長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，包括外箱體、內(nèi)箱體、伺服驅(qū)動機構(gòu)、傳動齒輪組、振動機構(gòu)和搖振桿，外箱體內(nèi)部設(shè)置內(nèi)箱體，內(nèi)箱體中部設(shè)置振動機構(gòu)，振動機構(gòu)一側(cè)通過傳動齒輪組與伺服驅(qū)動機構(gòu)連接，伺服驅(qū)動機構(gòu)設(shè)于內(nèi)箱體頂部，內(nèi)箱體一側(cè)通過搖振桿外接長網(wǎng)紙機的胸輥。本高速搖振箱中，驅(qū)動電機與振動機構(gòu)的連接采用齒輪連接方式，取代了傳統(tǒng)高速搖振箱中采用偏心聯(lián)軸器的連接方式，提高了設(shè)備連接的可靠性，也提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性；同時，齒輪連接方式可有效避免偏心聯(lián)軸器需要頻繁更換的現(xiàn)象，有效降低設(shè)備制造成本和維護成本，變速齒輪可減少驅(qū)動電機的速度波動對搖振箱運行的影響。
【專利說明】長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制漿造紙【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱。
【背景技術(shù)】
[0002]在制漿造紙領(lǐng)域中，纖維絮聚是造成紙張勻度不良的主要因素，而長網(wǎng)部纖維的定向排列又容易導(dǎo)致了紙張的縱橫比和橫向收縮率過高。網(wǎng)部搖振系統(tǒng)可使得漿流的上層與下層產(chǎn)生速差，進行剪切和擾動，從而有效克服纖維絮聚，緩解纖維的定向排列，改善勻度和紙張的縱橫比。傳統(tǒng)的網(wǎng)部搖振系統(tǒng)是通過搖振箱把振動傳遞給網(wǎng)案，帶動漿料在紙機上橫向產(chǎn)生振動，然而在實際應(yīng)用中，其振動頻率和幅度都有限，對中、高速紙機的作用不明顯；同時，還會在豎直方向產(chǎn)生振動，嚴重時引起跳漿，使得機械磨損加快，易造成機架、彈簧鋼板等的斷裂、甚至基礎(chǔ)的損壞。
[0003]為了適應(yīng)中、高速紙機的要求，目前也有高速搖振箱的開發(fā)和應(yīng)用。高速搖振箱按物理重心原理工作，采用在同一系統(tǒng)中運動的幾部分質(zhì)量，保持其共同的重心不變；在同一傳動裝置殼體內(nèi)，質(zhì)量的布置方式是使重心只能沿長網(wǎng)紙機胸輥的軸線方向移動，如果振動器質(zhì)量轉(zhuǎn)動，則胸輥以一個反向運動作為響應(yīng)。運動系統(tǒng)中的慣性力保持不變，并且只通過搖振桿傳遞。從而達到傳統(tǒng)振動器無法達到的振動頻率和振幅。
[0004]目前的高速搖振箱中，一般是在外箱體的外側(cè)面上安裝驅(qū)動電機，使用時，高速搖振箱的內(nèi)箱體在外箱體內(nèi)沿胸輥軸線方向做來回擺動，而外箱體是固定不動的，驅(qū)動電機與搖振箱的內(nèi)箱體存在相對運動，使得驅(qū)動電機與內(nèi)箱體之間不能采用固定連接，目前的高速搖振箱中，驅(qū)動電機通過偏心聯(lián)軸器與內(nèi)箱體中的主動齒輪軸連接，但在實際使用中，該結(jié)構(gòu)的高速搖振箱常常存在以下問題:由于受結(jié)構(gòu)的限制，偏心聯(lián)軸器的使用壽命短，故障率高，同時價格不菲，這就大大增加了設(shè)備的制造成本和維護成本，不利于造紙成本的控制；另一方面，聯(lián)軸器的使用會將電機的速度波動完全傳遞給搖振箱裝置，影響搖振的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種傳動穩(wěn)定、且靈活性較高的長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，包括外箱體、內(nèi)箱體、伺服驅(qū)動機構(gòu)、傳動齒輪組、振動機構(gòu)和搖振桿,外箱體內(nèi)部設(shè)置內(nèi)箱體，內(nèi)箱體中部設(shè)置振動機構(gòu)，振動機構(gòu)一側(cè)通過傳動齒輪組與伺服驅(qū)動機構(gòu)連接，伺服驅(qū)動機構(gòu)設(shè)于內(nèi)箱體頂部，內(nèi)箱體一側(cè)通過搖振桿外接長網(wǎng)紙機的胸輥。其中，伺服驅(qū)動機構(gòu)外接控制系統(tǒng)并由控制系統(tǒng)進行控制。
