一种四电机弹性耦合的双层直线振动筛的制作方法

本实用新型属于钻井液振动筛技术领域，具体涉及一种四电机弹性耦合的双层直线振动筛。

背景技术：

钻井液振动筛是用于钻井泥浆净化系统第一级固控设备，同时钻井液振动筛也可使用于泥浆清洁器的底流振动筛用。钻井液振动筛具有振动强度高、筛分面积大、筛箱角度可调、结构紧凑、性能卓越等优点。目前钻井液振动筛广泛应用于石油钻井，非开挖水平定向穿越，煤层气钻井，页岩气钻井，河道淤泥环保等泥浆净化处理领域。

对于大型的振动筛，在启动阶段，激振电机所提供的激振力必须克服筛箱的重力和摩擦力为筛箱提供动力，使其振动起来。而在筛箱的运动稳定下来后，激振电机只需要克服摩擦力即可维持振动。因而，在启动阶段和维持运动阶段所需要激振电机提供的激振力是不同的。若要满足快速启动的需求，则维持运动阶段激振电机提供的激振力过大会浪费能源；反之，若激振电机只提供满足维持筛箱运动的激振力，则使筛箱启动的激振力不足，导致振动筛筛分效果差。

技术实现要素：

针对现有技术中，钻井液振动筛的激振电机功率过大会浪费能源而功率过小会导致振动筛筛分效果差的问题，本实用新型提供一种四电机弹性耦合的双层直线振动筛，其目的在于：兼顾在振动筛的启动阶段提供较大的激振力而在维持运动阶段提供较小的激振力，从而使得钻进液振动筛同时具有节能和保证筛分效果的优点。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种四电机弹性耦合的双层直线振动筛，包括筛箱，筛箱中设置有筛网，所述筛箱顶部设置有电机座，电机座上同轴设置有转动方向相同的第一激振电机和第二激振电机，第一激振电机和第二激振电机通过第一扭转弹簧连接；电机座上还设置有转动方向与第一激振电机相反的第三激振电机和第四激振电机，第三激振电机和第四激振电机同轴设置，第三激振电机和第四激振电机通过第二扭转弹簧连接。

采用该技术方案后，第一激振电机和第二激振电机同向同时启动，第三激振电机和第四激振电机同向同时启动，第三激振电机和第四激振电机的旋转方向与第一激振电机和第二激振电机的旋转方向相反。四个激振电机同时转动，产生较大激振力，从而克服重力和摩擦力实现振动筛的启动。当振动筛的运动稳定下来后，可关闭第一激振电机和第二激振电机中的一个，以及第三激振电机和第四激振电机中的一个。此时，只需克服摩擦力，因而只用两个激振电机即可维持振动筛的振动，达到节约能耗的效果。本技术方案中，第一激振电机和第二激振电机应当同相转动才能提供最大的激振力，但是由于它们之间启动时的不同步，导致它们的转动相位会产生一定的差异，为此设置第一扭转弹簧。第一激振电机和第二激振电机之间由于启动时的不同步产生的冲击被第一扭转弹簧吸收，随着电机的运转，第一扭转弹簧和第二扭转弹簧吸收的冲击能量逐渐释放，第一激振电机和第二激振电机在第一扭转弹簧的耦合作用下逐渐实现零相位同步。

优选的，第一激振电机、第二激振电机、第三激振电机和第四激振电机的转轴设置方向均与筛箱的宽度方向平行。该设置方式使得第一激振电机、第二激振电机、第三激振电机和第四激振电机提供的激振力的总力矢的方向与筛箱的侧面的设置方向相互平行，从而使得筛箱振动过程中的运动更加稳定，增强筛选分离效果。

优选的，第一激振电机的转轴上设置有第一耦合偏心块，第二激振电机的转轴上设置有第二耦合偏心块，第三激振电机的转轴上设置有第三耦合偏心块，第四激振电机的转轴上设置有第四耦合偏心块，所述第一耦合偏心块和第二耦合偏心块的设置方向相同，所述第三耦合偏心块和第四耦合偏心块的设置方向相同。该优选方案使得第一激振电机和第二激振电机激振力的合力以及第三激振电机和第四激振电机的激振力的合力最大。

进一步优选的，第一耦合偏心块、第二耦合偏心块、第三耦合偏心块、第四耦合偏心块具有相同的偏心质径积。上述优选方案使得第一激振电机和第二激振电机激振力的合力矢与第三激振电机和第四激振电机的激振力的合力矢合成的总力矢的轨迹为直线，从而实现振动过程中筛网的直线运动。

