一种复频变力双质体振动筛

技术领域

本发明涉及双质体振动筛技术领域，具体为一种复频变力双质体振动筛。

背景技术

振动筛的用途就是对物料进行筛分分级。物料在振动力作用下被向前方抛掷，料流不断往前移动，在运动中按颗粒度分层，大颗粒在上层，小颗粒在下层，这样不断有小于筛孔的料粒通过筛孔，落到下层排料板上从出料口排出；大于筛孔的料粒则留在筛网上面，从另一出料口排出；从而将物料分级。

传统振动筛其激振频率比设计时给定，而生产现场的情况复杂，设计给定的频率比不一定符合现场情况，如专利申请号CN201120416481.6中公开的双质体振动筛，专利申请号CN201210502378.2中公开的一种双质体振动筛，专利申请号CN201210246754.6中公开的亚共振双质体节能振动筛，其均由振动电机驱动，激振器与筛箱之间用主振弹簧连接，底座设有减振弹簧。

但是因其不行够在线调节振动系统的参数值，例如频率比、激振力、振幅、处理量，从而导致其难以达到筛分的最佳状态，影响筛分效率。

同时在物料筛分过程中，存在大小不等的颗粒，产品制造工序需要将粗、细颗粒分级、分离。物料的分离通常采用振动的方法，使物料向前方抛掷运动，在运动中将物料的颗粒分层，即粗颗粒在上层，细颗粒在下层，这样细粒料接触到筛网，具有了透筛的机会，提高了筛分效率，物料的颗粒度分布广泛，且不同颗粒有不同的质量，有不同的固有频率。

根据振动中颗粒的分层和透筛理论，认为粗颗粒的振动需要大振幅、低频率，大振幅能提高颗粒的抛掷高度，有利分层，低频率减少颗粒与筛网的接触次数，减少筛网的磨损；细粒料则需要高频率、低振幅，增加颗粒与筛网的接触次数，小振幅移动距离短，增加透筛的几率，提高筛分效率。

因此，通过采用复振筛可提高筛分效率，目前大多数复振筛采用单质体振动系统，为降低能耗，采用筛网与筛箱分离，仅筛网振动，筛箱做外壳，不振动。这样做，能耗能降低一些，但整体结构庞大，材料消耗增加，同时单质体振动系统耗能高于双质体振动系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种筛分效率高；可在线调节频率比、激振力、振幅、处理量，以便保持最佳运行状态的复频变力双质体振动筛。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复频变力双质体振动筛，包括激振器框架和筛箱，所述激振器框架与筛箱之间设有主振弹簧和导向板，所述激振器框架的中部固定连接有变力振动电机，筛箱与基座之间设有减振弹簧，所述筛箱的内部固定连接有筛网；还包括

频率检测模块，频率检测模块包括用于检测变力振动电机振动频率的振动电机运行频率检测模块和用于检测振动筛负载运行固有频率的负载运行固有频率检测模块；

变频模块，所述变频模块用于调节变力振动电机的供电电源频率；

振幅检测模块，所述振幅检测模块用于检测振动筛振幅；

所述频率检测模块、变频模块、振幅检测模块和变力振动电机均与主控模块连接。

优选的，所述变力振动电机包括低频振动电机和高频振动电机；

所述激振器框架上沿筛箱长度方向对称固定安装有两个低频振动电机，并且低频振动电机垂直于主振弹簧，两个低频振动电机同步反向旋转，用于产生直线激振力；

高频振动电机位于两个低频振动电机之间，所述高频振动电机与激振器框架固定连接并且与筛网的筛面相互平行，用于产生圆或椭圆的激振力。

优选的，所述振动筛负载运行固有频率包括沿主振弹簧长度方向的低频固有频率和垂直于筛网筛面的高频固有频率。

优选的，所述振动筛振幅包括沿主振弹簧长度方向的低频振幅和垂直于筛网筛面的高频振幅。

优选的，所述主振弹簧的两端分别与激振器框架、筛箱固定连接，所述导向板的两端分别与激振器框架、筛箱铰接，所述主振弹簧的安装角为50°～55°，导向板与主振弹簧相互垂直。

优选的，所述低频振动电机和高频振动电机均包括变力器，所述低频振动电机的变力器由第一扭矩变换器通过软轴驱动调节，所述高频振动电机的变力器由第二扭矩变换器通过软轴驱动调节。

