本发明属于振动装置技术领域，具体涉及一种振动筛装置。
背景技术：
振动筛装置广泛应用于冶金矿山、工业生产、工程建设等行业，用于实现物体的筛分、输送等。激振器是振动筛装置的核心部份，是激振力的产生源。目前振动筛装置上使用激振器只能控制激振电机转速来控制振动频率，不易进行激振力的调节或者是振动筛装置出厂后用户不能调节激振力。因此市场上的振动筛装置都存在如下缺点：一、在较大的偏心即激振力下启动激振电机，由于启动负载大，激振电机电流增大，很容易会烧毁电气元件或损坏电机；二、振动筛装置在启动和停止时都要经过共振点，这样对振动筛装置损坏非常大，大大较小振动筛装置的使用寿命，这也是现在振动筛装置损坏的主要原因之一；三、当振动筛装置上没有物料时，还是保持大的激振力下工作，浪费能源。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种激振力随时可调的振动筛装置。
一种振动筛装置，包括驱动装置(2)，偏心轴(12)，偏心平衡部件(3)和振动筛(13)，还包括伺服直线运动系统(8)和螺旋芯轴(9)，所述驱动装置(2)与所述偏心平衡部件(3)固定连接，驱动所述偏心平衡部件(3)同步转动；所述偏心轴(12)开设轴心通孔，所述螺旋芯轴(9)圆周方向上固定、轴向上可移动的安装在所述轴心通孔内，所述伺服直线运动系统(8)的伺服执行机构(17)与所述螺旋芯轴(9)周向转动连接且轴向固定连接，驱动所述螺旋芯轴(9)轴向移动；所述偏心平衡部件(3)设置在所述偏心轴(12)至少一端外侧，所述偏心平衡部件(3)与所述偏心轴(12)周向转动连接且轴向固定连接；所述偏心平衡部件(3)与所述螺旋芯轴(9)通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接，所述螺旋芯轴(9)的轴向移动带动所述偏心平衡部件(3)的周向相对偏心轴(12)旋转，实现所述偏心轴(12)与所述偏心平衡部件(3)的周向角度调整，进而调整偏心量和激振力的大小。
为了使所述振动筛装置左右平衡，所述偏心平衡部件(3)设置在所述偏心轴(12)两端外侧。两侧的偏心平衡部件(3)、螺旋芯轴(9)和偏心轴(12)的配合结构相同。
所述偏心平衡部件(3)可以是任何结构的偏心部件，优选的是偏心轮。
所述偏心平衡部件(3)与所述偏心轴(12)的周向转动连接且轴向固定连接可以通过轴承连接实现。所述第二轴承(16)的内圈与所述偏心轴(12)的左端固定连接；所述第二轴承(16)的外圈与所述偏心平衡部件(3)的内孔壁固定连接。
进一步的，在所述第二轴承(16)外侧设置第二轴承压盖(10)，第二轴承压盖(10)压靠在所述第二轴承(16)内圈上，所述第二轴承压盖(10)将所述第二轴承(16)固定安装在所述偏心轴(12)上。
为了实现所述偏心平衡部件(3)与所述螺旋芯轴(9)通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接。
第一种方式是：所述偏心平衡部件(3)端面固定安装设有通孔的调整压盖(1)，所述螺旋芯轴(9)穿过所述调整压盖通孔，并与所述调整压盖(1)通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接。
所述螺旋凹槽和凸块的配合结构可以是：所述螺旋芯轴(9)端头段设置第一螺旋凹槽(91)，所述调整压盖通孔内设置与所述第一螺旋凹槽(91)配合的第一凸块(11)。
所述螺旋芯轴(9)在所述第一螺旋凹槽(91)内侧与所述偏心轴(12)连接处开设第一直线凹槽(92)，在所述偏心轴(12)与所述第一直线凹槽(92)位置对应处开设偏心轴通孔(121)，在所述偏心轴通孔(121)与所述第一直线凹槽(92)内安装导向块(122)。所述导向块(122)与第一直线凹槽(92)的配合结构可以使所述螺旋芯轴(9)与所述偏心轴(12)在轴向上可移动连接，在圆周方向上固定连接。
