CN102069996A

CN102069996A - 电磁驱动式直线往复传动装置

Info

Publication number: CN102069996A
Application number: CN 201010592831
Authority: CN
Inventors: 杨非; 林玉明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-05-25

Abstract

本发明公开了一种电磁驱动式直线往复传动装置，直流可控稳压电源（8）、换向驱动器（9）和驱动装置；所述的驱动装置包括永磁铁（5）和电磁装置（1），所述的永磁铁（5）同极性端面相对设置于驱动板（7）上，所述的电磁装置（1）位于永磁铁（5）之间并固定于固定板（4）上，且永磁铁（5）与电磁装置（1）间隙配合。本发明永磁铁与电磁装置极性变换动态配合，电磁装置两端分别对相对的永磁铁产生斥力或引力，高频率的极性转换从而实现了与永磁铁相固接的驱动板直线往复式运动。基于这种传动方式的振动设备低磨耗、噪声低，能量转换效率高。

Description

电磁驱动式直线往复传动装置

技术领域

本发明属于传动设备技术领域，具体涉及一种适合于振动输送设备的电磁驱动式直线往复传动装置。

背景技术

在烟草生产过程中，现有的振动输送设备其驱动装置采用的是电动机驱动曲轴连杆机构的方式。这种驱动方式属于强迫式驱动，50%以上的动力浪费，导致工作效率很低；而且现有的驱动方式的传动部分通过机械方式连接，容易出现磨损，维修成本高。另外，现有驱动设备在静启动时会消耗很大的能量，必须采用高配置的电动机，占用了很大的电网容量。因此，研发出一种能克服上述弊端的驱动系统是非常必要的。为此，本发明人经过潜心研究，研制开发出一种结构简单，制作成本低廉，能量转换效率高且维修简便的电磁驱动式直线往复传动装置，试验证明，效果良好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种结构简单，制作成本低廉，能量转换效率高且维修简便的电磁驱动式直线往复传动装置。

本发明的目的是这样实现的：包括直流可控稳压电源、换向驱动器和驱动装置；所述的驱动装置包括永磁铁和电磁装置，所述的永磁铁同极性端面相对设置于驱动板上，所述的电磁装置位于永磁铁之间并固定于固定板上，且永磁铁与电磁装置间隙配合。

本发明永磁铁与电磁装置极性变换动态配合，电磁装置两端分别对相对的永磁铁产生斥力或引力，高频率的极性转换从而实现了与永磁铁相固接的驱动板直线往复式运动。基于这种传动方式的振动设备低磨耗、噪声低，能量转换效率高。

附图说明

图1为本发明装置控制原理图；

图2为本发明一种实施方式结构示意图；

图3为本发明驱动装置俯视状态半剖示意图；

图中：1-电磁装置，2-线圈，3-电磁装置支座，4-固定板，5-永磁铁，6-永磁铁支座，7-驱动板，8-直流可控稳压电源，9-换向驱动器，10-振荡控制器，11-手动频率控制器，12-信号放大器，13-振动传感器，14-输送设备振动组件，15-支撑连杆，16-输送设备机座，17-控制箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明的保护范围。

如图2所示，本发明包括直流可控稳压电源8、换向驱动器9和驱动装置；所述的驱动装置包括永磁铁5和电磁装置1，所述的永磁铁5同极性端面相对设置于驱动板7上，所述的电磁装置1位于永磁铁5之间并固定于固定板4上，且永磁铁5与电磁装置1间隙配合。

如图3所示，所述的驱动板7和固定板4至少对应设置两组永磁铁5和电磁装置1，且电磁装置1的线圈2的导线缠绕方向相同，以保证运行的平稳性和足够的驱动力。多组设置永磁铁5和电磁装置1时，一般情况下采用双数组设置，这样线圈2的引线经两串两并后连接插头，更便于操作。

所述的永磁铁5的端面中心垂线和电磁装置1的铁芯轴线重合，以保证推动力方向和力度，并有助于动板7运行的平稳。

如图2所示，所述的永磁铁5通过永磁铁支座6固定在驱动板7下方，所述的电磁装置1通过电磁装置支座3固定在固定板4上方。

如图1、图2所示，所述的换向驱动器9连接振荡控制器10，所述的振荡控制器10连接手动频率控制器11。通过调整驱动装置使频率与振动输送设备的固有频率保持一致，达到共振状态，从而最大限度的节省动力。工作时，输送设备的振动频率在一定时间内会保持不变，因此，可以通过手动频率控制器11完成对驱动装置振动频率的控制。

如图1、图2所示，所述的振荡控制器10连接同步频率控制装置，所述的同步频率控制装置包括信号放大器12和振动传感器13，振动传感器13设置于输送设备振动组件14上。以同步跟踪振动输送设备振动频率方式替换手动跟踪方式，通过振动传感器13实时接收输送设备的振动频率，经信号放大器12传送给振荡控制器10，振荡控制器10指挥换向驱动器9调整驱动装置的振动频率，使振动频率的调整实现了同步化，更精确。

如图1、图2所示，所述的振荡控制器10同时连接手动频率控制器11和同步频率控制装置，所述的同步频率控制装置和手动频率控制器11之间设置切换开关。这种设置便于操作者根据实际情况选择控制方式。

