流体激振器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种流体激振器，包括基座、壳体、激振元件、光轴、防水轴承、空腔盖板，其中：基座及壳体为一整体；壳体内部为圆柱形空腔，该空腔轴线为水平线，空腔内放置有激振元件，沿空腔竖直切线方向开有进水口，侧面设有出水口；激振元件包括一圆柱形空心偏心振子，其轴心与空腔轴线重合，圆周侧面均布叶片；光轴穿过偏心振子的中心孔，两端插入防水轴承内孔；防水轴承安装于空腔盖板设置的轴承槽内，可无摩擦转动。本发明整体结构简单，驱动介质多样，制作方便且易安装拆卸，可固定于水平及竖直平面上，材料经久耐用，激振力强，适用范围广泛，尤其适用于水下环境中的振动作业。
【专利说明】
流体激振器
技术领域
[0001]本发明涉及一种激振器，具体地，涉及一种利用高速流体冲击作用产生震动的装置。
【背景技术】
[0002]如今，振动器在各行各业中都得到广泛的应用，如料斗清空、物料筛选、混凝土捣实以及沙土及其它任何粉末加工、管道输送等行业。根据振动器耗能形式和工作原理，主要有电动振动器(旋转、直线、磁性)、液动振动器、气动振动器(旋转、直线)。电动振动器是用电动机带动两轴端的一组偏心块来产生振动力，对于高频、高温和防爆场所需特殊设计;气动振动器主要由座、盖、带不平衡的转子、轴承等构成，滚动轴承压入轴承室内，轴承内径与带不平衡的转子两端圆柱相连接，通过高速气流驱动不平衡转子转动产生激振力;液动振动器常用于压路机或振动台中，利用密闭腔体内的缓冲液周期震荡产生激振力。
[0003]经检索，公开号为CN 202759317 U的中国专利，该实用新型公开了一种电动振动器，用于工业生产中的振动电机，在电机的两端对称的设置摆锤，两端摆锤的外侧设置防护罩，通过在防护罩设置泄水孔，可以排出防护罩内的积水。该电动振动器主要不足之处是:I)由于电动振动器本身结构的特殊性，其能耗较高，使用寿命相对较短，如遇到缺相，过载，过流，高温，粉尘，短路，漏电等故障，都会引起电动振动器的烧毁，造成损失，影响生产并引发安全事故;2)仅适用于干燥环境中，用途相对单一。
[0004]公开号为CN 103752494 A的中国发明专利申请，该发明公开一种气动式振动发生器，包括基座、固定在基座上的机体和空气压缩机，所述机体内设有圆柱状的空腔，该空腔的轴线为水平线，空腔内放置有振动球;所述机体沿空腔竖直切线方向开有进气口，该进气口与空气压缩机连接，机体在进气口附近设有出气口。但该技术的主要不足在于:I)振动球在空腔内的运动并不稳定，无法提供稳定的激振力;2)当气体流量较小时，不足以推动振动球滚动，该装置无法正常工作提供激振力；3)驱动力只能是气体，适用性受到约束，如在水下作业中水下的高水压导致气压不足无法产生好的振动效果。
[0005]公开号为CN 104148271 A的中国发明专利申请，该发明公开一种液体激振器，包括激振筒体，传动轴，在激振筒体上设有轴孔，传动轴从轴孔内穿过，在激振筒体内的传动轴上设有搅动块，在激振筒体内装有液体，在激振筒体上设有进、出液口。传动轴和搅动块发生旋转时是没有激振力的，由于搅动块是一个重量非常轻的箱体，所以不会产生激振力；但搅动块箱体在激振筒体内占一定空间体积，使激振筒体内的液体偏离到一处，旋转时产生离心激振力，也就是激振筒体内的液体旋转产生激振力，它的激振力直接传给激振筒体来振动的。该技术的主要问题在于:I)激振力并不连续产生，不适用于一般工况;2)激振力调控不便且振动力相对较小，改变激振力所需周期较长，作用力响应滞后严重;3)装置结构复杂笨重，安装调试极不方便，使用条件相当受限。
[0006]随着振动机械行业对产品安全、节能要求越来越高，行业应用范围越来越广，现有振动器并不足以满足振次高、轻便、可调、适用条件宽泛的要求。
【发明内容】
[0007]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种流体激振器，具有整体结构简单、驱动介质多样、制作方便且易安装拆卸的特点。
[0008]为实现以上目的，本发明提供一种流体激振器，包括基座、设置于基座上的壳体，两者形成一整体结构，该整体结构上设有激振元件、光轴、防水轴承和空腔盖板;其中:
[0009]所述壳体，内部设有用于放置激振元件的圆柱形空腔，且圆柱形空腔轴线为水平线，所述圆柱形空腔的竖直切线方向开有进水口，所述壳体侧面设有出水口 ；
[0010]所述激振元件，为一圆柱形空心偏心振子，该圆柱形偏心振子圆周侧面均布叶片，所述激振元件绕光轴做定轴转动；
[0011]所述光轴，穿过圆柱形空心偏心振子的中心孔，光轴的两端插入防水轴承内孔；