为了增加连接强度，优选的，偏心轴通孔(121)为长方形，所述导向块(122)为长方形，增大与所述第一直线凹槽(92)的受力面积。
所述螺旋凹槽和凸块的配合结构也可以是：所述调整压盖通孔内设置第二螺旋凹槽，所述螺旋芯轴(9)端头段设置与所述第二螺旋凹槽配合的螺旋凸块。
所述驱动装置(2)可以是激振电机的输出轴或者皮带轮等。电机输出轴通过联轴器直接连接到左侧偏心平衡部件(3)；皮带轮则通过皮带将激振电机转动传递给左侧偏心平衡部件(3)。优选的，采用皮带轮。所述皮带轮(2)与所述左侧偏心平衡部件(3)固定连接。
所述伺服执行机构(17)与所述螺旋芯轴(9)的周向转动连接且轴向固定连接可以通过轴承连接实现。所述第一轴承(14)的内圈与所述螺旋芯轴(9)的右端固定连接；所述第一轴承(14)的外圈与所述伺服执行机构(17)固定连接。这种结构使得所述伺服执行机构(17)在轴线方向上能与螺旋芯轴(9)同步动作，但径向不与螺旋芯轴(9)转动，阻止了激振电机将转动通过螺旋芯轴(9)传递给伺服直线执行机构(17)。
所述的伺服直线运动系统(8)可以是液压缸，气缸或者伺服直线电机，相应的，所述伺服执行机构(17)是液压杆，气缸杆或者螺杆。伺服直线运动系统(8)控制伺服执行机构(17)轴向位置，并在行程范围内的任意位置锁定。
优选的，所述伺服直线运动系统(8)是伺服直线电机，所述伺服执行机构(17)是螺杆。
所述振动筛(13)与所述偏心轴外壳(6)固定连接。
一种方式是：所述偏心轴(12)通过第三轴承(15)安装到轴承座(5)上；优选的，使用压盖(4)将第三轴承(15)固定安装在轴承座(5)上；所述偏心轴(12)外部设置偏心轴外壳(6)；所述轴承座(5)固定安装到所述偏心轴外壳(6)上；所述振动筛(13)与所述轴承座(5)固定连接，所述振动筛(13)与所述偏心轴外壳(6)固定连接。
优选的，所述伺服直线运动系统(8)通过安装座(7)固定安装到所述振动筛装置上。
为了固定所述伺服直线运动系统(8)，一种可行的方式是：所述伺服直线运动系统(8)设置伺服直线运动系统座(7)，所述伺服直线运动系统座(7)与所述偏心轴外壳(6)固定连接。
本发明提供的振动筛装置，其工作过程是：
激振电机带动驱动装置(2)旋转，所述驱动装置(2)驱动所述偏心平衡部件(3)同步转动，在导向块(122)的连接作用下，带动所述偏心轴(12)同步转动，产生激振力，使所述振动筛振动，筛分物料；当需要调整激振力大小时，启动所述伺服直线运动系统(8)，带动所述伺服执行机构(17)直线移动，带动所述螺旋芯轴(9)在轴向上移动，在所述螺旋凹槽和凸块的配合结构作用下，带动所述偏心平衡部件(3)在圆周方向上相对偏心轴(12)转动，调整所述偏心平衡部件(3)与所述偏心轴(12)之间的相对夹角，改变偏心量，达到调整激振力的目的。
所述偏心平衡部件(3)和所述偏心轴(12)的离心力计算公式如下：
f＝meω2
其中，m为回转件质量，m2为左右偏心平衡部件(3)的质量总和，e2为偏心平衡部件(3)的质心向径，m1为偏心轴(12)的质量，e1为偏心轴(12)的质心向径，ω为旋转的角速度。
当偏心轮(3)调整到与偏心轴(12)成0度时，所述振动筛装置激振力为f＝m1e1ω2 m2e2ω2，此时激振力最大。
当偏心轮(3)调整到与偏心轴(12)成180度时，所述振动筛装置激振力为f＝m1e1ω2-m2e2ω2，此时激振力最小。当m1e1ω2＝m2e2ω2时，所述振动筛装置的质心直径为0，此时所述振动筛装置激振力为0。
