空间运动双轴惯性激振器

垂直振动输送机，广泛适用于冶金、煤炭、建材、粮食、机械、医药、食品等行业，用于粉状、颗粒状物料的垂直提升作业，也可对物料进行干燥、冷却作业

垂直振动输送机以振动电机作为激振源，与其他类型的输送机、斗式提升机等相比具有以下特点：①占地面积小，便于工艺布置；②节约电能，料槽磨损小；③噪声低，结构简单，安装、维修便利；④物料可向上输送，亦可向下输送

图1所示的螺旋振动输送机，若实现绕垂直坐标z的螺旋振动，要求其双轴惯性激振器同时产生沿z方向的激振力和绕z轴的激振力矩。螺旋振动输送机的惯性激振器有交叉轴式和平行轴式两种

图1  螺旋振动输送机

1—螺旋输送槽；2—激振器座；3—隔振弹簧；4—振动电机；5—机座；

6—平行轴式激振器；7—万向联轴器；8—电机

交叉轴式双轴惯性激振器

如图2所示，两转子轴各与z轴成一夹角α，两轴上转子质心初始相位角为反向，当两轴反向同步旋转时，参照表产生单向激振力的双轴惯性激振器中图，α为零时的一端的P_y力为m₀rω²cosωt，α不为零时，此时沿z方向的激振力和绕z轴方向的激振力矩分别为：

　　　　　　　　　　　　　　　式(1)

式中　R——旋转轴和z轴的距离，m

图2  交叉轴式双轴惯性激振器工作原理

平行轴式双轴惯性激振器

如图3所示，当偏心块在两轴上的安装角为初相角，且φ₁＝φ₂＝π-φ₃＝π-φ₄，令α＝φ₁，可求得沿z方向的激振力和绕z轴方向的激振力矩分别为：

此两式与式(1)是相同的

图3  平行轴式双轴惯性激振器

当z轴通过机体质心时，机体的质量为m，机体绕z轴的转动惯量为I，与前相同，在忽略阻尼、隔振弹簧及偏心块的质量m₀和转动惯量I₀的条件下，很容易求得机体在式(1)的P_z和M_z作用下，机体在z方向和绕z轴方向上的振幅和振动幅角：

　　　　　　　　　　　　　　　　　式(2)

按式(2)求得B_z和θ_z后，可进一步求出机体上距z轴为ρ的任一点的合成振幅和振动角(振动方向与水平面夹角)：

　　　　　　　　　　式(3)

从式(3)可以看出，输送槽上的任意点，实际上都是在做直线振动

由于平行轴式双轴惯性激振多采用强同步，因此，设计激振器时，首先根据工艺要求的合成振幅B和振动角β，求得相应的B_z和θ_z，再从式(2)求得∑m₀r、a(同一轴上两偏心块距离之半)和α(同一轴上两偏心块夹角之半)。装配时应保证各偏心块离心力作用线与z轴夹角为α

交叉轴式双轴惯性激振器常采用两台同型号振动电机作为激振器同步反向回转，靠自同步实现，所以，激振力和两激振器轴夹角都便于调整，这样就使设计参数∑m₀r、R、α的匹配变得容易。计算公式相同