[0007]所述伺服驅(qū)動機構(gòu)包括并列設(shè)于內(nèi)箱體頂部的兩臺伺服電機，振動機構(gòu)包括并列設(shè)于內(nèi)箱體中部的兩個振動組件，各振動組件分別通過傳動齒輪組與相應(yīng)的伺服電機連接。其中，各伺服電機的額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分左右，通過調(diào)節(jié)伺服電機的轉(zhuǎn)速控來制搖振的頻率，通過調(diào)節(jié)振動組件中偏心塊的相位來控制搖振的振幅。
[0008]所述振動組件包括主動軸和從動軸，主動軸設(shè)于從動軸上方，主動軸兩端分別設(shè)置左主動齒輪和右主動齒輪,從動軸兩端分別設(shè)置左從動齒輪和右從動齒輪，左主動齒輪與左從動齒輪嚙合連接，右主動齒輪與右從動齒輪嚙合連接，主動軸兩外端分別設(shè)置偏心塊，從動軸兩外端也分別設(shè)置偏心塊；主動軸一端通過傳動齒輪組與伺服電機連接。其中，位于同一軸(即主動軸或從動軸)上的兩個齒輪齒形相反，上下設(shè)置的兩個偏心塊完全對稱安裝，形成180度角的對稱關(guān)系，各齒輪之間具有良好的等重量、等轉(zhuǎn)動慣量，各偏心塊之間也具有良好的等重量、等轉(zhuǎn)動慣量，使得在齒輪運轉(zhuǎn)時只產(chǎn)生水平方向的力，而垂直方向的力完全抵消，從而不會對搖振箱基礎(chǔ)及胸輥裝置產(chǎn)生不良影響。
[0009]所述兩組振動組件中，兩個主動軸的轉(zhuǎn)動方向相反。
[0010]所述搖振桿的軸線方向與主動軸的軸線方向相垂直。
[0011]所述傳動齒輪組包括相連接的電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪，電機傳動齒輪與伺服電機的輸出軸連接，箱體傳動齒輪與振動組件連接；電機傳動齒輪與箱體傳動齒輪之間的傳動比為1.5?2，從而降低了電機轉(zhuǎn)速波動對搖振箱運行性能的影響。
[0012]所述電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪均為圓柱齒輪。
[0013]配合本高速搖振箱，由于直齒輪在高速運行時會產(chǎn)生振動及噪音，斜齒輪會產(chǎn)生較大的軸向力，因此在本申請中，所述電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪的輪齒均為人字齒；人字齒分度圓的螺旋角為20°?25° ;電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪的厚度為40?60mm，可有效保證齒輪的強度。
[0014]所述外箱體為密封箱體結(jié)構(gòu),搖振桿一端與內(nèi)箱體連接,搖振桿另一端穿過外箱體側(cè)壁后與長網(wǎng)紙機的胸輥連接。
[0015]所述內(nèi)箱體為兩側(cè)開口的箱體結(jié)構(gòu)，傳動齒輪組設(shè)于其中一開口側(cè)。
[0016]上述高速搖振箱使用時，內(nèi)箱體安裝在外箱體內(nèi)部，可通過彈簧板吊著或安裝在滑軌上。伺服驅(qū)動機構(gòu)安裝在內(nèi)箱體的上方，電機傳動齒輪與箱體傳動齒輪咬合運轉(zhuǎn)。箱體傳動齒輪安裝在內(nèi)箱體主動軸上，電機轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)箱體中的齒輪和偏心塊轉(zhuǎn)動，從而使內(nèi)箱體在外箱體內(nèi)來回擺動，并通過控制伺服電機的轉(zhuǎn)速來控制搖振的頻率，通過調(diào)節(jié)控制偏心塊的相位來控制搖振的振幅。由于伺服驅(qū)動機構(gòu)與內(nèi)箱體之間通傳動齒輪組連接，因此傳動非常穩(wěn)定、可靠，又由于其傳動比為1.5?2，可有效降低伺服電機轉(zhuǎn)速波動對搖振箱運行性能的影響。
[0017]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0018]1、本高速搖振箱中，驅(qū)動電機與振動機構(gòu)的連接采用齒輪連接方式，取代了傳統(tǒng)高速搖振箱中采用偏心聯(lián)軸器的連接方式，提高了設(shè)備連接的可靠性，也提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性；同時，齒輪連接方式可有效避免偏心聯(lián)軸器需要頻繁更換的現(xiàn)象，有效降低設(shè)備制造成本和維護成本。
