专利名称：可实现复合运动状态的试验球磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及球磨机领域，尤其是一种试验球磨机。
背景技术：
球磨机在选矿、冶金、建材、化工、陶瓷、电力等工业领域中的使用已经有很长的一 段时期，但是其功耗高产能低的问题一直没有得到很好的解决，为解决这些问题，有人提出 了改变衬板的形状，改变球磨介质的大小配比，改变装填率和转速率等一系列措施，虽然球 磨机的某些指标在一定程度上得到了改善，但是根本的问题并没有得到本质上的解决，传 统的球磨机只能在一个方向上转动，这就限制了球磨机的破碎方式及其相关影响要素优化 范围，使发现合理的运动状态与改进装置结构变得困难。
发明内容
为了克服已有的球磨机的只能在一个方向上转动、运动状态单一、工作效率较低 的不足，本发明提供一种实现复合运动状态、优化球磨机的工艺生产参数、提高工作效率的 可实现复合运动状态的试验球磨机。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 —种可实现复合运动状态的试验球磨机，包括球磨机本体，所述球磨机本体安装 在底座上，所述球磨机本体包括筒体、转轴和左右轴承座，筒体安装在转轴上，所述转轴两 端安装在左右轴承座内，所述左右轴承座安装在底座上，所述转轴通过联轴器与减速器的 输出轴连接，所述减速器的输入轴与旋转驱动电机的输出轴联接，所述底座可滑动地安装 在基座的轨道上，所述轨道的方向与所述转轴垂直，所述底座与曲柄滑块机构的滑块连接， 所述曲柄滑块机构的曲柄轴与位移驱动电机的输入轴联接，所述旋转驱动电机和位移驱动 电机均与用以将不同的运动状态耦合的运动控制组件的电连接。 进一步，所述底座上安装颤振电机，所述底座和基座之间设有减震机构，所述颤振 电机与所述运动控制组件电连接。 再进一步，所述减震机构为轮式减震组件，所述轮式减震组件包括支杆，所述支杆 上部套装弹簧，所述弹簧位于套筒内，所述套筒下部与支杆固定连接，所述套筒与底座固定 连接，支杆上端伸出所述套筒的顶面和底座，所述支杆的下部安装滑轮，所述滑轮位于所述 导轨上。 更进一步，所述联轴器为双万向联轴节。 所述运动控制部件包括变频控制器和控制板，所述旋转控制电机连接变频控制 器，所述变频控制器连接所述控制板，所述位移驱动电机和颤振电机均与所述控制板连接。
本发明的技术构思为怎样使球磨机获得复合运动状态，在不同的自由度方向上 具有可控的运动规律，并且使不同自由度上的运动可以协调地同时地对球磨机本体产生影 响，从而使得磨机内部球磨介质的运动状态发生变化，可用于研究及实验发现复合运动状 态球磨机的运动状态及影响因素，优化调整磨机工艺生产参数，为实际磨机装备制造提供实验依据。 为实现球磨机的复合运动状态，此可实现复合运动状态的球磨机包含了球磨机本 体1、颤振电机2、具有减振系统的轮式部件3、双万向联轴节传动部件4、曲柄滑块机构5、具 有轨道结构的基座6、运动控制装置7等结构。首先电动机通过双万向联轴节等传动部件与 球磨机筒体连接，这就避免了球磨机的上下振动对动力系统和传动系统的不利影响；然后 是Y方向上的直线运动，是通过电动机带动传动轮和连杆等一系列转动部件与球磨机相连 接，驱动球磨机Y方向上的运动，运动控制装置可以通过调整电机转速和行程，以改变球磨 机在Y方向上的运动规律；Z轴方向的颤振主要是Z方向的上下位移，考虑到球磨机自身及 内部各组分的重量，由颤振电机带动球磨机产生运动，可以通过运动控制装置改变振动电 机的激振频率以调整球磨机Z方向上的颤振状态。运动控制装置实现各自由度方向的运动 耦合，使不同自由度上的运动可以协调地同时地对球磨机本体产生影响。并采用轮式减振 系统的组件结构改善球磨机Y方向的运动及其颤振对基座的影响。 本发明的有益效果主要表现在实现复合运动状态、优化球磨机的工艺生产参数、
