yùn)行和調(diào)整，這一優(yōu)點(diǎn)使得裝置可簡單地聯(lián)接到與電機(jī)標(biāo)定頻率不同的主電源上，如移動(dòng)發(fā)電機(jī)一類的電源上。
本發(fā)明的平衡振動(dòng)發(fā)生器可按照權(quán)利要求7公開的特征構(gòu)造成完全獨(dú)立的裝置。這提供了一種小型化的新型振動(dòng)器。這種新型振動(dòng)器可安裝到各種振動(dòng)機(jī)器上，例如喂料機(jī)、傳送機(jī)、篩等。在振動(dòng)發(fā)生器安裝到需要提供振動(dòng)能量的設(shè)備或機(jī)器上后，調(diào)整共振彈簧使得機(jī)器最終獲得最優(yōu)特性，特別注意避免任何振動(dòng)和振動(dòng)能量傳遞到機(jī)器架或基礎(chǔ)上。
參照下列圖，將對本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。


圖1所示為本發(fā)明的一種振動(dòng)發(fā)生器的剖面圖，該振動(dòng)發(fā)生器與一喂料槽相連。
圖2為圖1所示振動(dòng)發(fā)生器、不帶外殼和喂料槽、由II-II方向看的視圖。
圖3為該振動(dòng)發(fā)生器從圖1中III-III方向看的頂視圖，部分剖視圖。
圖4為螺旋彈簧可調(diào)支承的放大的部分剖視圖。
圖5為圖4中相同的物體、但從圖4中V-V方向看的視圖。
圖6所示為一喂料槽，其中槽斗部分剖視，并帶有本發(fā)明的振動(dòng)發(fā)生器。
圖7所示為第二種螺旋彈簧可調(diào)支承實(shí)施例的放大圖。
圖1-3表示的是一種根據(jù)本發(fā)明而實(shí)施平衡振動(dòng)發(fā)生器1，作為示例，該振動(dòng)發(fā)生器與一個(gè)喂料槽20相連。喂料槽僅部分被表示出。振動(dòng)發(fā)生器1與喂料槽20通過剛性的振動(dòng)支座2相連。喂料槽20，振動(dòng)支座2和板16構(gòu)成兩個(gè)相反振動(dòng)質(zhì)量中的一個(gè)，另一個(gè)振動(dòng)質(zhì)量由基板4以及安裝在其上的其它板構(gòu)成。板16和4之間裝有共振彈簧3，共振彈簧3作為示例由4個(gè)組成。共振彈簧3按照已有的方式安裝在板16和4上。在共振彈簧的彈性中心，通過可調(diào)的卡件9，將共振彈簧與一剛性的鋼架11連接。剛性架11將在下文結(jié)合圖4和5進(jìn)行說明。剛性架安裝在梁10上，使整個(gè)振動(dòng)發(fā)生器1與喂料槽20的重量由此梁承擔(dān)。
兩個(gè)相反振動(dòng)質(zhì)量分別經(jīng)過各自的驅(qū)動(dòng)桿或者連接桿6與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相連。在圖中所示情況下，馬達(dá)是一電動(dòng)機(jī)8，一個(gè)所謂的標(biāo)準(zhǔn)馬達(dá)，在其軸端設(shè)置有兩個(gè)相錯(cuò)180°的偏心輪。兩個(gè)連接桿6通過橡膠筒5以固定的方式分別與兩個(gè)板16和4相連。
在整個(gè)振動(dòng)發(fā)生器周圍裝有一金屬殼17，該殼將整個(gè)振動(dòng)發(fā)生器封閉，但在振動(dòng)支座2處留有開口。
當(dāng)馬達(dá)8起動(dòng)后，兩個(gè)反相振動(dòng)質(zhì)量在包括四個(gè)螺旋彈簧的共振系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)。如果卡件9精確地停留在彈簧的靜止點(diǎn)，將沒有振動(dòng)傳遞到梁10也就是機(jī)器座上，而所有的能量在兩個(gè)相反振動(dòng)質(zhì)地與共振彈簧之間輪流交換，這意味著振動(dòng)槽20接著要求工作。
共振彈簧的支承的設(shè)置將在下面參照圖4和圖5進(jìn)行說明。圖4和圖5表示的是這一固定件的放大的剖面圖。這些支承件由卡件9構(gòu)成?？?是由橡膠或其它柔性材料制成，并通過板12和螺栓13牢固地固定在鋼架11上。通過松開螺栓13或許還有共振彈簧端部的安裝座，可以使彈簧3繞其縱向軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，使得每個(gè)彈簧線圈15的靜止點(diǎn)與卡件9相接觸。達(dá)到這一位置后，將螺栓13再擰緊，振動(dòng)器就可按要求正常工作了。
圖6表示的是第二個(gè)實(shí)施例，這里振動(dòng)發(fā)生器1懸掛在漏斗21下面，材料從漏斗轉(zhuǎn)移到喂料槽20。振動(dòng)發(fā)生器懸掛在梁10中，梁10又懸掛在特殊的架22上，架22以鉸接的方式懸掛在軸23上。帶有喂料槽的平衡振動(dòng)器以此種方式安裝在漏斗上，使槽20的斜度可很容易地通過調(diào)整部件24來調(diào)整。
最后，圖7所示的是可調(diào)整固定件的第2個(gè)實(shí)施例。其中固定件為包括一個(gè)夾緊彈簧3的線圈15的夾座28，此夾座可用一螺栓擰緊或松開，使得彈簧3可繞軸14轉(zhuǎn)動(dòng)從而把線圈15與夾座28的接觸點(diǎn)調(diào)整到彈簧的靜止點(diǎn)。26表示一個(gè)機(jī)器的架，夾座28可帶有一柔性件27，此柔性件27使得夾座28在彈簧的影響下可輕微扭動(dòng)，并且可以阻止可能有的振動(dòng)傳遞到機(jī)器架上。