与现有技术相比，本发明提供的振动筛装置可在振动筛工作过程中实时的对激振器的激振力进行调整。并且调整过程不需要任何状态条件，可在激振电机静止或任意转速下控制偏心量来达到调整激振力的目的。可以实现以下技术任务：
(1)在工作时，可在任意转速下调整偏心大小，即调整激振力大小。
(2)在启动时，可将激振力调节最小，减小激振电机的启动负载，保护电机，延长使用寿命。
(3)在启动和停止时，通过调整激振器激振力来快速通过振动筛共振点，有效保护振动筛。
(4)可在振动筛装置上装载传感器，根据振动筛装置上的传感器来感应振动筛上物料的多少或有无，来自动控制激振力大小，达到节能的目的。
(5)所述振动筛装置激振力调整配合电气控制将变得简单方便，更适合所述振动筛使用过程的自动化控制。
附图说明
图1为本发明振动筛装置结构示意图；
图2为螺旋芯轴与其他部件之间的连接关系分解示意图；
图3为激振力最大时轴向剖视结构示意图；
图4为激振力最小时轴向剖视结构示意图。
其中，1、调整压盖11、凸块2、驱动装置3、偏心平衡部件4、轴承压盖5、轴承座6、偏心轴外壳7、安装座8、伺服直线运动系统9、螺旋芯轴91、螺旋凹槽92、直线凹槽10、第二轴承压盖12、偏心轴122、导向块121、偏心轴通孔13、振动筛14、第一轴承15、第三轴承16、第二轴承17、伺服执行机构
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种振动筛装置，包括皮带轮2，偏心轴12，偏心论3和振动筛13，伺服直线运动系统8和螺旋芯轴9，所述皮带轮2与所述偏心轮3固定连接，驱动所述偏心论3同步转动。
所述伺服直线运动系统8的伺服执行机构17与所述螺旋芯轴9周向转动连接且轴向固定连接，驱动所述螺旋芯轴9轴向移动；所述偏心轮3设置在所述偏心轴12两端外侧，两端外侧的偏心轮3、螺旋芯轴9和偏心轴12的配合结构相同。
所述偏心轮3与所述偏心轴12通过第二轴承16连接，所述第二轴承16的内圈与所述偏心轴12的端部固定连接；所述第二轴承16的外圈与所述偏心轮3的内孔壁固定连接。在所述第二轴承16外侧设置第二轴承压盖10，所述第二轴承压盖10压靠在所述第二轴承16内圈上，所述第二轴承压盖10将所述第二轴承16固定安装在所述偏心轴12上。
所述偏心轮3与所述螺旋芯轴9通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接，所述螺旋芯轴9的轴向移动带动所述偏心平衡部件3的周向相对偏心轴12旋转，实现所述偏心轴12与所述偏心平衡部件3的周向角度调整，进而调整偏心量和激振力的大小。
为了实现所述偏心轮3与所述螺旋芯轴9通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接。具体连接方式是：所述偏心轮3端面固定安装设有通孔的调整压盖1，所述螺旋芯轴9穿过所述调整压盖通孔，并与所述调整压盖1通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接。
如图2所示，所述螺旋凹槽和凸块的配合结构可以是：所述螺旋芯轴9端头段设置第一螺旋凹槽91，所述调整压盖通孔内设置与所述第一螺旋凹槽91配合的凸块11。
所述偏心轴12开设轴心通孔，所述螺旋芯轴9圆周方向上固定、轴向上可移动的安装在所述轴心通孔内，具体连接方式是：所述螺旋芯轴9在所述第一螺旋凹槽91内侧与所述偏心轴12连接处开设第一直线凹槽92，在所述偏心轴12与所述第一直线凹槽92位置对应处开设长方形偏心轴通孔121，在所述偏心轴通孔121与所述第一直线凹槽92内安装长方形导向块122。所述导向块122与所述第一直线凹槽92的配合结构可以使所述螺旋芯轴9与所述偏心轴12在轴向上可移动连接，在圆周方向上固定连接。