[0012]所述防水轴承，安装于空腔盖板设置的轴承槽内，能无摩擦转动；
[0013]所述空腔盖板，设置于壳体的前后侧面。
[0014]优选地，所述进水口的上部为圆形螺纹孔，用于通过快速接头与进水管连接;所述进水口的下部为矩形开口，从而使水流呈线形喷射状，有效增大水击面积。
[0015]更优选地，所述矩形开口竖直向下正对叶片中心位置。
[0016]优选地，所述出水口设置于壳体右侧板底部中心线上。
[0017]优选地，所述偏心振子含有由铅柱制成的偏心块，以增大转动时的偏心力;所述偏心块的直径和厚度根据需要调整。
[0018]优选地，所述叶片是振动器内进行能量转换的涡轮叶片，其受力面积大，能量转化效率高。
[0019]优选地，所述光轴作为激振元件的传动轴，激振元件绕光轴做定轴转动;所述光轴的表面光滑不易变形。
[0020]优选地，所述防水轴承的两侧面设有防水盖，使用寿命长且不易生锈。
[0021 ]优选地，所述空腔盖板与壳体螺纹紧固，以方便维修和安装拆卸。
[0022]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0023]本发明的基座及壳体为一整体，刚性质密且强度高;流体激振器叶片增大了受力面积，同样流体冲击力作用下，叶片转动能量更大，带动偏心振子转动产生更强的激振力，有效解决了激振力不足的问题;将出水口设置于壳体侧面，可使空腔内的积水及时排出，减小积水阻力，进一步增大激振元件的能量转化率。
[0024]本发明整体结构简单，驱动介质多样，制作方便且易安装拆卸，可固定于水平及竖直平面上，材料经久耐用，激振力强，适用范围广泛，尤其适用于水下环境中的振动作业。
【附图说明】
[0025]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0026]图1为本发明一实施例整体装配结构示意图；
[0027]图2为本发明一实施例空腔盖板结构示意图；
[0028]图3为本发明一实施例激振元件结构示意图；
[0029]图中:基座I，壳体2，激振元件3，光轴4，防水轴承5，空腔盖板6，偏心振子7，涡轮叶片8，进水口 9，出水口 10。
【具体实施方式】
[0030]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0031]实施例1
[0032]如图1-3所示，对于IMpa的水压，本实施例提供一种激振力强、方便耐用的流体激振器，由基座I，壳体2、激振元件3、光轴4、防水轴承5、空腔盖板6、偏心振子7、涡轮叶片8、进水口9和出水口 10组成，其中:
[0033]基座I及设置在基座I上的壳体2构成一整体结构，刚性质密且强度高，可用螺钉穿过基座两侧水平及垂直板圆孔进行固定；
[0034]壳体2的中部设有圆柱形空腔，壳体2上部沿切线方向设有进水口9;壳体2右侧板底部中心线上设置有出水口 10;
[0035]激振元件3由偏心振子7和涡轮叶片8构成，激振元件3整体置于壳体2圆柱形空腔内，可绕光轴4做定轴转动;偏心振子7为一圆柱形空心偏心振子，圆柱形空心偏心振子轴心与空腔轴线重合；
[0036]光轴4沿圆柱形空腔水平轴线并穿过激振元件3的圆柱形空心偏心振子的中心孔，光轴4的两端插入防水轴承5的内孔、并卡入设置在空腔盖板6中心的轴承槽内。
[0037]本实施例中，所述基座I为铝合金材质，基座I的尺寸为160*50*10mm。
[0038]本实施例中，所述壳体2由铝合金材料制成，壳体2的尺寸为:长*宽*高=120*50*105mmo
[0039]本实施例中，设置在所述壳体2顶部的进水口9的上部为M24圆形螺纹孔，并通过快速接头外接2寸供水管；
[0040]所述壳体2下部为矩形开口，矩形开口的尺寸为:长*宽= 14*5mm，且矩形开口竖直向下正对涡轮叶片8中心位置；
[0041]所述壳体2右侧板底部中心线上的出水口10为M24圆形螺纹孔。
[0042]本实施例中，所述激振元件3作为振动的发生源，其外径为90mm并采用铝合金材料制成;其中，如图3所示:
[0043]所述偏心振子7为直径70mm、厚度26mm的空心圆柱体，圆柱体上均勾设有六个贯通圆孔，圆孔直径20mm，其中任意相邻的两个贯通圆孔灌有铅柱作为偏心块体；
[0044]所述涡轮叶片8的直径为10mm、宽度为28mm;共计24个涡轮叶片8均匀分布在偏心振子7的圆柱体圆周上。
[0045]本实施例中，所述光轴3采用不锈钢材料，光轴3的尺寸为:Φ10*46mm。
[0046]本实施例中，所述防水轴承5采用进口6202型，防水轴承5的尺寸为:外径*内径*厚= 30^10^9^0