优选的，第一扭矩变换器和第二扭矩变换器均由伺服电机独立驱动转动，所述伺服电机与主控模块连接。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种复频变力双质体振动筛，具备以下有益效果：

1、该复频变力双质体振动筛，通过变频模块调节变力振动电机转速，可在线调节激振频率比，在线寻找最佳频率比，并能实现负反馈自动控制，同时通过设置变力器，在变频电机转速调节后引起激振力、振幅和处理量的改变，可通过变力器调节激振力的大小，使激振力-振幅-处理量调回原值，从而使其保持最佳运行状态。

2、该复频变力双质体振动筛，频率比可调，使振动筛根据筛分物料性质，找到最佳频率比，使振动筛工作在最佳工作点；同时激振力-振幅能在线调节，使其可人为调节振动筛处理量，以适应现场的需求。

3、该复频变力双质体振动筛，设置同步反向旋转的两台低频振动电机，产生直线激振力，振动筛顺激振力线方向做直线运动，物料在筛网上快速散开，增加抛掷高度，有利分层，低频率减少中粗颗粒与筛网的接触次数，减少筛网的磨损。

4、该复频变力双质体振动筛，设置与筛面平行安装的高频振动电机，产生圆或椭圆的激振力，使振动筛产生圆或椭圆运动，增加振动强度，加大筛网筛面的自清除能力，防止筛孔堵塞，同时可增加细粒料颗粒与筛网的接触次数，小振幅短行程，增加透筛的几率，提高筛分效率。

附图说明

图1为本发明双质体复频振动筛的正视示意图；

图2为本发明双质体复频振动筛的侧视示意图；

图3为本发明结构的系统框图；

图4为本发明频率比振动调节系统功能框图；

图5为本发明激振力-振幅-处理量控制系统功能框图；

图6为本发明低频变力振动电机扭矩变换器控制图；

图7为本发明高频变力振动电机扭矩变换器控制图。

图中：1、变力振动电机；2、激振器框架；3、主振弹簧；4、导料板；5、筛网；6、减振弹簧；7、导向板；8、筛箱；9、低频振动电机；10、高频振动电机；11、变频电机；12、变力器；13、软轴；14、第一扭矩变换器；15、第二扭矩变换器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-7所示，一种复频变力双质体振动筛，包括激振器框架2和筛箱8，激振器框架2与筛箱8之间设有主振弹簧3和导向板7，激振器框架2的中部固定连接有变力振动电机1，筛箱8与基座之间设有减振弹簧6，筛箱8的内部固定连接有筛网5，主振弹簧3和导向板7均有多组。

主振弹簧3的两端分别与激振器框架2、筛箱8固定连接，导向板7的两端分别与激振器框架2、筛箱8铰接，主振弹簧3的安装角为50°～55°，导向板7与主振弹簧3相互垂直。

为了提高进料端落料快速散开，布满筛面宽度，筛箱8的内部固定连接有筛网5，筛箱8的进料端固定连接有导料板4，导料板4呈倒V形。

为了提高筛分效率，为振动筛提供复频振动源，减少中粗颗粒与筛网5的接触次数，减少筛网5的磨损；增加细颗粒与筛网5的接触次数，增加透筛的几率，提高筛分效率。变力振动电机1包括低频振动电机9和高频振动电机10，低频振动电机9和高频振动电机10均包括变频电机11，低频振动电机9的变频电机11为低频变频电机，高频振动电机10的变频电机11为高频变频电机；

激振器框架2上沿筛箱8长度方向对称固定安装有两个低频振动电机9，并且低频振动电机9垂直于主振弹簧3，两个低频振动电机9同步反向旋转，用于产生直线激振力，低频振动电机9的低频率、大振幅能提高颗粒的抛掷高度，有利分层；

高频振动电机10位于两个低频振动电机9之间，高频振动电机10与激振器框架2固定连接并且与筛网5的筛面相互平行，用于产生圆或椭圆的激振力，高频振动电机10的高频率、低振幅，增加颗粒与筛网5的接触次数，小振幅移动距离短，增加透筛的几率，提高筛分效率。