所述伺服执行机构17与所述螺旋芯轴9通过第一轴承14连接，所述第一轴承14的内圈与所述螺旋芯轴9的右端固定连接；所述第一轴承14的外圈与所述伺服执行机构17固定连接。这种结构使得所述伺服执行机构17在轴线方向上能与螺旋芯轴9同步动作，但径向不与螺旋芯轴9转动，阻止了激振电机将转动通过螺旋芯轴9传递给伺服直线执行机构17。
所述伺服直线运动系统8是伺服直线电机，所述伺服执行机构17是螺杆。
所述振动筛13与所述偏心轴12固定连接的具体方式是：所述偏心轴12通过第三轴承15安装到轴承座5上，使用压盖4将所述第三轴承15固定安装在轴承座5上。所述偏心轴12外部设置偏心轴外壳6；所述轴承座5固定安装到所述偏心轴外壳6上；所述振动筛13与所述轴承座5固定连接，所述振动筛13与所述偏心轴外壳6固定连接。
所述伺服直线运动系统8通过安装座7固定安装到所述振动筛装置上，如图1所示，所述伺服直线运动系统8设置伺服直线运动系统座7，所述伺服直线运动系统座7与所述偏心轴外壳6固定连接。
本发明提供的振动筛装置，其工作过程是：
激振电机带动皮带轮2旋转，所述皮带轮2驱动所述偏心轮3同步转动，在导向块122的连接作用下，带动所述偏心轴12同步转动，产生激振力，使所述振动筛振动，筛分物料；当需要调整激振力大小时，启动所述伺服直线运动系统8，带动所述伺服执行机构17直线移动，带动所述螺旋芯轴9在轴向上移动，在所述螺旋凹槽和凸块的配合结构作用下，带动所述偏心轮3在圆周方向上相对偏心轴12转动，调整所述偏心轮3与所述偏心轴12之间的相对夹角，改变偏心量，达到调整激振力的目的。
所述偏心轮3和所述偏心轴12的离心力计算公式如下：
f＝meω2
其中，m为回转件质量，m2为左右偏心平衡部件3的质量总和，e2为偏心轮3的质心向径，m1为偏心轴12的质量，e1为偏心轴12的质心向径，ω为旋转的角速度。
如图3所示，当偏心轮3调整到与偏心轴12成0度时，所述激振器激振力为f＝m1e1ω2 m2e2ω2，此时激振力最大。
如图4所示，当偏心轮3调整到与偏心轴12成180度时，所述激振器激振力为f＝m1e1ω2-m2e2ω2，此时激振力最小。当m1e1ω2＝m2e2ω2时，所述振动筛装置的质心直径为0，此时所述振动筛装置激振力为0。
实施例2：
与实施例1相同，不同之处在于，所述偏心轮3与所述螺旋芯轴9通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接的另一种具体方式是：所述调整压盖通孔内设置第二螺旋凹槽，所述螺旋芯轴9端头段设置与所述第二螺旋凹槽配合的螺旋凸块。
实施例3：
与实施例1相同，不同之处在于，所述的伺服直线运动系统8是液压缸，所述伺服执行机构17是液压杆。
实施例4：
与实施例1相同，不同之处在于，所述的伺服直线运动系统8是气缸，所述伺服执行机构17是气缸杆。
1.一种振动筛装置，包括驱动装置(2)，偏心轴(12)，偏心平衡部件(3)和振动筛(13)，其特征在于，还包括伺服直线运动系统(8)和螺旋芯轴(9)，所述驱动装置(2)与所述偏心平衡部件(3)固定连接；所述偏心轴(12)开设轴心通孔，所述螺旋芯轴(9)圆周方向上固定、轴向上可移动的安装在所述轴心通孔内，所述伺服直线运动系统(8)的伺服执行机构(17)与所述螺旋芯轴(9)周向转动连接且轴向固定连接；所述偏心平衡部件(3)设置在所述偏心轴(12)至少一端外侧，所述偏心平衡部件(3)与所述偏心轴(12)周向转动连接且轴向固定连接；所述偏心平衡部件(3)与所述螺旋芯轴(9)通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接。