优选的，筛网倾斜设置，所述电机座表面的设置方向与筛网的设置方向成一定夹角。第一激振电机和第二激振电机激振力的合力矢与第三激振电机和第四激振电机的激振力的合力矢合成的总力矢的方向与电机座表面的设置方向相互垂直，因而本优选方案中，筛网的振动方向与筛网的设置方向成一定夹角。

优选的，筛箱上设置有进料箱，所述筛网包括上层筛网和下层筛网，所述进料箱分别与上层筛网上部的空间和下层筛网上部的空间连通。采用该优选方案后，上层筛网和下层筛网同时筛分钻井液，筛分效率更高。

进一步优选的，下层筛网下方设置有泥浆罐，上层筛网和下层筛网之间设置有回流板，所述回流板倾斜设置，回流板的底端与泥浆罐连通。分离出来的尺寸较小的固相颗粒和钻井液均流入泥浆罐进行回收。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.四个激振电机同时转动，产生较大激振力，从而克服重力和摩擦力实现振动筛的启动。当振动筛的运动稳定下来后，可关闭第一激振电机和第二激振电机中的一个，以及第三激振电机和第四激振电机中的一个。此时，只需克服摩擦力，因而只用两个激振电机即可维持振动筛的振动，达到节约能耗的效果。该方案兼顾了在振动筛的启动阶段提供较大的激振力而在维持运动阶段提供较小的激振力，从而使得钻进液振动筛同时具有节能和保证振动筛筛分效果的优点。

2.第一激振电机、第二激振电机、第三激振电机和第四激振电机提供的激振力的总力矢的方向与筛箱的侧面的设置方向相互平行，从而使得筛箱振动过程中的运动更加稳定，增强筛选分离效果。

3.耦合偏心块的设置方式使得第一激振电机和第二激振电机激振力的合力以及第三激振电机和第四激振电机的激振力的合力最大。

4.第一激振电机和第二激振电机激振力的合力矢与第三激振电机和第四激振电机的激振力的合力矢合成的总力矢的轨迹为直线，从而实现振动过程中筛网的直线运动。

5.上层筛网和下层筛网同时筛分钻井液，增大筛分面积，筛分效率更高。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中第一激振电机、第二激振电机、第三激振电机和第四激振电机的连接结构示意图；

图3是本实用新型中上层筛网、回流板和下层筛网之间的结构示意图。

其中：1-进料箱、2-护罩、3-电机座、4-第一激振电机、5-第二激振电机、6-第三激振电机、7-第四激振电机、8-第一耦合偏心块、9-第二耦合偏心块、10-第三耦合偏心块、11-第四耦合偏心块、12-第一扭转弹簧、13-第二扭转弹簧、14-上层筛网、15-下层筛网、16-筛箱、17-隔振弹簧、18-底座、19-回流板。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1至图3对本实用新型作详细说明。

实施例1

一种四电机弹性耦合的双层直线振动筛，包括底座18和筛箱16，底座18和筛箱16通过隔振弹簧17连接，筛箱16中设置有筛网。所述筛箱16顶部设置有电机座3，电机座3安装电机的表面与筛网的筛面之间成具有夹角。作电机座3上同轴设置有转动方向相同的第一激振电机4和第二激振电机5；电机座3上还设置有转动方向与第一激振电机4相反的第三激振电机6和第四激振电机7，第三激振电机6和第四激振电机7同轴设置。第一激振电机4、第二激振电机5、第三激振电机6和第四激振电机7的转轴设置方向均与筛箱16的宽度方向平行。并且第一激振电机4、第二激振电机5、第三激振电机6和第四激振电机7的质心位置对称分布。

第一激振电机4的转轴上设置有第一耦合偏心块8，第二激振电机5的转轴上设置有第二耦合偏心块9，第三激振电机6的转轴上设置有第三耦合偏心块10，第四激振电机7的转轴上设置有第四耦合偏心块11，所述第一耦合偏心块8和第二耦合偏心块9的设置方向相同，所述第三耦合偏心块10和第四耦合偏心块11的设置方向相同。所述第一耦合偏心块8、第二耦合偏心块9、第三耦合偏心块10、第四耦合偏心块11具有相同的偏心质径积。第一耦合偏心块8和第二耦合偏心块9通过第一扭转弹簧12连接，第三耦合偏心块10和第四耦合偏心块11通过第二扭转弹簧13连接。