[0047]如图2所示，本实施例中，所述空腔盖板6为直径104mm、厚9.5mm的圆柱体，圆柱体的圆周上为螺纹，用于与壳体2对应位置的螺纹配合紧固；在空腔盖板6的中心设有直径30mm、厚8mm的轴承槽。
[0048]经实验，在此条件下，本实施例所述流体激振器最大转速可达9000r/min，震动效果非常理想且设备安全可靠。
[0049]实施例2
[0050]如图1-3所示，对于IMpa的水压，本实施例提供一种激振力强、方便耐用的流体激振器，由基座1、壳体2、激振元件3、光轴4、防水轴承5、空腔盖板6、偏心振子7、涡轮叶片8、进水口 9和出水口 10组成，各部件的组合装配方法同实施例1中所述。
[0051 ] 本实施例中，所述基座I的尺寸为:80*45*10mm，同壳体2连接成为一个整体。
[0052]本实施例中，所述壳体2的尺寸为:长*宽*高= 45*45*45mm;壳体2顶部进水口 9的上部为M20螺纹孔，并通过快速接头外接4分供水管;壳体2下部矩形开口的尺寸为长*宽=
壳体2右侧板底部中心线上的出水口 10为M20螺纹孔。
[0053]本实施例中，所述激振元件3的外径为36_，采用招合金材料;其中:
[°°54] 如图3所示，所述偏心振子7为直径24mm、厚度30mm的空心圆柱体，圆柱体上均勾设有六个贯通方孔，方孔边长4mm，其中任意相邻的两个贯通方孔灌有铅柱作为偏心块体；
[0055]如图3所示，所述涡轮叶片8的直径为5mm、宽度为32mm;共计24个涡轮叶片8均匀分布在圆柱体的圆周上。涡轮叶片，增大了叶片的受力面积，同样流体冲击力作用下，涡轮叶片转动能量更大，带动偏心振子转动产生更强的激振力，有效解决了激振力不足的问题。
[0056]本实施例中，所述光轴4采用不锈钢材料，光轴3的尺寸为:Φ12*42mm。
[0057]本实施例中，所述轴承5采用61801型，防水轴承5的尺寸为:外径*内径*厚=21*
[0058]如图2所示，本实施例中，所述空腔盖板6为直径38mm、厚6mm的圆柱体，圆柱体的圆周上为螺纹，可与壳体2对应设置的螺纹配合紧固；在空腔盖板6的中心设有直径21mm、厚5mm的轴承槽。
[0059]经实验，在此条件下，本实施例所述流体激振器理论极限转速可达17000r/min，且激振元件直径越小振动频率越高。
[0060]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种流体激振器，其特征在于，包括基座、设置于基座上的壳体，两者形成一整体结构，该整体结构上设有激振元件、光轴、防水轴承和空腔盖板;其中: 所述壳体，内部设有用于放置激振元件的圆柱形空腔，且圆柱形空腔轴线为水平线，所述圆柱形空腔的竖直切线方向开有进水口，所述壳体侧面设有出水口 ； 所述激振元件，包括一圆柱形空心偏心振子，该圆柱形偏心振子圆周侧面均布叶片，所述激振元件绕光轴做定轴转动； 所述光轴，穿过圆柱形空心偏心振子的中心孔，光轴的两端插入防水轴承内孔； 所述防水轴承，安装于所述空腔盖板设置的轴承槽内，能无摩擦转动； 所述空腔盖板，设置于壳体的前后侧面。2.根据权利要求1所述的一种流体激振器，其特征在于，所述进水口的上部为圆形螺纹孔，用于通过快速接头与进水管连接;所述进水口的下部为矩形开口，从而使水流呈线形喷射状，有效增大水击面积。3.根据权利要求2所述的一种流体激振器，其特征在于，所述矩形开口竖直向下正对叶片中心位置。4.根据权利要求1所述的一种流体激振器，其特征在于，所述出水口设置于壳体右侧板底部中心线上。5.根据权利要求1所述的一种流体激振器，其特征在于，所述偏心振子含有由铅柱制成的偏心块，以增大转动时的偏心力。6.根据权利要求1所述的一种流体激振器，其特征在于，所述叶片是振动器内进行能量转换的涡轮叶片，其受力面积大，能量转化效率高。7.根据权利要求1所述的一种流体激振器，其特征在于，所述光轴作为激振元件的传动轴，激振元件绕光轴做定轴转动;所述光轴的表面光滑不易变形。8.根据权利要求1所述的一种流体激振器，其特征在于，所述防水轴承的两侧面设有防水盖。9.根据权利要求1所述的一种流体激振器，其特征在于，所述空腔盖板与壳体螺纹紧固，以方便维修和安装拆卸。10.根据权利要求1所述的一种流体激振器，其特征在于，所述基座的两侧设置有水平圆孔及竖直圆孔，用于与外部部件安装固定。
【文档编号】B06B1/18GK105855157SQ201610362279
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】喻国良, 祝文龙, 张民曦, 王闻恺
【申请人】上海交通大学