一种可调平三自由度振动筛分装置的制作方法

本发明属于振动筛分技术领域，具体是涉及一种可调平三自由度振动筛分装置。

背景技术：

目前在农业、养殖业等领域经常使用振动筛，用于筛分出体积不同的原料。现有的振动筛多为单层筛分机，结构简单，通常只能筛分出两种混合原料，公开号为cn206392394u的中国专利公开了一种塑料振动筛分机，其申请号为cn201621454793.5，装置利用第一筛分层和第二筛分层的两侧壁中部设置的振动电机传递的激振力，迫使塑胶粒受弹力产生位移实现筛分功能。第一筛分层和第二筛分层另一端均设置有一鼓风口，两台鼓风机的输出端分别与鼓风口连通，鼓风机输送的空气可提高塑胶粒在筛网上的移动速率，提升筛分效率和筛料产量。但是该装置在工作过程中由于振动方式简单，其效率不高且容易发生原料堵住筛网的情况，并且不适合筛分质量较轻的混合物。因此，需要设计一种能高效筛分多种混合物、不易堵塞筛网等问题的振动筛分装置。

技术实现要素：

本发明提供了一种可调平三自由度振动筛分装置，以解决现有振动筛不能高效筛分多种混合物、易堵住筛网的问题，提高工作效率，降低筛选工作的劳动强度。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。

一种可调平三自由度振动筛分装置，包括机架、调平装置、三自由度振动装置和控制器，所述的调平装置安装在机架上，用于调节双层筛盘平衡；所述的三自由度振动装置安装在机架底部，使双层筛盘做三自由度运动，用于筛分秸秆、种子、谷壳等；所述的控制器安装在机架上，用于控制装置运行。

所述的调平装置包括电机一、升降机、转动套、连杆一、连杆二、丝母、丝杆一、调平台和伸缩万向节，所述的电机一有四个，均通过螺栓螺母安装在机架顶部，用于驱动升降机；所述的升降机有四个，均通过螺栓螺母安装在机架顶部，用于带动丝杆一转动；所述的连杆一有四个，连杆一的一端通过铰链安装在调平台上，另一端通过销连接在连杆二上；所述的连杆二有四个，连杆二的一端通过销连接在连杆一上，另一端通过转动套连接在丝母上；所述的丝母安装在丝杆一上，用于带动连杆二升降和连杆一转动，从而调节调平台的角度；所述的调平台通过铰链与四个连杆一和伸缩万向节连接，用于调平和升降三自由度振动装置；所述的伸缩万向节一端通过铰链连接在调平台上，另一端通过铰链连接在机架上，使调平台绕伸缩万向节轴线转动或沿伸缩万向节升降。

所述的三自由度振动装置包括双层筛盘、连接架一、连接框架、进料口、二自由度机构、平移机构、框架和支撑架一，所述的双层筛盘通过连接架一安装在三自由度振动装置底部，用于筛分秸秆、种子、谷壳等；所述的连接架一连接在连接架二上，所述的连接框架安装在三自由度振动装置中部，用于放置平移机构；所述的进料口安装在支撑架上，用于输送混合物；所述的二自由度机构包括轴承座、支撑架二、半螺纹丝杆、支撑架三、动力装置、平移丝母、转动丝母、连杆三和槽销连杆，所述的轴承座通过螺栓螺母安装在支撑架二上，用于支撑半螺纹丝杆；所述的支撑架三通过螺栓螺母安装在框架上，用于安装动力装置；所述的动力装置包括电机二和减速器，所述的电机二通过螺栓螺母安装在支撑架三上，用于驱动半螺纹丝杆旋转，从而带动二自由度机构运动；所述的减速器一端连接在电机二上，另一端连接在半螺纹丝杆上；所述的平移丝母安装在半螺纹丝杆上，与半螺纹丝杆形成丝杆传动；所述的转动丝母包括转动块和转动轴，所述的转动块一端通过轴承安装在半螺纹丝杆上，与半螺纹丝杆形成转动副，另一端与槽销连杆通过销连接；所述的转动轴安装在转动丝母内部，与槽销连杆形成转动副；所述的连杆三的一端通过铰链与转动块连接，另一端通过销与槽销连杆连接；所述的槽销连杆末端通过销与转动块连接，用于带动双层筛盘运动；所述的平移机构包括支撑杆、电机三、可调式偏心轮、连杆四、导轨、滑块和连接架二，所述的支撑杆二安装在槽销连杆内，与槽销连杆形成移动副，并通过轴承安装在连杆三的一端，与连杆三形成转动副；所述的电机三通过螺栓螺母安装在框架上，用于驱动平移机构，使双层筛板做直线往复运动；所述的可调式偏心轮安装在电机三的输出轴上，用于调节偏心轮偏心距，其包括偏心轮、丝杆二、丝杆螺母和可调丝母，所述的偏心轮安装在电机三的输出轴上；所述的丝杆二安装在偏心轮内；所述的丝杆螺母安装在丝杆二上，用于调节偏心轮的偏心距；所述的可调丝母安装在丝杆二上，且与连杆四通过轴承连接；所述的连杆四的一端通过轴承安装在可调丝母上，另一端通过铰链与滑块连接；所述的导轨通过螺栓螺母安装在框架上；所述的滑块安装在导轨上，用于带动双层筛板沿导轨往复运动；所述的连接架二的一端固连在滑块上，另一端固连在双层筛盘上。

