阅读说明：本技术 一种可调速的密封式振动制样粉碎机 (Sealed vibration system appearance rubbing crusher of adjustable speed ) 是由 杜长亭 刘朝阳 宫配金 刘孔雪 支广斗 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可调速的密封式振动制样粉碎机,包括外壳(1)、支撑框架(2)、驱动装置(3)、振动装置(4)、研磨装置(5)、压紧装置(6)和电控装置；支撑框架包括电动机支撑架(21)和减震平台(22)；驱动装置包括驱动电动机(31)、联轴器(32)和激振器(33)；振动装置包括振动平台(41)、支撑钢体(42)和减震机构(43)；研磨装置包括钵座(51)和粉碎钵(52)；电控装置包括PLC控制器、调速振动控制回路和触摸屏人机操作界面。本可调速的密封式振动制样粉碎机能够提高粉碎研磨的效率,减少粉碎钵体与磨棒和粉磨环相互之间的扭转出现的摩擦生热的现象,特别适用于固体物料制样粉碎研磨操作。(The invention discloses a speed-adjustable sealed vibration sample preparation crusher, which comprises a shell (1), a supporting frame (2), a driving device (3), a vibrating device (4), a grinding device (5), a pressing device (6) and an electric control device, wherein the shell is provided with a support frame; the supporting frame comprises a motor supporting frame (21) and a damping platform (22); the driving device comprises a driving motor (31), a coupling (32) and an exciter (33); the vibration device comprises a vibration platform (41), a supporting steel body (42) and a damping mechanism (43); the grinding device comprises a bowl seat (51) and a crushing bowl (52); the electric control device comprises a PLC controller, a speed-regulating vibration control loop and a touch screen man-machine operation interface. The sealed vibration sample preparation grinder with the adjustable speed can improve the grinding efficiency, reduce the phenomenon of frictional heating caused by the mutual torsion of the grinding bowl body, the grinding rod and the grinding ring, and is particularly suitable for the sample preparation, grinding and operation of solid materials.)

一种可调速的密封式振动制样粉碎机

技术领域

本发明涉及一种制样粉碎机，具体是一可变频调速的密封式振动制样粉碎机，属于工业分析物料制样技术领域。

背景技术

工业分析主要用以检验物料原料或成品的品质，以确定其是否符合于有关工业方面的要求，对于如煤炭、焦炭、矸石、石灰石、各种坚硬的非金属矿石等固体物料，为增加物料的表面积、缩短物料的化学反应时间，通常需将物料原料经破碎粉磨机械破碎、粉磨。

密封式振动制样粉碎机主要用于对上述固体物料原材料进行粉碎，可以在1～5分钟内迅速将物料制成80～200目微粉状的试样，通常是由驱动电机带动偏心块高速运动使振动盘产生激振力，驱动粉碎装置的粉碎钵内的磨棒和粉磨环在高速离心力的作用下，相互间产生高速撞击、碾压粉碎钵内的颗粒物质，从而实现制样粉碎。

现有技术中的密封式振动制样粉碎机工作时，振动盘带动粉碎钵以一定的频率作水平圆周运动，此时粉碎钵体与磨棒和粉磨环之间有相对摩擦转动的趋势，即在粉碎制样的过程中发生相对的摩擦扭转，钵体内产生大量的热量，使得设备的功耗增加；同时钵体内部的热量变化会使钵内的物料样品发生一些物理或化学变化，可能会使样品分析的结果出现偏差，制样粉碎机工作时间过长会导致料钵的温度过高、样品发粘，粉碎时间短又达不到细度；而且制样粉碎机工作时的振动是产生噪音的主要原因，尤其是在设备启动和停止时，由于驱动力产生的振动频率和机械本身的固有频率会有一个共振区，所以振动会尤其强烈。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可调速的密封式振动制样粉碎机，能够提高粉碎研磨的效率，最大限度减小设备工作时的振动和噪音，减少粉碎钵体与磨棒和粉磨环相互之间的扭转而出现的摩擦生热的现象，特别适用于工业分析固体物料制样粉碎研磨操作。