为了实现对振动筛频率比、激振力、振幅、处理量的在线调节，还包括频率检测模块，频率检测模块包括用于检测变力振动电机1振动频率的振动电机运行频率检测模块和用于检测振动筛负载运行固有频率的负载运行固有频率检测模块；变频模块，变频模块用于调节变力振动电机1的供电电源频率；振幅检测模块，振幅检测模块用于检测振动筛振幅；频率检测模块、变频模块、振幅检测模块和变力振动电机1均与主控模块连接。

具体的，振动筛负载运行固有频率包括沿主振弹簧3长度方向的低频固有频率和垂直于筛网5筛面的高频固有频率；振动筛振幅包括沿主振弹簧3长度方向的低频振幅和垂直于筛网5筛面的高频振幅。

低频振动电机9和高频振动电机10均包括变力器12，低频振动电机9的变力器12由第一扭矩变换器14通过软轴13驱动调节，高频振动电机10的变力器12由第二扭矩变换器15通过软轴13驱动调节。

具体的，第一扭矩变换器14包括两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮由驱动机构驱动转动，两个齿轮的齿轮轴两端均固定连接有软轴13，四个软轴13分别驱动两个低频振动电机9的四个变力器12转动调节；

第二扭矩变换器15包括一个由驱动机构驱动转动的转轴，转轴的两端均固定连接有软轴13，两个软轴13分别驱动高频振动电机10的两个变力器12转动调节。

在一些实施例中，为了实现振幅的自反馈调节，第一扭矩变换器14和第二扭矩变换器15均由伺服电机独立驱动转动，伺服电机与主控模块连接。

工作原理：试运行阶段，人工调节激振频率比作为给定频率比通过控制面板输入至主控模块，通过振动电机运行频率检测模块检测低频振动电机9的低频振动频率，并通过负载运行固有频率检测模块检测振动筛负载运行的低频固有频率，主控模块计算低频振动频率与低频固有频率的当前频率比并与给定频率比进行比较，确定差值大小及方向，然后控制变频模块改变低频振动电机9供电电源频率，改变低频振动电机9转速，从而改变低频振动电机9振动频率，从而调节当前频率比至给定频率比；

同理，高频振动电机10振动频率由主控模块计算高频振动频率与高频固有频率的当前频率比并与给定频率比进行比较，然后控制变频模块改变高频振动电机10供电电源频率；

然后查看振动筛运动状态，如果不满足运行需要，则继续向主控模块输入不同的给定频率比，直至满足运行需要，将满足运行需要时的给定频率比固定，这时振动筛处于最佳运动状态；

后续运行过程中，在自反馈系统的作用下，频率比自动保持不变，直到下次再调节；

因低频振动电机9和高频振动电机10转速的改变，导致激振力-振幅-输送量的改变，这时要用变力器12调节，改变激振力幅值，将振幅和处理量调回原值，即负载运行状态下的给定的振幅；

具体是，振幅检测模块检测当前振动筛的低频振幅，主控模块计算当前低频振幅与给定低频振幅的差值大小及方向，并根据计算结果控制伺服电机驱动第一扭矩变换器14转动，第一扭矩变换器14通过软轴13驱动两个低频振动电机9两端的四个变力器12同步调节，从而完成激振力的调节，直至当前低频振幅达到给定低频振幅；

同理，振幅检测模块检测当前振动筛的高频振幅，主控模块计算当前高频振幅与给定高频振幅的差值大小及方向，并根据计算结果控制伺服电机驱动第二扭矩变换器15转动，第二扭矩变换器15通过软轴13驱动两个高频振动电机10两端的两个变力器12同步调节，从而完成激振力的调节，直至当前低频振幅达到给定低频振幅。

筛分：两台低频振动电机9同步反向旋转，产生直线激振力，振动筛顺激振力线方向做直线运动，因低频振动电机9转速较低，产生的振幅较大，可以提高物料中粗颗粒的输送速度，物料在筛网5上快速散开，增加抛掷高度，有利分层，低频率减少颗粒与筛网5的接触次数，减少筛网5的磨损；

高频振动电机10与筛面平行安装，产生圆或椭圆的激振力，使振动筛产生圆或椭圆运动，增加振动强度，加大筛网5筛面的自清除能力，防止筛孔堵塞，同时可增加细粒料颗粒与筛网5的接触次数，小振幅短行程，增加透筛的几率，提高筛分效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。