1、三 江 学 院本科生毕业设计（论文）题 目 66 塑料放电管自动上料机构 机械工程学院 机械设计制造及其自动化专业学生姓名 鲍译铭 学号 G095152001 指导教师 徐伟 职称 实验师 指导教师工作单位 三江学院 起讫日期 2013 年 2 月-2013 年 6 月 摘 要气体放电管是一种过压保护元件主要是用来保护通信系统、交通信号系统、计算机数据系统以及各种电子设备的外部电缆、电子仪器的安全运行。气体放电管也是电路防雷击及瞬时过压的保护元件。随着第三代移动通信技术（3G）在发达国家的逐步推广，作为拥有自主知识产权的我国，为了满足市场的对于3G 的需求必然会建设大量的 3G 基站。放电管在
2、雷达基站中起到很好的防雷作用使得气体放电管的市场前景十分广阔。本文详细阐述了自动上料机构的整体设计。选择电磁激振作为上料机构的激振方式，采用了螺旋料槽盘和料盘孔套作为工件的定位剔除机构。同时选用了橡胶管作为系统的阻尼减振装置。本机构结构简单、能量消耗小、不需要传动装置、无需润滑、无部件之间的相互摩擦、易于控制等优点。上料速度可达 90 只/分。关键词：高速，自动上料，电磁激振，剔除机构，阻尼减振角ABSTRACTGas discharge tube is a kind of overvoltage protection device ,which is mainly used to prote
3、ct communications, traffic signal computer data systems and a variety of electronic equipment of the external cable. gas discharge tube to the safe operation of electronic instruments and circuits against lightning and transient over-voltage protection device as the third generation (3G) mobile comm
4、unication technology in developed countries gradually promotion, as with independent intellectual property rights in our country, in order to meet the market demand for 3G is bound to be construction of a large number of 3G base station discharge tube in the radar stations have very good lightning p
5、rotection effect makes gas discharge tube market prospect is very broad.This paper describes the automatic feeding mechanism of the overall design. Optional electromagnetic excitation as a way of feeding organizations, using the spiral trough plate and the feed pan empty set as the positioning of th
6、e workpiece removed bodies.Also selected as the damping rubber tube damping device.The body structure is simple,energy consumption and does not require gear, no lubrication, no friction between components, easy control. Feeding rate up to 90/min.Keywords:High-speed; automatic feeding; electromagneti
7、c excitation; removing bodies; damping feet 目 录第一章 绪论.11.1 上料机构的意义.11.1.1 引言.11.2 垫磁振动料斗国内外研究概况.11.3 振动料斗的用途.21.4 振动给料的主要特点.31.5 电磁振动料斗简介.51.6 全自动放电管打印机构.61.7 课题的目的意义.8第二章 上料机构料斗的设计.1 02.1 上料机构的工作原理.1 02.2 料斗的基本尺寸确定.1 02.2.1 料斗的直径 D.112.2.2 螺旋槽结构形式和主要参数.1 12.2.3 料斗的出口.1 32.2.4 料斗高度 H.142.2.5 料斗底板.1
8、42.2.6 定向分选装置设计.1 42.2.7 料斗材料.1 7第三章 主弹簧及其支架.193.1 主弹簧及其支架的设计.19 3.1.1 主弹簧类型与支架的配合.193.1.2 主弹簧 的确定.20第四章 电磁振动器.214.1 电磁振动料斗的激振力.214.2 激振力的计算.244.3 激振器的确定.24第五章 基座及减震器.255.1 基座的设计.255.2 减震器的设计.25第六章 上料机构简介.26第七章 振动料斗的调试.277.1 机械调整.277.2 主振系统的调整.277.2.1 工作点的判断方法.277.2.2 频率比 的调节方法.270Z7.2.3 气隙调整.28结束语.