为实现上述目的，本可调速的密封式振动制样粉碎机包括外壳、支撑框架、驱动装置、振动装置、研磨装置、压紧装置和电控装置；

所述的外壳包裹安装在支撑框架外部，包括上盖，上盖铰接安装在外壳的上部；

所述的支撑框架内部包括安装位置位于下部中心位置的电动机支撑架和安装位置位于上部的减震平台；

所述的驱动装置包括驱动电动机、联轴器和激振器；驱动电动机固定安装在电动机支撑架上，驱动电动机的输出轴与联轴器的动力输入端连接；激振器包括连接盘、传动轴和偏心块，传动轴通过轴承同轴穿接安装在连接盘上，传动轴的一端与联轴器的动力输出端连接、另一端连接偏心块；

所述的振动装置包括振动平台、支撑钢体和减震机构；振动平台是圆盘形结构；支撑钢体是筒型结构，筒型结构的顶端与振动平台的底平面同心固定安装，筒型结构的底端与连接盘同心固定安装；减震机构设置在振动平台底平面上，包括多个沿振动平台圆周均布设置的橡胶弹簧，橡胶弹簧的一端与振动平台底平面固定安装连接、另一端与减震平台固定安装连接；

所述的研磨装置至少设置为一件，包括钵座和粉碎钵；钵座是环形结构、中心对称固定安装在振动平台的上平面上；粉碎钵包括钵盖和钵体，钵体内部设有固定安装于钵体中心位置的磨棒和套接在磨棒上的粉磨环；

所述的压紧装置设置在振动平台的上平面上，用于将粉碎钵定位压紧在钵座内；

所述的电控装置包括PLC控制器电源回路、调速振动控制回路，电气控制回路与驱动电动机电连接。。

作为本发明的优选方案，所述的电控装置还包括变频器，变频器与PLC控制器电连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的减震平台上方、振动平台的下方还设有承接盖板，承接盖板上设有一端与承接盖板上平面齐平、另一端穿过外壳的收集管。

作为本发明的优选方案，所述的联轴器是高柔度弹性联轴器。

作为本发明的进一步改进方案，所述的支撑框架的底部设置阻尼器。

作为本发明的进一步改进方案，所述的外壳的内侧面上铺设约束阻尼材料层。

作为本发明的进一步改进方案，所述的上盖上设有照明灯，所述的上盖和外壳的闭合位置设有微动控制开关，所述的照明灯和微动控制开关分别与所述的电控装置的PLC控制器电连接。

与现有技术相比，本可调速的密封式振动制样粉碎机的电控装置由于设有PLC控制器和调速振动控制回路，PLC控制器可根据设定的控制程序使驱动电动机启动工作，使振动平台在不同的时间段产生不同的振动工作频率，因此能够实现运行初期振动平台高频率振动、中期振动平台中频率振动、后期振动平台低频率振动，从而既可以实现粉碎效率大大提高、又不会使粉碎钵内部的热量有明显的变化，进而避免因粉碎钵内产生大量热量造成的弊端，同时可以根据不同硬度的物料使用不同的振动频率实现高效和高质量粉碎；由于采用高柔度弹性联轴器连接驱动电动机和激振器，因此不仅可减小扭振振幅，而且驱动电动机仅仅承受传动扭矩时的载荷，驱动电动机不需要承受偏心块旋转时的径向力、轴向力、和扭矩三种载荷，减小了驱动电动机的负荷；由于驱动电动机和振动装置是分离安装、各自独立固定安装，驱动电动机不再直接参与振动，因此改善了驱动电动机的工作条件、大大减轻了振动体的质量，可以有效减少整机的振动和噪音；由于采用橡胶弹簧进行减震，橡胶弹簧具有较大的阻尼、能同时承受多方向载荷，因此对于突然冲击和高频振动的吸收以及隔音具有良好的效果，特别适用于工业分析的物料制样操作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A向视图。

