ВИБРАЦИОННАЯ МАШИНА Российский патент 1998 года по МПК B06B1/18 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности в виброплощадках, виброгрохотах, виброконвейерах и других устройствах.

Известны вибрационные машины, включающие рабочий орган, цилиндры с поршнями и штоками, связанными с рабочим органом, устройство для подачи рабочей жидкости в полости цилиндров, пульсатор, соединяющий пневмомагистраль с пневмополостями, упругие газонаполненные тела [1, 2].

Объектом, требующим усовершенствования в этих устройствах, является пара цилиндр-поршень, которая в результате вибрационного воздействия подвержена износу и допускает утечки рабочей жидкости из гидрополостей в штоковые полости цилиндров, что сказывается на долговечности и надежности вибрационных машин.

Наиболее близкой к предлагаемой является вибрационная машина, содержащая рабочий орган, разделенные на пневмо- и гидрополости цилиндры, установленные в них поршни со штоками, связанными с рабочим органом, распределительное устройство для сообщения пневмополостей цилиндров с пневмомагистралью и сброса из них сжатого газа, устройство для подачи рабочей жидкости в гидрополости цилиндров и упругие газонаполненные тела, размещенные в жидкости [3].

В этой оригинальной конструкции вибромашины принципиального совершенствования или решения требуют:
конструкция пары цилиндр-поршень (ввиду износа контактирующих поверхностей и утечек рабочей жидкости из гидрополостей в пневмополости цилиндров при длительной вибрации);
вопросы поиска форм практического исполнения и размещения упругих газонаполненных тел, позволяющих эффективно производить монтаж, обслуживание и настройку на различные режимы работы);
вопросы снижение нагрузок на системы привода в нерабочем состоянии.

Цель изобретения - повышение долговечности и надежности вибропривода, улучшение условий монтажа и эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что у вибрационной машины, содержащей рабочий орган, разделенные на пневмо- и гидрополости цилиндры, установленные в них поршни со штоками, связанными с рабочим органом, распределительное устройство для сообщения пневмополостей цилиндров с пневмомагистралью и сброса из них сжатого газа, устройство для подачи рабочей жидкости в гидрополости цилиндров и упругие газонаполненные тела, размещенные в жидкости, упругие газонаполненные тела размещены в отдельном блоке, сообщенном с гидрополостями цилиндров, сообщены между собой и с пневмомагистралью, а поршни и гидрополости цилиндров разделены мембранами.

С целью повышения унификации упругие газонаполненные тела выполнены в виде тороидальных автомобильных пневмокамер.

С целью снижения нагрузок на системы привода в нерабочем состоянии вибрационная машина снабжена жестко связанными с рабочим органом ограничителями перемещения, установленными на штоках и опертыми в нерабочем состоянии на размещенные в крышках цилиндров направляющие втулки для штоков.

С целью смягчения возможных ударов в переходных режимах ограничители перемещения выполнены из упругого материала.

На чертеже изображена одна из возможных схем вибрационной машины.

Машина включает рабочий орган 1, цилиндры 2 с установленными в них поршнями 3 со штоками 4, связанными с рабочим органом 1, устройство 5 для подачи рабочей жидкости в гидрополости I цилиндров, распределительное устройство 6 для сообщения пневмополостей II цилиндров с пневмомагистралью (не показана) и сброса из них сжатого газа. В отдельном блоке 7, сообщенном с гидрополостями цилиндров, размещены упругие газонаполненные тела в виде тороидальных автомобильных пневмокамер 8, соединенных между собой трубчатой гребенкой 9 и через вентиль 10 - с пневмомагистралью. Поршни 3 и гидрополости 1 цилиндров 2 разделены мембранами 11 (например, из резины). На штоках 4 установлены ограничители перемещений 12, жестко связанные с рабочим органом 1 и в нерабочем состоянии опирающиеся на направляющие втулки 13, для штоков, размещенных в крышках 14 цилиндров. Ограничители перемещений 12 могут быть выполнены из упругого материала (резина, резинокордовый композит и т.п.).

Вибрационная машина работает следующим образом.