使用前，通过调节可调式偏心轮，调节平移机构的移动幅度，当确定移动幅度时，操作者将种子倒入进料口中，启动控制器，装置即可自动运行，当需要调节平衡度时，控制器控制两个对称的电机一工作，电机一带动连接在其输出轴上的两个升降机从而带动两个丝杆一旋转，进而使两个丝母上下运动，此时通过连杆一和连杆二带动调平台绕定轴进行转动，利用两电机一的差速转动从而调节调平台的角度，此时另外两电机一不工作。当需要调节三自由度振动装置的离地高度时，四个电机一进行同速转动，带动连接在其输出轴上的四个升降机从而带动四个丝杆一旋转，从而使四个丝母上下运动，进而带动调平台进行升降。当调平台高度或者角度调节完成后，三自由度振动装置开始工作，控制器控制电机二通过减速器带动半螺纹丝杆旋转，平移丝母相对丝杆移动，转动丝母与半螺纹丝杆相对转动，连杆三与槽销连杆配合，通过支撑杆使平移机构和连接框架平行于半螺纹丝杆移动，及垂直半螺纹丝杆相对升降，平移机构与二自由度机构同时工作，电机二工作的同时，控制器控制电机三带动可调式偏心轮旋转，从而通过连杆四带动滑块在导轨上移动，进而带动下方的双层筛盘相对半螺纹丝杆横向平移，最终使双层筛盘进行微幅高频三自由度振动，筛分秸秆谷壳与种子等。

本发明的有益效果是：本发明的调平装置、三自由度振动装置和控制器全部安装在机架上，操作简单，只需一名操作员就可以完成全部工序；本发明只需操作者在分离前将混合物加入进料口中，装置可自动完混合物的分离，自动化程度高；本发明的三自由度振动方式可极大改善筛网堵塞的问题，提高分离效率；本发明的双层筛盘可以自由更换，可以筛分多种混合物，有望大面积推广。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的三自由度振动装置结构示意图；

图3是本发明的平移机构结构示意图；

图4是本发明的转动丝母结构示意图；

图5是本发明的可调式偏心轮结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种可调平三自由度振动筛分装置，包括机架1、调平装置2、三自由度振动装置3和控制器4，所述的调平装置2安装在机架1上，用于调节双层筛盘31平衡；所述的三自由度振动装置3安装在机架1底部，使双层筛盘31做三自由度运动，用于筛分秸秆、种子、谷壳等；所述的控制器4安装在机架1上，用于控制装置运行。

如图1所示，所述的调平装置2包括电机一21、升降机22、转动套23、连杆一24、连杆二25、丝母26、丝杆一27、调平台28和伸缩万向节29，所述的电机一21有四个，均通过螺栓螺母安装在机架1顶部，用于驱动升降机22；所述的升降机22有四个，均通过螺栓螺母安装在机架1顶部，用于带动丝杆一27转动；所述的连杆一24有四个，连杆一24的一端通过铰链安装在调平台28上，另一端通过销连接在连杆二25上；所述的连杆二25有四个，连杆二25的一端通过销连接在连杆一24上，另一端通过转动套23连接在丝母26上；所述的丝母26安装在丝杆一27上，用于带动连杆二25升降和连杆一24转动，从而调节调平台28的角度；所述的调平台28通过铰链与四个连杆一24和伸缩万向节29连接，用于调平和升降三自由度振动装置3；所述的伸缩万向节29一端通过铰链连接在调平台28上，另一端通过铰链连接在机架1上，使调平台28绕伸缩万向节29轴线转动或沿伸缩万向节29升降。