图中：1、外壳，11、上盖，2、支撑框架，21、电动机支撑架，22、减震平台，23、承接盖板，3、驱动装置，31、驱动电动机，32、联轴器，33、激振器，331、连接盘，332、传动轴，333、偏心块，4、振动装置，41、振动平台，42、支撑钢体，43、减震机构，5、研磨装置，51、钵座，52、粉碎钵，6、压紧装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、图2所示，本可调速的密封式振动制样粉碎机包括外壳1、支撑框架2、驱动装置3、振动装置4、研磨装置5、压紧装置6和电控装置。

所述的外壳1包裹安装在支撑框架2外部，包括上盖11，上盖11铰接安装在外壳1的上部，外壳1起到密封、安全和美观作用。

所述的支撑框架2内部包括安装位置位于下部中心位置的电动机支撑架21和安装位置位于上部的减震平台22。

所述的驱动装置3包括驱动电动机31、联轴器32和激振器33；驱动电动机31固定安装在电动机支撑架21上，驱动电动机31的输出轴与联轴器32的动力输入端连接；激振器33包括连接盘331、传动轴332和偏心块333，传动轴332通过轴承同轴穿接安装在连接盘331上，传动轴332的一端与联轴器32的动力输出端连接、另一端连接偏心块333；驱动电机31可经联轴器32驱动传动轴332旋转，进而带动偏心块333旋转产生激振。

所述的振动装置4包括振动平台41、支撑钢体42和减震机构43；振动平台41是圆盘形结构；支撑钢体42是筒型结构，筒型结构的顶端与振动平台41的底平面同心固定安装，筒型结构的底端与连接盘331同心固定安装，支撑钢体42起着上下联结和防止因偏心的剧烈震动引起不安全事故的作用；减震机构43设置在振动平台41底平面上，包括多个沿振动平台41圆周均布设置的橡胶弹簧，橡胶弹簧的一端与振动平台41底平面固定安装连接、另一端与减震平台22固定安装连接，橡胶弹簧能有效地把震动减至最低点后传递给支撑框架2。

所述的研磨装置5至少设置为一件，包括钵座51和粉碎钵52；钵座51是环形结构、中心对称固定安装在振动平台41的上平面上；粉碎钵52包括钵盖和钵体，钵体内部设有固定安装于钵体中心位置的磨棒和套接在磨棒上的粉磨环。

所述的压紧装置6设置在振动平台41的上平面上，用于将粉碎钵52定位压紧在钵座51内。

所述的电控装置包括PLC控制器、电源回路、调速振动控制回路，电气控制回路与驱动电动机31电连接。。

本可调速的密封式振动制样粉碎机在使用时，打开上盖11取出粉碎钵52，打开钵盖将待粉碎的物料样品倒入钵体内，盖好钵盖后将粉碎钵52整体放置在钵座51内，然后用压紧装置6将粉碎钵52压紧在钵座51内，盖好上盖11后打开电源回路，操作人员根据待粉碎的物料样品选择设定相应的控制程序，PLC控制器即可根据设定的控制程序使驱动电动机31启动工作，使振动平台41在不同的时间段产生不同的振动工作频率，即：在本可调速的密封式振动制样粉碎机运行的开始阶段，由于物料的粒度较大，物料与物料之间的接触面积小，不容易相互碰撞粉碎，因此使振动平台41高频率振动，使较大块的物料在短时间内迅速变小；接着使振动平台41中频率振动将初级阶段破碎的物料继续破碎至接近要求粒度的物料；最后阶段使振动平台41低频率振动将物料破碎至符合要求的完成样品，所有的参数设定可以通过PLC控制器的人机界面操作，并且振动强度随时间的变化可以通过软件以曲线形式显示，方便直观分析不同硬度的物料使用不同的破碎模式，粉碎工作结束后打开上盖11取出粉碎钵52将已完成粉碎的样品取出即可。

控制振动平台41产生不同的振动频率是通过调节驱动电动机31的转动频率实现，调节驱动电动机31的转动频率可以采用变频器进行控制，也可以直接采用调频电动机，由于前者更便于直接与普通电动机配合使用、且后者的使用成本较高，因此优选前者，即，作为本发明的优选方案，所述的电控装置还包括变频器，变频器与PLC控制器电连接。