作為示例，共振彈簧3在端部可做一中心眼30，以便用一螺栓與反相振動(dòng)質(zhì)量連接。因此，用一簡單的方法就可將彈簧牢固以使彈簧可承受拉伸，這意味著即使更大的振動(dòng)幅度也是可行的。
權(quán)利要求
1.平衡振動(dòng)發(fā)生器(1)，用于機(jī)器或設(shè)備的共振放大運(yùn)行，具有至少一組懸掛在彈簧系統(tǒng)(3)上的反相振動(dòng)質(zhì)塊(4，16，20)，其中共振彈簧為螺旋彈簧且事實(shí)上也支承著質(zhì)塊，上述振動(dòng)發(fā)生器內(nèi)部還具有一平衡驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(6，7，8)，振動(dòng)發(fā)生器懸掛在固定件(10，11)中，固定件(10，11)在共振彈簧的彈性中心點(diǎn)與共振彈簧連接，共振彈簧與基座或支座相固接的固定件(9，28)之間的連接，其特征在于彈簧可通過繞其縱軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)來改變從固定件到反相振動(dòng)質(zhì)塊之間的彈簧長度關(guān)系。
2.如權(quán)利1所述平衡振動(dòng)發(fā)生器，其特征在于在每個(gè)固定件(9，28)處被分開作穿過運(yùn)動(dòng)的彈簧(3)起著共振彈簧的作用，并且固定件與實(shí)際的彈簧線圈(15)的接觸是可調(diào)的。
3.如權(quán)利要求1、2所述平衡振動(dòng)發(fā)生器，其特征在于固定件具有彈性卡夾，例如橡膠(9，27)。
4.如權(quán)利要求1-3所述平衡振動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，平衡驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶有一電動(dòng)機(jī)(8)，例如一種所謂的標(biāo)準(zhǔn)馬達(dá)，其驅(qū)動(dòng)軸上具有偏心輪或曲軸，偏心輪經(jīng)過驅(qū)動(dòng)桿，例如連接桿(6)，連接到反相振動(dòng)質(zhì)塊(4，16，20)。
5.如權(quán)利要求1-3所述平衡振動(dòng)發(fā)生器，其特征在于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有至少一個(gè)氣動(dòng)或液壓馬達(dá)。
6.如權(quán)利要求1-3所述平衡振動(dòng)發(fā)生器，其特征在于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有一電磁驅(qū)動(dòng)裝置。
7.如權(quán)利要求1-6所述平衡振動(dòng)發(fā)生器，其特征在于，該裝置為一獨(dú)立的機(jī)器單元(1)，可用構(gòu)件(10，11)將該機(jī)器單元懸掛在機(jī)器或機(jī)架上，可用構(gòu)件(2)與部件20連接，部件(20)構(gòu)成了反相振動(dòng)質(zhì)塊中的一個(gè)或其一個(gè)的一部分。
8.用振動(dòng)發(fā)生器來完成共振放大作用的機(jī)器，該機(jī)器至少具有一組懸掛在彈簧系統(tǒng)上的反相振動(dòng)質(zhì)塊，其中共振彈簧為螺旋彈簧并實(shí)際上也支承著質(zhì)塊，該機(jī)器具有平衡驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并且振動(dòng)發(fā)生器通過與共振彈簧在彈簧彈性中心點(diǎn)相連的固定件懸掛在機(jī)器的一個(gè)部件上，該機(jī)器的特征在于共振彈簧固定在固定件(9，28)上，該固定件又與基座或支座相固接。在這種方式下，當(dāng)彈簧繞其縱向軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧可改變其從固定件到反相振動(dòng)質(zhì)塊之間的彈簧長度關(guān)系。
9.如權(quán)利8所述機(jī)器，其特征在于在每個(gè)固定件處被分開做穿過運(yùn)動(dòng)的彈簧起著共振彈簧的作用，并且固定件與實(shí)際的彈簧線圈的接觸連接是可調(diào)的。
10.如權(quán)利要求8或9所述機(jī)器，其特征在于固定件具有彈性卡夾，例如橡膠。
全文摘要
一種平衡振動(dòng)發(fā)生器(1)，用于機(jī)器或設(shè)備(20)的共振放大運(yùn)行，具有至少一組懸掛在彈簧系統(tǒng)(3)內(nèi)的反相振動(dòng)質(zhì)塊(4，16，20)，其中共振彈簧為螺旋彈簧且也支承著質(zhì)塊。發(fā)生器包括一位于其內(nèi)的平衡驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(6，7，8)。發(fā)生器懸掛在固定件(10，11)內(nèi)，固定件(10，11)包括特別的可調(diào)節(jié)的固定件(9)，它與共振彈簧(3)配合并且布置成當(dāng)繞其縱軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)共振彈簧可改變彈簧長度。
文檔編號(hào)B06B1/10GK1164834SQ9519515
公開日1997年11月12日 申請日期1995年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月19日
發(fā)明者瓦爾德·斯卡克 申請人:阿克提斯?fàn)査箍ò滋亍ね郀柕隆に箍恕ぎ?dāng)斯克·斯溫寧斯特克尼克公司