当振动筛开始工作时，第一激振电机4和第二激振电机5同向同时启动，第三激振电机6和第四激振电机7同向同时启动，第三激振电机6和第四激振电机7的旋转方向与第一激振电机4和第二激振电机5的旋转方向相反。第一激振电机4、第二激振电机5、第三激振电机6和第四激振电机7可以同时启动，也可先启动第一激振电机4和第二激振电机5，再启动第三激振电机6和第四激振电机7，或先启动第三激振电机6和第四激振电机7，再启动第一激振电机4和第二激振电机5。第一激振电机4和第二激振电机5之间由于启动时的不同步产生的冲击被第一扭转弹簧12吸收、第三激振电机6和第四激振电机7之间由于启动时的不同步产生的冲击被第二扭转弹簧13吸收，随着电机的运转，第一扭转弹簧12和第二扭转弹簧13吸收的冲击能量逐渐释放，第一激振电机4和第二激振电机5、第三激振电机6和第四激振电机7分别在在第一扭转弹簧12和第二扭转弹簧13的耦合作用下逐渐实现零相位同步。

第一激振电机4、第二激振电机5、第三激振电机6、第四激振电机7采用相同的型号，第一耦合偏心块8、第二耦合偏心块9、第三耦合偏心块10、第四耦合偏心块11采用相同的偏心质径积，第一激振电机4和第二激振电机5激振力的合力矢与第三激振电机6和第四激振电机7的激振力矢合成的总力矢的轨迹为直线，从而实现振动筛的直线运动。

振动筛稳定运转后，可将第一激振电机4或第二激振电机5中的一个断电，并且将第三激振电机6或第四激振电机7中的一个断电，保持第一激振电机4和第二激振电机5中的一个激振电机通电、第三激振电机6和第四激振电机7中的一个激振电机通电。由于振动筛稳定运转时电机所需要克服的阻力矩主要为摩擦阻力矩，第一激振电机4和第二激振电机5中一个激振电机通电以及第三激振电机6和第四激振电机7中一个激振电机通电，振动筛仍然能实现稳定的直线运动，从而实现了振动筛的大激振力和节能。

实施例2

在实施例1的基础上，筛箱16上设置有进料箱1，筛网采用上下层并联布置的双层结构，筛网包括上层筛网14和下层筛网15，上层筛网14和下层筛网15采用孔径一致的相同目数。所述进料箱1分别与上层筛网14上部的空间和下层筛网15上部的空间连通。此外，为了便于安装和拆卸，作为一种优选的结构，上层筛网14和下层筛网15边缘与筛箱16安装连接的部位均设置有充气式气囊。充气式气囊充气后上层筛网14和下层筛网15被固定在筛箱16中，充气式气囊放气后上层筛网14和下层筛网15与筛箱16之间的配合关系较为松动从而便于拆下。优选的，上层筛网14和下层筛网15均通过进料调节分配器与进料箱1连接，进料调节分配器为一种现有的液体分配装置，其的作用是保证钻井液均匀的进入上层筛网14和下层筛网15。

所述下层筛网15下方设置有泥浆罐，上层筛网14和下层筛网15之间设置有回流板19，所述回流板19倾斜设置，本实施例中，回流板19的倾斜方向与上层筛网14的倾斜方向相反，因而回流板19的底端位于上层筛网14和下层筛网15后端的部位。回流板19的底端通过一个通道与泥浆罐连通，该通道绕过下层筛网15的后端，从而避免对钻井液由进料箱1流入下层筛网15上造成影响。钻井液在上层筛网14和下层筛网15上分别独立的进行固液分离，钻井液在上层筛网14固液分离之后，尺寸较大的固相颗粒从筛面上排出振动筛，尺寸较小的固相颗粒和钻井液一起透过上层筛网14，进入回流板19汇集到振动筛后端(即回流板19的底端)流入泥浆罐。钻井液在下层筛网15固液分离之后，尺寸较大的固相颗粒从筛面上排出振动筛，尺寸较小的固相颗粒和钻井液一起透过下层筛网15，直接流入泥浆罐。上下层并联布置的双层结构筛网可以有效的提高振动筛钻井液的处理面积，提高同一时间在筛面上钻井液的处理量。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。