[0019]2、本高速搖振箱中采用變速齒輪的連接方式，可減少驅(qū)動電機的速度波動對搖振箱運行的影響，不會對搖振箱基礎(chǔ)及胸輥裝置產(chǎn)生不良影響，有效提高設(shè)備的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本高速搖振箱的結(jié)構(gòu)示意圖。[0021 ] 圖2為圖1的A-A向視圖。
[0022]圖3為本高速搖振箱中內(nèi)箱體及振動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為圖3的B-B向視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0025]實施例
[0026]本實施例一種長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，如圖1或圖2所示，包括外箱體1、內(nèi)箱體
2、伺服驅(qū)動機構(gòu)、傳動齒輪組、振動機構(gòu)和搖振桿3，外箱體內(nèi)部設(shè)置內(nèi)箱體，內(nèi)箱體中部設(shè)置振動機構(gòu)，振動機構(gòu)一側(cè)通過傳動齒輪組與伺服驅(qū)動機構(gòu)連接，伺服驅(qū)動機構(gòu)設(shè)于內(nèi)箱體頂部，內(nèi)箱體一側(cè)通過搖振桿外接長網(wǎng)紙機的胸輥。其中，伺服驅(qū)動機構(gòu)外接控制系統(tǒng)并由控制系統(tǒng)進行控制。
[0027]如圖1所示，伺服驅(qū)動機構(gòu)包括并列設(shè)于內(nèi)箱體頂部的兩臺伺服電機4，振動機構(gòu)包括并列設(shè)于內(nèi)箱體中部的兩個振動組件，各振動組件分別通過傳動齒輪組與相應(yīng)的伺服電機連接。其中，各伺服電機的額定轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分左右，通過調(diào)節(jié)伺服電機的轉(zhuǎn)速來控制搖振的頻率，通過調(diào)節(jié)振動組件中偏心塊的相位來控制搖振的振幅。
[0028]如圖3或圖4所示,振動組件包括主動軸5和從動軸6,主動軸設(shè)于從動軸上方,主動軸兩端分別設(shè)置左主動齒輪7和右主動齒輪8，從動軸兩端分別設(shè)置左從動齒輪9和右從動齒輪10，左主動齒輪與左從動齒輪嚙合連接，右主動齒輪與右從動齒輪嚙合連接，主動軸兩外端分別設(shè)置偏心塊11，從動軸兩外端也分別設(shè)置偏心塊；主動軸一端通過傳動齒輪組與伺服電機連接。其中，位于同一軸(即主動軸或從動軸)上的兩個齒輪齒形相反，上下設(shè)置的兩個偏心塊完全對稱安裝，形成180度角的對稱關(guān)系，各齒輪之間具有良好的等重量、等轉(zhuǎn)動慣量，各偏心塊之間也具有良好的等重量、等轉(zhuǎn)動慣量，使得在齒輪運轉(zhuǎn)時只產(chǎn)生水平方向的力，而垂直方向的力完全抵消，從而不會對搖振箱基礎(chǔ)及胸輥裝置產(chǎn)生不良影響。本實施例中，主動軸的轉(zhuǎn)動速度在O?600轉(zhuǎn)每分鐘，設(shè)備有良好的動平衡，且完全沒有任何方向上的移動或者振動。
[0029]兩組振動組件中，兩個主動軸的轉(zhuǎn)動方向相反(如圖3中的箭頭所示)。
[0030]搖振桿的軸線方向與主動軸的軸線方向相垂直。
[0031]如圖2所示，傳動齒輪組包括相連接的電機傳動齒輪12和箱體傳動齒輪13，電機傳動齒輪與伺服電機的輸出軸連接，箱體傳動齒輪與振動組件連接；電機傳動齒輪與箱體傳動齒輪之間的傳動比為1.5?2，從而降低了電機轉(zhuǎn)速波動對搖振箱運行性能的影響。
[0032]電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪均為圓柱齒輪。
[0033]配合本高速搖振箱，由于直齒輪在高速運行時會產(chǎn)生振動及噪音，斜齒輪會產(chǎn)生較大的軸向力，因此在本申請中，所述電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪的輪齒均為人字齒；人字齒分度圓的螺旋角為20°?25° ;電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪的厚度為40?60mm，可有效保證齒輪的強度。