提高工作效率。
图1是可实现复合运动状态的试验球磨机的结构图。
图2是绕X轴转动的传动部件示意图。
图3是Y方向位移的实现结构示意图。
图4是具有减振系统的轮式结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。 参照图1 图4，一种可实现复合运动状态的试验球磨机，包括球磨机本体l，所述 球磨机本体1安装在底座8上，所述球磨机本体1包括筒体、转轴和左右轴承座，筒体安装 在转轴上，所述转轴两端安装在左右轴承座内，所述左右轴承座安装在底座8上，所述转轴 通过联轴器与减速器的输出轴连接，所述减速器的输入轴与旋转驱动电机的输出轴联接， 所述底座可滑动地安装在基座6的轨道上，所述轨道的方向与所述转轴垂直，所述底座与 曲柄滑块机构5的滑块连接，所述曲柄滑块机构5的曲柄轴与位移驱动电机的输入轴联接， 所述旋转驱动电机和位移驱动电机均与用以将不同的运动状态耦合的运动控制组件7的 电连接。 所述底座8上安装颤振电机2，所述底座8和基6座之间设有减震机构3，所述颤 振电机2与所述运动控制组件7电连接。 所述减震机构3为轮式减震组件，所述轮式减震组件包括支杆，所述支杆上部套 装弹簧，所述弹簧位于套筒内，所述套筒下部与支杆固定连接，所述套筒与底座固定连接， 支杆上端伸出所述套筒的顶面和底座，所述支杆的下部安装滑轮，所述滑轮位于所述导轨 上。 所述联轴器为双万向联轴节。 所述运动控制部件7实现多向运动耦合控制，包括变频控制器和控制板，所述旋
4转控制电机连接变频控制器，所述变频控制器连接所述控制板，所述位移驱动电机和颤振 电机均与所述控制板连接。 如图l，可实现复合运动状态的试验球磨机主要包括球磨机本体1、颤振电机2、 具有减振系统的轮式部件3、双万向联轴节传动部件4、曲柄滑块机构5、带轨道结构的基座 6。其特征在于该球磨机在具有传统的绕X轴转动的同时，可以具有Y方向的平动和Z方 向的颤振。Z方向的颤振由颤振电机2实现，Y方向的平动是由曲柄滑块机构5实现，绕X 方向的转动则由电动机通过双万向联轴节传动部件实现。在运动控制组件7的控制下，并 配合具有减振系统的轮式部件3，可使Z方向的颤振和Y方向的平动实现较平稳的运动耦 合。 该球磨机增加了 Z方向的颤振，由颤振电机2实现，颤振电机的振动带动球磨机本 体在Z方向发生颤动，从而使得磨机内部球磨介质及物料的运动状态发生变化，进而影响 磨矿效率。通过改变颤振电机的激振频率及相位，可以使得球磨介质具有不同的Z向运动 状态。 该球磨机增加了 Y方向的直线运动，由曲柄滑块机构5实现，电机的转动转化成球 磨机Y方向的直线运动，可以通过调整电动机的转速和传动轮的直径来改变球磨机的Y方 向运动规律，以使球磨机内球磨介质具有不同的运动状态。 该球磨机维持了传统的x轴方向上的转动，其特征在于该转动是通过双万向联 轴节传动部件4实现的，由于权利要求2中述及的颤振电机的存在使得球磨机的轴在Z方 向上存在的运动及曲柄滑块机构5带动的Y方向直线位移，故采用双万向联轴节传动部件 4可以有效避免振动对动力及传动系统带来的不利影响。 该球磨机包含具有减振系统的轮式部件3，该组件可以减轻颤振对基座的影响，保 持球磨机具有良好的运动状态。 该球磨机包含了运动控制组件7，在具有减振系统的轮式部件3的配合下，可以有 效地将球磨机新增的两方向上的运动耦合起来，使两者可以协调控制球磨机内球磨介质与 物料的运动状态。 如图2所示绕x轴方向转动的实现，是通过双万向联轴节传动部件将球磨机主轴 与减速器相连接，以带动球磨机筒体转动，采用此传动方案考虑了减少Z轴方向颤振位移 和Y方向的位移对动力系统和传动系统的不利影响。 如图3所示球磨机筒体Y方向位移的实现，是由运动控制组件7控制电动机转动， 当电动机转动时，通过传动轮和连杆将运动传递到磨机筒体，这样就将电动机的转动转化 成磨机筒体的平动，并且可以通过改变电动机的转速和传动轮直径的大小来间接改变磨机 筒体的运动状态。 Z方向上颤振运动的实现，考虑到球磨机自身以及内部各组份的重量，故选择颤振