9、29致谢.30参考文献.31三江学院 2013 届本科生毕业设计（论文）0第一章 绪论1.1 上料机构的设计意义1.1.1 引言气体放电管是一种有效的设备输入端保护元件。主要是用来保护通信系统、交通信号系统、计算机数据系统以及各种电子设备的外部电缆、电子仪器的安全运行。气体放电管也是电路防雷击及瞬时过压的保护元件。随着市场的不断拓展、竞争日趋激烈，客户对自动化上料的要求也越来越高。大量的需求致使自动化上料和全自动打印的工艺提出了更高的要求。由于生产规模大，工艺要求先进稳定，工件质量要求一致性好，同事放电管的自身形状也适合自动上料机构的要求，电磁振动料斗成为了放电管自动上料的首选设备。经过东南大
10、学电子机械课题组多年的研发与优化设计，放电管的上料工艺已经基本实现自动化生产，给放电管制造商解决了自动上料的问题。但是，随着时代不断发展，对生产率的要求也越来越高，实现更高效率上料成为必然的要求。1.2 电磁振动料斗国内外研究概况目前，国内外铺面存在着各种粉、粒、快状物料料仓的阻流、撘拱问题。问题虽小，但影响颇大，比如，某面粉厂因料仓阻流造成几十万斤小麦霉烂；某火力发电厂的煤仓因阻流而自燃，甚至有的火力发电厂煤粉仓因阻流而引起爆炸；有的化工厂氰化钠粉仓因为阻塞，多年来一直靠人工在有害气氛下捅料；有的铸工车间落砂地坑内料仓因为阻塞，由专设的工人在高粉尘的地坑里捅料；有的高 15M 直径 6M 容
11、量 500T 的砂仓仅有 600 直径的中心砂柱排料而工人爬到大、中、小型料仓上或钻到料仓内耙料或用大锤在料仓外敲打料仓，进行破拱，更是屡见不鲜。可见，料仓阻流既会影响生产，又会造成事故。随着工业的发展，散体物料料仓越来越多。由于料仓的阻流或搭拱，是整个流水线或自动线受阻甚至停产。因此，解决粉、粒、块散体物料料仓的阻流问题、搭拱问题，已经越来越受到国内外专业人员的重视，并进行了多年的研究。近年来，美、日、德等国家对料仓阻流、搭拱的机理和解决的途径进行了许多研究工作。从 1963 年开始，美国首先在铸造行业研究振动给料斗，经过反复探索而应用于生产实际。由于它动力消耗小，破拱清仓性能好，又几乎不需
12、三江学院 2013 届本科生毕业设计（论文）1要什么维护等优点，很快在其他部门得到了推广，它几乎消除了阻流、搭拱现象，也几乎可以应用于所有粉、粒、块状物体料仓，因此从上世纪 70 年代开始就形成了系列定型产品。俄罗斯等国家也相继开始了研制。上述各国曾先后有人取得专利或作者证书。我国从 1977 年开始研制振动给料斗并应用与生产实际，形成了几种系列十几种规格的定型产品，先后应用于煤炭、化工、电力、铸造、焊条制造、粮食、饲料等部门，使用性能好，运转正常，深受欢迎。由于振动给料斗较其他料仓破拱防塞装置具有突出的优越性，国外称它为“料斗活化器” （Bin Activator）或称“振动漏斗” （Vib
13、ratory Hoppers） ；由于它具有给料机的性能，我国专业工作者会议上将其定名为“振动给料斗” 。1.3 振动料斗的用途振动料斗（见图 1-1）的用途很多。据国内外资料介绍，已经应用振动料斗的部门有煤炭、电力、机械、化工、建材、冶金、矿山、轻工、食品、粮食、医图 1-1 振动料斗外形图药、交通运输等。适用的物料有煤炭、建筑用砂、铸造用砂、石渣、卵石、矿石、矿粉、烧结矿石、炉渣、电石、石灰、水泥、水泥生熟料、陶器原料、耐火材料、粘土、陶土、炭黑、烟灰、滑石粉、石膏、锌粉、铅粉、二氧化锰、氧化铁、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化铬、氯化钾、氯化钠、氯化铵、重碳酸钠、碳酸氢钠、纯碱、碳酸钙、重晶
14、石、石棉、金属碎屑或粉末、玻璃纤维、木屑、硅藻土、颜料、硫磺、聚氯乙烯、聚乙烯醇、尿素、树脂、六氯化苯、硬脂酸锌、洗衣粉、农药、化肥、饲料、麦麸、碎烟草、茶叶、大麦、大豆、花生、小麦、淀粉、乳粉、食盐、砂糖、碎胶片已经泥饼等等。国外已定型的给料产品有多种系列，多种规格，直径从 400MM 到三江学院 2013 届本科生毕业设计（论文）24200MM，激振电机的激振力从几牛顿到 356KN，功率从几百瓦到 11KW；每台振动料斗激振力 363KN，功率 14,.7KW；给料能力从每小时几百公斤到2000T/H；适用物料粒度从几微米到上百毫米；适用物料种类从轻质炭黑到粘性泥饼、重质矿粉；适用的料仓