2.根据权利要求1所述的振动筛装置，其特征在于，所述偏心平衡部件(3)设置在所述偏心轴(12)两端外侧。
3.根据权利要求2所述的振动筛装置，其特征在于，所述偏心平衡部件(3)偏心轮。
4.根据权利要求3所述的振动筛装置，其特征在于，所述偏心平衡部件(3)与所述偏心轴(12)通过第二轴承(16)连接，所述第二轴承(16)的内圈与所述偏心轴(12)的左端固定连接；所述第二轴承(16)的外圈与所述偏心平衡部件(3)的内孔壁固定连接。
5.根据权利要求4所述的振动筛装置，其特征在于，在所述第二轴承(16)外侧设置第二轴承压盖(10)，所述第二轴承压盖(10)压靠在所述第二轴承(16)内圈上，所述第二轴承压盖(10)将所述第二轴承(16)固定安装在所述偏心轴(12)上。
6.根据权利要求5所述的振动筛装置，其特征在于，所述偏心平衡部件(3)端面固定安装设有通孔的调整压盖(1)所述螺旋芯轴(9)穿过所述调整压盖通孔，并与所述调整压盖(1)通过螺旋凹槽和凸块的配合结构连接。
7.根据权利要求6所述的振动筛装置，其特征在于，所述螺旋芯轴(9)端头段设置第一螺旋凹槽(91)，所述调整压盖通孔内设置与所述第一螺旋凹槽(91)配合的凸块(11)。
8.根据权利要求6所述的振动筛装置，其特征在于，所述调整压盖通孔内设置第二螺旋凹槽，所述螺旋芯轴(9)端头段设置与所述第二螺旋凹槽配合的螺旋凸块。
9.根据权利要求7所述的振动筛装置，其特征在于，所述螺旋芯轴(9)在所述第一螺旋凹槽(91)内侧与所述偏心轴(12)连接处开设第一直线凹槽(92)，在所述偏心轴(12)与所述第一直线凹槽(92)位置对应处开设偏心轴通孔(121)，在所述偏心轴通孔(121)与所述第一直线凹槽(92)内安装导向块(122)。
10.根据权利要求9所述的振动筛装置，其特征在于，所述偏心轴通孔(121)为长方形，所述导向块(122)为长方形。
11.根据权利要求10所述的振动筛装置，其特征在于，所述偏心轴通孔(121)为长方形，所述导向块(122)为长方形。
12.根据权利要求1-11任意一项所述的振动筛装置，其特征在于，所述驱动装置(2)是皮带轮，所述皮带轮(2)与所述左侧偏心平衡部件(3)固定连接。
13.根据权利要求12所述的振动筛装置，其特征在于，所述伺服执行机构(17)与所述螺旋芯轴(9)通过第一轴承(14)连接，所述第一轴承(14)的内圈与所述螺旋芯轴(9)的右端固定连接；所述第一轴承(14)的外圈与所述伺服执行机构(17)固定连接。
14.根据权利要求13所述的振动筛装置，其特征在于，所述的伺服直线运动系统(8)是液压缸，所述伺服执行机构(17)是液压杆。
15.根据权利要求13所述的振动筛装置，其特征在于，所述的伺服直线运动系统(8)是气缸，所述伺服执行机构(17)是气缸杆。
16.根据权利要求13所述的振动筛装置，其特征在于，所述伺服直线运动系统(8)是伺服直线电机，所述伺服执行机构(17)是螺杆。
17.根据权利要求16所述的振动筛装置，其特征在于，所述偏心轴(12)通过第三轴承(15)安装到轴承座(5)上；使用压盖(4)将第三轴承(15)固定安装在轴承座(5)上；所述偏心轴(12)外部设置偏心轴外壳(6)；所述轴承座(5)固定安装到所述偏心轴外壳(6)上；所述振动筛(13)与所述轴承座(5)固定连接，所述振动筛(13)与所述偏心轴外壳(6)固定连接。
18.根据权利要求17所述的振动筛装置，其特征在于，所述伺服直线运动系统(8)通过安装座(7)固定安装到所述振动筛装置上。
19.根据权利要求18所述的振动筛装置，其特征在于，所述伺服直线运动系统(8)设置伺服直线运动系统座(7)，所述伺服直线运动系统座(7)与所述偏心轴外壳(6)固定连接。
技术总结