如图1、图2、图3和图4所示，所述的三自由度振动装置3包括双层筛盘31、连接架一32、连接框架3733、进料口34、二自由度机构35、平移机构36、框架37和支撑架一38，所述的双层筛盘31通过连接架一32安装在三自由度振动装置3底部，用于筛分秸秆、种子、谷壳等；所述的连接架一32连接在连接架二367上，所述的连接框架3733安装在三自由度振动装置3中部，用于放置平移机构36；所述的进料口34安装在支撑架上，用于输送混合物；所述的二自由度机构35包括轴承座351、支撑架二352、半螺纹丝杆353、支撑架三354、动力装置355、平移丝母356、转动丝母357、连杆三358和槽销连杆359，所述的轴承座351通过螺栓螺母安装在支撑架二352上，用于支撑半螺纹丝杆353；所述的支撑架三354通过螺栓螺母安装在框架37上，用于安装动力装置355；所述的动力装置355包括电机二3551和减速器3552，所述的电机二3551通过螺栓螺母安装在支撑架三354上，用于驱动半螺纹丝杆353旋转，从而带动二自由度机构35运动；所述的减速器3552一端连接在电机二3551上，另一端连接在半螺纹丝杆353上；所述的平移丝母356安装在半螺纹丝杆353上，与半螺纹丝杆353形成丝杆传动；所述的转动丝母357包括转动块3571和转动轴3572，所述的转动块3571的一端通过轴承安装在半螺纹丝杆353上，与半螺纹丝杆353形成转动副，另一端与槽销连杆359通过销连接；所述的转动轴3572安装在转动丝母357内部，与槽销连杆359形成转动副；所述的连杆三358的一端通过铰链与转动块3571连接，另一端通过销与槽销连杆359连接；所述的槽销连杆359末端通过销与转动块3571连接，用于带动双层筛盘31运动；所述的平移机构36包括支撑杆361、电机三362、可调式偏心轮363、连杆四364、导轨365、滑块366和连接架二367，所述的支撑杆361二安装在槽销连杆359内，与槽销连杆359形成移动副，并通过轴承安装在连杆三358一端，与连杆三358形成转动副；所述的电机三362通过螺栓螺母安装在框架37上，用于驱动平移机构36，使双层筛板做直线往复运动；所述的可调式偏心轮363安装在电机三362的输出轴上，用于调节偏心轮3631偏心距，其包括偏心轮3631、丝杆二3632、丝杆螺母3633和可调丝母3634，所述的偏心轮3631安装在电机三362的输出轴上；所述的丝杆二3632安装在偏心轮3631内；所述的丝杆螺母3633安装在丝杆二3632上，用于调节偏心轮3631的偏心距；所述的可调丝母3634安装在丝杆二3632上，且与连杆四364通过轴承连接；所述的连杆四364的一端通过轴承安装在可调丝母3634上，另一端通过铰链与滑块366连接；所述的导轨365通过螺栓螺母安装在框架37上；所述的滑块366安装在导轨365上，用于带动双层筛板沿导轨365往复运动；所述的连接架二367的一端固连在滑块366上，另一端固连在双层筛盘31上。

使用前，通过调节可调式偏心轮363，调节平移机构36的移动幅度，当确定移动幅度时，操作者将种子倒入进料口34中，启动控制器4，装置即可自动运行，当需要调节平衡度时，控制器4控制两个对称的电机一21工作，电机一21带动连接在其输出轴上的两个升降机22从而带动两个丝杆一27旋转，进而使两个丝母26上下运动，此时通过连杆一24和连杆二25带动调平台28绕定轴进行转动，利用两电机一21的差速转动从而调节调平台28的角度，此时另外两电机一21不工作。当需要调节三自由度振动装置3的离地高度时，四个电机一21进行同速转动，带动连接在其输出轴上的四个升降机22从而带动四个丝杆一27旋转，从而使四个丝母26上下运动，进而带动调平台28进行升降。当调平台28高度或者角度调节完成后，三自由度振动装置3开始工作，控制器4控制电机二3551通过减速器3552带动半螺纹丝杆353旋转，平移丝母356相对丝杆移动，转动丝母357与半螺纹丝杆353相对转动，连杆三358与槽销连杆359配合，通过支撑杆361使平移机构36和连接框架3733平行于半螺纹丝杆353移动，及垂直半螺纹丝杆353相对升降，平移机构36与二自由度机构35同时工作，电机二3551工作的同时，控制器4控制电机三362带动可调式偏心轮363旋转，从而通过连杆四364带动滑块366在导轨365上移动，进而带动下方的双层筛盘31相对半螺纹丝杆353横向平移，最终使双层筛盘31进行微幅高频三自由度振动，筛分秸秆谷壳与种子等。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。