15、直径从 400MM 到 21560MM，高度从几百毫米到 25M，容积从几升到 1000 立方米；可以单独用过给料机，或者单独用作破拱清仓设备，也可以兼而用之。振动料斗可以在新建厂矿企业中广泛采用，也可以改造原有料仓，替换原有的旧给料设备。改造工作量很少，无需基础，只需将料仓出口改成适于安装的振动给料斗的法兰，即可安装。振动料斗可用于料仓排料，向皮带输送机、斗式提升机、埋刮板运送机、螺旋输送机等输送设备给料，或向破碎机、筛分机、烘干机、成型机等设备给料，也可以向配料机、定量器等设备给料，可以实行单机或群机自动控制。它的给料量也可以按信号进行调节控制。由于振动料斗具有很好的密封性，因此它可应用于
16、具有高粉尘和有害气体的物料料仓；由于物料对它磨损很小它又可应用与磨损性大的物料料仓；当振动料斗是由耐热性钢板或不锈钢板制作时，它可应用于高温或有腐蚀性物料的料仓。总之，振动料斗在散体物料料仓破拱清仓和给料方面，应用十分广泛，并且具有广阔的发展前景。1.4 振动给料的主要特点（1）兼有破拱、给料、关闭作用。振动料斗靠振动破拱和实现给料，振动停止，物料即刻停止卸出。破拱给料关闭三者合为一体，无需另外加装破拱助流装置或设备，也不必要再安装料仓闸门，这样，既节省了设备和能耗，又简化了生产操作和设备维修。（2）具有给料机构性能，给料松散、连续、均匀、准备。振动料斗是靠振动将料仓内物料诱导活化成流态化，使
17、物料蓬松后呈群流状态连续均匀地流水般排出，直至停机或卸空，其给料精度可达 4%，GD 型振动料斗鉴定测试建筑用砂的给料精度为 0.68%，当然，它和其他给料设备一样，由于不是定量设备，其给料精度尚不及定量准确的定量设备。由于活化作用，在排料过程中不仅没有物料粒度偏析，而且还有一定的混合作用（见图 1-2） ，使原有偏析得到一定程度的改善。（3）破拱助流能力强，性能超过目前其他破拱助流装置和给料设备。振动料斗将振动传给料仓内的物料，在适宜的振频下诱导物料颗粒活化，三江学院 2013 届本科生毕业设计（论文）3大大降低了会导致搭拱阻流的颗粒之间的摩擦力和内聚力，使物料顺利下移，不易成拱。同时，振动
18、也可以摧毁已有的拱桥。这一作用靠的是诱导而不是强制，同时又是流态化，因此，这一作用超过其他已有的破拱助流装置和给料设备。（4）结构简单，制造容易，造价低廉，安装操作简便，运行可靠，维修方便。振动料斗是将激振器（如电磁激振器或振动电机）直接安装在振动料斗斗体上产生振动的，没有减速器等传动装置；振动料斗自身结构也极简单，多为焊接结构，制造容易。它与料仓之间采用法兰螺栓联接。接通电源，即可运行。长期连续运行，也可不必设专人操作，工作可靠，几乎不用维护保养，一般只对振动电机轴没工作 10000H 注油一次。（5）重量轻、功耗小、隔振好、磨损小、噪音低。由于振动料斗结构简单，自重仅为同类产品的几分之一到
19、十几分之一。它省去了功耗较大的破拱助流装置。功率利用率高，功耗最小，功率仅为同类产品的几分之一到十几分之一。物料在振动料斗内作抛掷运动，对内壁几乎没有相对滑动，使振动料斗的磨损很小，即使用于强磨琢性物料，使用五年也无明显磨损。三江学院 2013 届本科生毕业设计（论文）4图 1-2 振动料斗排料过程由于振动料斗本身无相对振动，吊挂（或支承）装置以隔振器隔振，所以传给料仓及构架的振动很小。曾对一台 1000 的惯性振动给料斗实测，隔震效率达 98%；噪音在 50-56DB 之间，大大低于国家规定值（85DB） 。这在振动机械中，噪音是较小的；与其他给料机构和破拱装置比较，噪音也较小。（6）不需要基础和附加装置。振动料斗与料仓仅靠法兰螺栓联接，不像其他给料设备（如圆盘给料机等）需要混凝土基础和需要调整套、破拱助流装置等附加装置，也可不用闸门。其造价仅为其他产品的几分之一到几十分之一，又省去了上述附加装置的费用，可使工程造价降低。（7）安装高度低，可取代料仓椎体或部分椎体。振动料斗斗体坡度小，自身安装高度低；同时可以取代小型料仓的椎体或大中型料仓的部分椎体，可增大料仓容积，或在满足容积要求的情况下，可以降低料仓高度。许多火力发电厂的煤仓，为了防止煤仓搭拱阻塞，不得不设计