为了防止取出粉碎钵52操作时位于粉碎钵52内的已完成粉碎的样品不慎掉落入本可调速的密封式振动制样粉碎机内部，进而造成样品计量不准，作为本发明的进一步改进方案，所述的减震平台22上方、振动平台41的下方还设有承接盖板23，承接盖板23上设有一端与承接盖板23上平面齐平、另一端穿过外壳1的收集管，取出粉碎钵52操作时位于粉碎钵52内的已完成粉碎的样品若不慎掉落可落在承接平台23上，操作人员可将样品通过收集管进行收集，最大限度地减少样品损失量。

所述的联轴器32可以选用普通硬连接联轴器，也可以采用高柔度的弹性联轴器，由于驱动电动机31的驱动转矩及振动装置4的负载载矩不稳定，以及由传动零件制造误差引起的冲击和零件不平衡离心惯性力引起的动载荷，使得传动轴系在变载荷下动行产生机械振动，这将影响机械的使用寿命和性能，破坏正常工作条件，并对轴系零件造成附加动应力，当总应力或交变应力分别超过允许限制时，会使零件产生破坏或疲劳破坏，后者可以降低轴系的固有频率，并利用其阻尼特性减小扭振振幅，因此优选后者，即，作为本发明的优选方案，所述的联轴器32是高柔度弹性联轴器。

为了进一步减少机体的震动和噪声，作为本发明的进一步改进方案，所述的支撑框架2的底部设置阻尼器，阻尼器与橡胶弹簧可形成双作用减震效果，可使本可调速的密封式振动制样粉碎机平稳运转、减少震动和噪音。

为了进一步减少机体的噪声，作为本发明的进一步改进方案，所述的外壳1的内侧面上铺设约束阻尼材料层，约束阻尼材料层可以吸收部分噪音。

为了便于放置和拿取粉碎钵52、且防止设备没进入工作状态前启动设备，作为本发明的进一步改进方案，所述的上盖11上设有照明灯，所述的上盖11和外壳1的闭合位置设有微动控制开关，所述的照明灯和微动控制开关分别与所述的电控装置的PLC控制器电连接，当打开上盖11时，微动控制开关控制照明灯处于打开状态、驱动电动机31处于断电状态，当关闭上盖11时，微动控制开关控制照明灯处于关闭状态、驱动电动机31处于PLC控制器控制状态，进而实现防止设备没进入工作状态前启动设备。

本可调速的密封式振动制样粉碎机的电控装置由于设有PLC控制器和调速振动控制回路，PLC控制器可根据设定的控制程序使驱动电动机31启动工作，使振动平台41在不同的时间段产生不同的振动工作频率，因此能够实现运行初期振动平台41高频率振动、中期振动平台41中频率振动、后期振动平台41低频率振动，从而既可以实现粉碎效率大大提高、又不会使粉碎钵52内部的热量有明显的变化，进而避免因粉碎钵52内产生大量热量造成的弊端，同时可以根据不同硬度的物料使用不同的振动频率实现高效和高质量粉碎；由于采用高柔度弹性联轴器连接驱动电动机31和激振器33，因此不仅可减小扭振振幅，而且驱动电动机31仅仅承受传动扭矩时的载荷，驱动电动机31不需要承受偏心块旋转时的径向力、轴向力、和扭矩三种载荷，减小了驱动电动机31的负荷；由于驱动电动机31和振动装置4是分离安装、各自独立固定安装在，驱动电动机31不再直接参与振动，因此改善了驱动电动机31的工作条件、大大减轻了振动体的质量，可以有效减少整机的振动和噪音；由于采用橡胶弹簧进行减震，橡胶弹簧具有较大的阻尼、能同时承受多方向载荷，因此对于突然冲击和高频振动的吸收以及隔音具有良好的效果，特别适用于工业分析的物料制样操作。