电机来带动筒体实现Z轴方向上的运动，可以通过调节颤振电机的激振频率，来调整磨机
筒体Z方向振幅和频率来改变磨机内部球磨介质及物料的不同运动状态。 如图4所示为具有减振系统的轮式结构，该结构可以实现在Z方向有振动位移的
情况下实现Y方向上的运动，这就使得不同自由度上的运动可以协调地作用于磨机筒体
上，从而获得磨机内部磨矿介质的特殊运动状态。 运动控制组件7在图一中已经有所体现，该部分的主要功能是控制颤振电机2、曲柄滑块机构5、等的动力部分，通过调节相应的参数，使各机构获得不同的运动状态，最终使 得球磨机内球磨介质和物料产生特殊的运动状态。
权利要求
一种可实现复合运动状态的试验球磨机，包括球磨机本体，所述球磨机本体安装在底座上，所述球磨机本体包括筒体、转轴和左右轴承座，筒体安装在转轴上，所述转轴两端安装在左右轴承座内，所述左右轴承座安装在底座上，所述转轴通过联轴器与减速器的输出轴连接，所述减速器的输入轴与旋转驱动电机的输出轴联接，其特征在于所述底座可滑动地安装在基座的轨道上，所述轨道的方向与所述转轴垂直，所述底座与曲柄滑块机构的滑块连接，所述曲柄滑块机构的曲柄轴与位移驱动电机的输入轴联接，所述旋转驱动电机和位移驱动电机均与用以将不同的运动状态耦合的运动控制组件的电连接。
2. 如权利要求1所述的可实现复合运动状态的试验球磨机，其特征在于所述底座上 安装颤振电机，所述底座和基座之间设有减震机构，所述颤振电机与所述运动控制组件电 连接。
3. 如权利要求2所述的可实现复合运动状态的试验球磨机，其特征在于所述减震机 构为轮式减震组件，所述轮式减震组件包括支杆，所述支杆上部套装弹簧，所述弹簧位于套 筒内，所述套筒下部与支杆固定连接，所述套筒与底座固定连接，支杆上端伸出所述套筒的 顶面和底座，所述支杆的下部安装滑轮，所述滑轮位于所述导轨上。
4. 如权利要求1 3之一所述的可实现复合运动状态的试验球磨机，其特征在于所 述联轴器为双万向联轴节。
5. 如权利要求1 3之一所述的可实现复合运动状态的试验球磨机，其特征在于所 述运动控制部件包括变频控制器和控制板，所述旋转控制电机连接变频控制器，所述变频 控制器连接所述控制板，所述位移驱动电机和颤振电机均与所述控制板连接。
全文摘要
一种可实现复合运动状态的试验球磨机，包括球磨机本体，球磨机本体安装在底座上，球磨机本体包括筒体、转轴和左右轴承座，筒体安装在转轴上，转轴两端安装在左右轴承座内，左右轴承座安装在底座上，转轴通过联轴器与减速器的输出轴连接，减速器的输入轴与旋转驱动电机的输出轴联接，底座可滑动地安装在基座的轨道上，轨道的方向与转轴垂直，底座与曲柄滑块机构的滑块连接，曲柄滑块机构的曲柄轴与位移驱动电机的输入轴联接，旋转驱动电机和位移驱动电机均与用以将不同的运动状态耦合的运动控制组件的电连接。本发明提供一种实现复合运动状态、优化球磨机的工艺生产参数、提高工作效率的可实现复合运动状态的试验球磨机。
文档编号B02C17/14GK101791584SQ201010108828
公开日2010年8月4日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者刘国庆, 单继宏, 孙毅, 毛亚朗, 王文涛 申请人:浙江工业大学