非线性双频激振振动磨主振系统的动力学仿真与优化

郭祎昕 程显朋 樊富国 杨小兰 张 前 左 毅

（南京工程学院，江苏 南京 210000）

在超细微粉制备中，粉碎法是常用方法之一。振动磨机是一种利用高频振动引起筒内物料与磨介激烈碰撞、挤压、摩擦，从而达到粉碎、细化物料目的的粉磨设备。在粉末冶金、机械电力、材料和医药等诸多不同领域的超细微粉制备中，振动磨机都有着广泛的应用和不可取代的技术优点。国内外现阶段对利用粉碎法实现超硬粉体的超细微研磨已达到微米级的水平，因此业内称微米级为极限[1-2]。

为解决现有超硬粉体超微化的问题，进一步提高粉磨效果，可对振动磨系统施加一定频率的高振动强度或瞬态超高振动强度，但增大振动强度的同时，噪声大，能耗高等问题仍需解决。本文从主振系统的结构出发，对实验室双频激振振动磨的主振弹簧进行优化，在满足磨机稳定工作的前提下，达到减小噪音、降低能耗的效果，从而获得更舒适的工作环境。

1 振动磨机的结构与工作原理

双频激振振动磨机主要由磨筒、双振动电机、上质体板、导柱、主振弹簧、下质体支架、隔振弹簧等零部件构成，磨筒和两个振动电机安装在上质体之上。采用双电机可以增大激振力；主振弹簧与导柱将上质体与下质体连接起来。隔振系统中下质体依靠隔震弹簧，使其达到减振作用，减小振动对地基的冲击。当双频激振振动磨工作时，振动电机中带动两组偏心块高速旋转，由于产生的惯性离心力作用，上质体和磨筒开始振动，磨筒内的磨介和物料也随之振动，当振动频率增大，磨筒内的磨介质与物料激烈碰撞、挤压等，从而实现粉体的研磨细化[3-4]。……