[0034]外箱體為密封箱體結(jié)構(gòu)，搖振桿一端與內(nèi)箱體連接，搖振桿另一端穿過外箱體側(cè)壁后與長網(wǎng)紙機的胸輥連接。[0035]內(nèi)箱體為兩側(cè)開口的箱體結(jié)構(gòu)，傳動齒輪組設(shè)于其中一開口側(cè)。
[0036]上述高速搖振箱使用時，內(nèi)箱體安裝在外箱體內(nèi)部，可通過彈簧板吊著或安裝在滑軌上。伺服驅(qū)動機構(gòu)安裝在內(nèi)箱體的上方，電機傳動齒輪與箱體傳動齒輪咬合運轉(zhuǎn)。箱體傳動齒輪安裝在內(nèi)箱體主動軸上，電機轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)箱體中的齒輪和偏心塊轉(zhuǎn)動，從而使內(nèi)箱體在外箱體內(nèi)來回擺動，并通過控制伺服電機的轉(zhuǎn)速控制搖振的頻率，通過控制偏心塊的位置控制搖振的振幅。由于伺服驅(qū)動機構(gòu)與內(nèi)箱體之間通傳動齒輪組連接，因此傳動非常穩(wěn)定、可靠，又由于其傳動比為1.5?2，可有效降低伺服電機轉(zhuǎn)速波動對搖振箱運行性能的影響。
[0037]如上所述，便可較好地實現(xiàn)本發(fā)明，上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，包括外箱體、內(nèi)箱體、伺服驅(qū)動機構(gòu)、傳動齒輪組、振動機構(gòu)和搖振桿,外箱體內(nèi)部設(shè)置內(nèi)箱體，內(nèi)箱體中部設(shè)置振動機構(gòu),振動機構(gòu)一側(cè)通過傳動齒輪組與伺服驅(qū)動機構(gòu)連接，伺服驅(qū)動機構(gòu)設(shè)于內(nèi)箱體頂部，內(nèi)箱體一側(cè)通過搖振桿外接長網(wǎng)紙機的胸輥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，所述伺服驅(qū)動機構(gòu)包括并列設(shè)于內(nèi)箱體頂部的兩臺伺服電機，振動機構(gòu)包括并列設(shè)于內(nèi)箱體中部的兩個振動組件，各振動組件分別通過傳動齒輪組與相應(yīng)的伺服電機連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，所述振動組件包括主動軸和從動軸，主動軸設(shè)于從動軸上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，所述主動軸兩端分別設(shè)置左主動齒輪和右主動齒輪，從動軸兩端分別設(shè)置左從動齒輪和右從動齒輪，左主動齒輪與左從動齒輪嚙合連接，右主動齒輪與右從動齒輪嚙合連接，主動軸兩外端分別設(shè)置偏心塊，從動軸兩外端也分別設(shè)置偏心塊；主動軸一端通過傳動齒輪組與伺服電機連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，所述兩組振動組件中，兩個主動軸的轉(zhuǎn)動方向相反。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，所述搖振桿的軸線方向與主動軸的軸線方向相垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，所述傳動齒輪組包括相連接的電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪，電機傳動齒輪與伺服電機的輸出軸連接，箱體傳動齒輪與振動組件連接；電機傳動齒輪與箱體傳動齒輪之間的傳動比為1.5?2。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，所述電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪均為圓柱齒輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述長網(wǎng)紙機用的高速搖振箱，其特征在于，所述電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪的輪齒均為人字齒；人字齒分度圓的螺旋角為20°?25° ;電機傳動齒輪和箱體傳動齒輪的厚度為40?60mm。
【文檔編號】D21F1/20GK103696314SQ201310704363
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】劉建安, 樊慧明, 王命 申請人:華南理工大學(xué)