В исходном положении упругие силы тороидальных автомобильных пневмокамер 8 уравновешивают силы тяжести подвижных частей системы. При запуске сжатый газ из пневомагистрали через распределительное устройство 6 подается в пневмополости II, вызывая перемещение вниз системы: рабочий орган 1 - штоки 4 - поршни 3 - мембраны 11. При этом мембраны 11 увеличивают давление жидкости в гидрополостях I, в результате чего происходит дополнительное объемное сжатие пневмокамер 8. При сбросе сжато8го газа из пневмосистемы упругие силы пневмокамер 8 через жидкость возвращают мембраны 11, а через них - поршни 3, штоки 4 и рабочий орган 1 в исходное положение. Затем цикл повторяется, т.е. генерируются колебания рабочего органа 1 вибромашины.

Мембраны 11 при работе препятствуют перетеканию рабочей жидкости из гидрополостей I в пневмополости II, поэтому поршни 3 в цилиндрах 2 могут быть установлены с зазорами, все это позволяет повысить долговечность и надежность вибропривода.

Размещение упругих газонаполненных тел в отдельном блоке, сообщенном с гидрополостями цилиндров, позволяет улучшить условия монтажа и эксплуатации вибромашины.

Соединения упругих газонаполненных тел между собой и с пневмомагистралью позволяет регулировать давление газа в них при изменении массы рабочего органа, т.е. управлять жесткостью упругих элементов вибросистемы.

Применение в качестве упругих газонаполненных тел тороидальных автомобильных камер, надежных и испытанных в эксплуатации и широко распространенных, повышает уровень унификации вибрационной машины.

Установленные на штоках цилиндров ограничители перемещений позволяют снизить нагрузку на мембрану и упругие элементы в нерабочем состоянии. При выполнении этих ограничителей из упругих материалов (резина, резинокорд и т. п. ) возможна работа машины в виброударном режиме, что расширяет область ее применения.

Вибромашина может быть использована в различных областях вибрационной техники, например в виброплощадках, виброгрохотах, виброконвейерах. Рабочий орган 1 связан с штоками 4 поршней 3, установленных в цилиндрах 2. Цилиндры разделены на гидрополости I и пневмополости II. Сообщение пневмополостей с пневмомагистралью и сброс из них сжатого газа осуществляют распределительным устройством 6. В отдельном блоке 7, сообщенном с гидрополостями 1, размещены упругие газонаполненные тела предпочтительно в виде тороидальных автомобильных пневмокамер 8. Последние сообщены между собой и пневмомагистралью. Поршни и гидрополости цилиндров разделены мембранами 11. За счет размещения пневмокамер в отдельном блоке улучшаются условия монтажа и эксплуатации. Сообщение пневмокамер между собой и с пневмомагистралью обеспечивает регулировку жесткости упругой системы вибромашины. Благодаря исключению перетекания жидкости из гидрополостей в пневмополости поршни в цилиндрах могут быть установлены с зазорами, вследствие чего повышается долговечного и надежность привода вибромашины. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Вибрационная машина, содержащая рабочий орган, разделенные на пневмо- и гидрополости цилиндры, установленные в них поршни со штоками, связанными с рабочим органом, распределительное устройство для сообщения пневмополостей цилиндров с пневмомагистралью и сброса из них сжатого газа, устройство для подачи рабочей жидкости в гидрополости цилиндров и упругие газонаполненные тела, размещенные в жидкости, отличающаяся тем, что упругие газонаполненные тела размещены в отдельном блоке, сообщенном с гидрополостями цилиндров, сообщены между собой и с пневмомагистралью, а поршни и гидрополости цилиндров разделены мембранами. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что упругие газонаполненные тела выполнены в виде тороидальных автомобильных пневмокамер. 3. Машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена жестко связанными с рабочим органом ограничителями перемещения, установленными на штоках и опертыми в нерабочем состоянии на размещенные в крышках цилиндров направляющие втулки для штоков. 4. Машина по п. 3, отличающаяся тем, что ограничители перемещения выполнены из упругого материала.