实际应用中，可将直流可控稳压电源8、换向驱动器9、振荡控制器10、手动频率控制器11、信号放大器12集中安装在控制箱17内；控制箱17体外设置交流220伏电源插座、保险丝座、电源开关、手动频率控制器11的控制开关、切换开关、换向驱动器9的输出插座、振动传感器13信号输入插座；直流可控稳压电源8与交流电源插座连接、换向驱动器9与换向驱动器9的输出插座连接，信号放大器12连接振动传感器13的信号输入插座；电磁线圈2引线设置的插头与驱动输出插座配合，振动传感器13连线插头与振动传感器13信号输入插座配合。这样设置更便于操控和管理。

如图1、图2所示，振荡控制器10可以由直流可控稳压电源8供电。

本发明工作原理：

本发明利用电磁装置极性转换的原理，动态高频率吸引或排斥永磁铁5，从而实现与永磁铁5固定为一体的驱动板7直线往复运动。

输送设备振动组件14和输送设备机座16之间通过支撑连杆15实现连接和支撑，当驱动板7运动时，在支撑连杆15的牵引下，输送设备振动组件14和输送设备机座16的间距会反复发生变化，从而输送设备振动组件14获得上下变化的振动波，因此振动输送设备可以获得更好的振动效果。

本发明还结合共振原理，通过跟踪输送设备振动组件14的振动频率来控制驱动装置的振动频率，使二者处于共振状态，达到最大限度节约动力的目的。

本发明工作过程：

开始工作时，控制箱17接通交流220伏电源，经直流可控稳压电源8的交直流转换，向振荡控制器10供电，振荡控制器10产生一个接近共振频率的方波振荡电压给换向驱动器9，换向驱动器9输出与振荡电压频率相同的交流方波电压，给线圈2供电，此电压的正、负峰峰值等于稳压电源电压。当交流方波电压为正半周时，电磁装置1左端为N极，右端为S极。此时，电磁装置1的N极正对永磁铁5的S极，相互吸引，S极正对另一块永磁铁5的S极，相互排斥，即电磁装置1两端产生的磁力将驱动板7推向右侧，驱动板7带动输送设备振动组件14向右运动；同理，当交流方波电压为负半周时，电磁装置1极性换向，两端产生的磁力将驱动板7推向左侧，驱动板7带动输送设备振动组件14向左运动。如此往复，电磁驱动带动输送设备振动组件14直线往复运动；在支撑连杆15的牵引下，输送设备振动组件14相对于输送设备机座16上下振动。

通过切换开关选择手动或同步方式控制驱动装置的振动频率。当使用手动方式时，可以根据振动输送设备的振动频率，调整手动频率控制器11，且通过振荡控制器10实现对换向驱动器9的控制，使输送设备和驱动装置的共振状态；当选择同步方式，设置于输送设备振动组件14上的振动传感器13将振动输送设备的振动频率信号传送给信号放大器12，经放大的信号传送给振荡控制器10，以此实现对驱动装置振动频率的控制。

本发明的特点：

1、本发明电磁转换原理，将磁力转化成机械动力，带动动部件实现往复运动，低磨耗、噪声低。

2、本发明驱动装置无接触运动降低了传动损耗，能量损耗低。试验证明，静启动和驱动功率均为180瓦左右，仅为现有电动机额定功率的20%。

3、本发明应用共振原理最大限度能节省动力。

4、本发明采用单相供电，电子驱动，驱动频率和振幅连续可调，便于实现自控。

5、本发明的结构科学合理，运行可靠，维修保养简单方便。

Claims

1.一种电磁驱动式直线往复传动装置，包括直流可控稳压电源（8）、换向驱动器（9）和驱动装置，其特征是：所述的驱动装置包括永磁铁（5）和电磁装置（1），所述的永磁铁（5）同极性端面相对设置于驱动板（7）上，所述的电磁装置（1）位于永磁铁（5）之间并固定于固定板（4）上，且永磁铁（5）与电磁装置（1）间隙配合。

2.根据权利要求1所述的电磁驱动式直线往复传动装置，其特征是：所述的驱动板（7）和固定板（4）至少对应设置两组永磁铁（5）和电磁装置（1），且电磁装置（1）的线圈（2）的导线缠绕方向相同。

3.根据权利要求1或2所述的电磁驱动式直线往复传动装置，其特征是：所述的永磁铁（5）的端面中心垂线和电磁装置（1）的铁芯轴线重合。

4.根据权利要求1或2所述的电磁驱动式直线往复传动装置，其特征是：所述的永磁铁（5）通过永磁铁支座（6）固定在驱动板（7）下方，所述的电磁装置（1）通过电磁装置支座（3）固定在固定板（4）上方。

5.根据权利要求1所述的电磁驱动式直线往复传动装置，其特征是：所述的换向驱动器（9）连接振荡控制器（10），所述的振荡控制器（10）连接手动频率控制器（11）。

6.根据权利要求5所述的电磁驱动式直线往复传动装置，其特征是：所述的振荡控制器（10）连接同步频率控制装置，所述的同步频率控制装置包括信号放大器（12）和振动传感器（13），振动传感器（13）设置于输送设备振动组件（14）上。

7.根据权利要求5所述的电磁驱动式直线往复传动装置，其特征是：所述的振荡控制器（10）同时连接手动频率控制器（11）和同步频率控制装置，所述的同步频率控制装置和手动频率控制器（11）之间设置切换开关。