電磁驅(qū)動振篩不同平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分析與研究

朱云霞++童志++袁興++聞平

摘 要：目前煙草企業(yè)常用的輸送攤薄振篩是用電機驅(qū)動曲軸帶動簧板槽體運動，這種傳統(tǒng)模式能耗高、噪音大、摩擦損傷大，維護成本高；隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，利用電磁原理實現(xiàn)無接觸、能耗低、噪音低的電磁驅(qū)動模式，該模式通過永磁連接簧板槽體、電磁線圈通電產(chǎn)生吸合磁場力驅(qū)動永磁，電磁線圈機構(gòu)與配重安裝于平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上，平衡框架結(jié)構(gòu)通過簧板安裝在整體框架上，考慮到整體可靠與力的平衡，本文分析幾種平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通過受力與強度分析，來選擇最佳的一種平衡框架結(jié)構(gòu)滿足系統(tǒng)要求。

關(guān)鍵詞：電磁驅(qū)動 簧板連接 平衡框架 受力強度

中圖分類號：TM341 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（b）-0112-03

Abstract： The current transportation diluted common vibration sieve is tobacco enterprise driven by a motor crankshaft drives the spring plate body movement， the traditional mode of high energy consumption， large noise， friction damage， high maintenance costs； with the development of industrial technology， to achieve the electromagnetic drive mode of no contact， low energy consumption， low noise by using electromagnetic principle， the model the permanent magnet connecting spring plate groove， the electromagnetic coil is energized to drive the permanent magnet attracting magnetic force， the electromagnetic coil mechanism and the counterweight balance system frame structure， frame structure is installed on the balance frame through a spring plate， taking into account the overall reliability and the balance of power， this paper analyzes several equilibrium framework of the system， by analysis of stress and strength， to choose a balanced framework best meet the requirements of the system.

Key Words： Electromagnetic drive； Spring plate connection； Balance frame； Force strength

煙草生產(chǎn)企業(yè)目前在用的用于輸送攤薄的振動篩分機主要是由電機驅(qū)動曲軸帶動簧板槽體運動，同時平衡框架結(jié)構(gòu)也跟隨運動，電機驅(qū)動曲軸運動模式具有能耗高、噪音大、磨損大、維護成本高缺點。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，借鑒電磁場理論，實現(xiàn)通過永磁加電磁線圈的主要框架，實現(xiàn)電磁驅(qū)動簧板槽體運動模式，這種模式具有能耗低、噪音小、磨損小、維護簡單等優(yōu)勢。

電磁驅(qū)動與平衡體整體安裝于平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上，并連接簧板結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)。根據(jù)簧板受力強度與電磁驅(qū)動力的分析，不同平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)會有不同強度表現(xiàn)的框架系統(tǒng)，為了能更好地滿足電磁驅(qū)動整體性能，通過分析不同平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受力與強度，來選擇合理方案。

1 電磁驅(qū)動振篩系統(tǒng)簡介

電磁驅(qū)動振篩系統(tǒng)大體思路是借鑒電磁場原理，通過永磁結(jié)構(gòu)連接簧板槽體系統(tǒng)，同時電磁線圈通電產(chǎn)生合適的電磁場，吸合永磁機構(gòu)，驅(qū)動簧板槽體往復(fù)運動。

同時電磁線圈機構(gòu)與平衡體安裝于平衡框架系統(tǒng)上，平衡框架系統(tǒng)跟隨電磁線圈受力往復(fù)運動，平衡體框架通過簧板連接在整體框架上。平衡框架系統(tǒng)與槽體在簧板的往復(fù)作用力下成剪刀式運動。圖1是電磁驅(qū)動振篩系統(tǒng)實物圖。

電磁驅(qū)動振篩系統(tǒng)主要由系統(tǒng)主要由槽體、簧板、電磁鐵組件、機架、平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、控制器單元組成。

槽體：采用食品級不銹鋼材料制作而成、一般會分層，上層設(shè)置篩網(wǎng)，起到輸送煙片的作用。

簧板：簧板起連接和儲存能量的作用。它分別連接槽體與機架、機架與平衡框架。

電磁鐵組件：電磁鐵組件包含永磁、電磁線圈，驅(qū)動槽體和平衡框架系統(tǒng)做往復(fù)運動。

機架：機架起整體支撐作用。

平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：支撐電磁驅(qū)動機構(gòu)與平衡體，連接簧板成往復(fù)運動。

控制器單元：完成電磁線圈控制和調(diào)整振頻振幅、監(jiān)控保護等各項功能。

2 電磁驅(qū)動振篩幾種不同平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)介紹分析

2.1 平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)介紹

電磁驅(qū)動振篩系統(tǒng)的平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要功能是支撐電磁線圈結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、平衡體，同時連接簧板，整體往復(fù)運動。平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體穩(wěn)定可靠是關(guān)鍵。

電磁驅(qū)動，加上簧板反作用力的相互作用力，平衡框架受力很大，而且是往復(fù)運動受力，如果中間那個環(huán)節(jié)薄弱，就會導(dǎo)致框架撕裂而損壞。圖2是平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實物圖。

2.2 整體槽鋼焊接橫梁結(jié)構(gòu)的平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

整體框架用兩根M10的槽鋼，小橫梁通過焊接工藝直接焊接到槽鋼上，電磁驅(qū)動機構(gòu)與平衡體通過螺絲固定在槽鋼上。從工藝上應(yīng)該能滿足要求。但是在實際使用中這種結(jié)構(gòu)發(fā)生了撕裂的現(xiàn)象，主要是在槽鋼與小橫梁焊接點發(fā)生了撕裂現(xiàn)象。

通過分析發(fā)現(xiàn)主要是焊接點槽鋼材料發(fā)生了變化，導(dǎo)致強度發(fā)生了變化，而磁場力與簧板反作用力是很大的，導(dǎo)致在焊點薄弱點發(fā)生了撕裂，影響了產(chǎn)品質(zhì)量。圖3是槽鋼焊接小橫梁的平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)示意圖。

2.3 扁鋼通過角鐵螺絲連接小橫梁的平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

兩根M20的扁鋼通過折彎角鐵螺絲結(jié)構(gòu)連接小橫梁，同時小橫梁與扁鋼之間也有螺絲連接，還有定位銷結(jié)構(gòu)，電磁驅(qū)動機構(gòu)與平衡體通過螺絲固定在扁鋼上。

這種結(jié)構(gòu)首先沒有焊接工藝，同時小橫梁通過兩邊角鐵螺絲連接，其本身也有螺絲連接，這樣強度就能保證，加上是M20的扁鋼，這樣具有柔韌性還有剛度，同時螺絲是強度為12.9的高強度螺絲，這樣多重保證能保證長時間電磁驅(qū)動和簧板反作用力對平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)沒有損傷。圖4是扁鋼通過角鐵螺絲連接小橫梁結(jié)構(gòu)的平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖。

3 結(jié)語

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，煙草行業(yè)在用的振動篩分機驅(qū)動模式可以利用電磁場來實現(xiàn)低能耗、低噪音、低損傷的驅(qū)動模式。電磁場驅(qū)動模式對機械件要求也很高，尤其在振動篩分機上，一直處于振動狀態(tài)，對機械強度有較高的要求。

本文論述的電磁驅(qū)動振篩其電磁驅(qū)動機構(gòu)和平衡體安裝于平衡框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上，該框架結(jié)構(gòu)只有選用合適的連接方式才能保證機械強度。文中論述的一種通過螺絲方式連接，而非焊接工藝，其結(jié)構(gòu)強度就可滿足電磁驅(qū)動模式的要求，實際使用效果也很好。

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