专利名称：双轨迹振动筛的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井行业中钻井液处理设备，尤其是一种双轨迹振动 筛。
背景技术：
目前，国内外所使用的振动筛，通常是由筛箱、底座及激振器组成，激振器包括电 动机和偏心块，电动机带动偏心块旋转而产生离心惯性力，又称激振力，从而使振动筛运 动；当离心惯性力的“力心”与振动筛筛箱整体的质心重合时，振动筛筛箱整体作平动运动， 因此按照振动轨迹不同，振动筛可分为直线振动筛和平动椭圆振动筛两种，其特点如下① 直线振动筛适用于以砂岩层为主、砂粒多、泥浆量大的地层，而对于泥岩层，泥浆颗粒小并 且粘稠的底层，使用直线轨迹处理，会出现严重糊筛网的问题，继而出现跑浆、积砂等现象； ②平动椭圆迹振动筛适用于泥浆颗粒小并且粘稠的底层，而对于砂岩层，泥浆砂粒多、泥浆 量大的地层，会出现排砂速度很快，处理量小，出现跑浆等现象。专利号为01213819. 3中提出了一种变椭圆变直线振动型振动筛，通过双激振轴 的设计与安装方式保证激振合力的力心与振动筛的质心不重合，实现了椭圆轨迹的长短轴 方位、直线轨迹的直线方向在某时刻不相同，在钻井液入口处具有较大的筛分垂直分量，而 在出口端具有较大的排屑水平分量，提高了筛分效率和输送速度。这种结构形式能够产生 很好的效果，但是对安装要求很高，运行的可靠性要求也很高，在复杂的钻井作业条件下， 很难满足要求。专利号为99232313. 4提出的一种双轴平动椭圆振动筛，通过带不同偏心块 的两偏心轴产生偏心力，实现平动椭圆振型的双轴振动筛，这种结构只能实现一种运动，在 实际生产中是使用时受到限制。据检索，美国Mi SffACO公司推出了 MONGOOSE双轨迹振动 筛，其结构采用三个电机组合，通过起停电机就可以同时改变振幅和振动轨迹，使振动筛可 调性得到很大程度的进步。但是这种振动筛的结构上有些偏大，电机的旋转方向、启停控制 均需较高的可靠性保证，会限制其应用范围。综上所述，目前国内的振动筛运动轨迹单一， 振动力大小难以调节，操作复杂，整体性能很难满足复杂的钻井作业要求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑，性能可靠的双轨迹振动 筛。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是一种双轨迹振动筛，包括 激振器、筛箱、底座和隔振装置，所述筛箱通过隔振装置与底座连接，所述激振器包括前振 动电机、后振动电机、前偏心块和后偏心块，所述后偏心块为两片半圆形的结构叠加固定而 成，所述前偏心块与前振动电机轴嵌套配合，所述后偏心块与后振动电机轴嵌套固定配合， 其特征在于所述前偏心块包括可绕前振动电机轴相对转动的活动偏心块和固定于前振动 电机轴的固定偏心块，所述活动偏心块占所述前偏心块总重量的1/4，所述活动偏心块为主 体为1/4圆形结构，所述固定偏心块为一个半圆形和一个1/4圆形结构叠加固定，所述活动偏心块与所述固定偏心块配合形成两片半圆形叠加的前偏心块。所述固定偏心块的1/4圆的两端面固定有缓冲块，所述缓冲块为聚氨酯材料制 成。当需要改变振动筛的运动轨迹是，需要使前振动电机旋转方向的改变，为了防止产生剧 烈撞击损坏偏心块，因此设置了缓冲块来保护机器的运转，提高整体结构的可靠性。本实用新型能够实现振动筛的直线运动和平动椭圆运动，是通过专门的控制电路 来控制两个振动电机(前振动电机和后振动电机)的转向实现的，当前振动电极顺时针转 动，后振动电机逆时针转动时，本实用新型能够产生平动椭圆运动，当前振动电极逆时针转 动，后振动电机顺时针转动时，本实用新型能够产生直线运动。在设计安装时，若需要实现 平动椭圆运动，则力心和筛箱重心重合，同时必须保证当形成直线运动时，合力作用线通过 筛箱质心。采用上述技术方案所产生的有益效果在于①本实用新型能够在不停机的状况 下，通过外部控制电路来控制电机的旋转方向，实现直线和平动椭圆运动轨迹之间的转换， 方便操作；②本实用新型的激振器中只包括两个驱动电机，且前偏心块和后偏心块结构简 单，性能可靠，能够很好的使用复杂的钻井作业。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是前振动电机上的前偏心块结构示意图；图3是后振动电机上的后偏心块结构示意图；图4是前振动电机轴顺时针转动时的前偏心块状态；图5是振动筛作平动椭圆运动时的结构原理图；图6是振动筛作直线运动时的结构原理图；其中，1、前振动电机，2、后振动电机，3、筛箱，4、底座，5、隔振装置，6、前偏心块， 7、后偏心块，8、活动偏心块，9、缓冲块，10、固定偏心块，11、前振动电机轴，12、后振动电机
轴ο
具体实施方式
根据附
图1-3可知，本实用新型涉及一种双轨迹振动筛，包括激振器、筛箱3、底座 4和隔振装置5，所述筛箱3通过隔振装置5与底座4连接，所述激振器包括前振动电机1、 后振动电机2、前偏心块6和后偏心块7，所述后偏心块7为两片半圆形的结构叠加固定而 成，所述前偏心块6与前振动电机轴11嵌套配合，所述后偏心块7与后振动电机轴12嵌套 固定配合，其特征在于所述前偏心块6包括可绕前振动电机轴11相对转动的活动偏心块 8和固定于前振动电机轴11的固定偏心块10，所述活动偏心块8占所述前偏心块6总重量 的1/4，所述活动偏心块8为主体为1/4圆形结构，所述固定偏心块10为一个半圆形和一个 1/4圆形结构叠加固定，所述活动偏心块6与所述固定偏心块10配合形成两片半圆形叠加 的前偏心块6。从附
图1中可以看到，筛箱3通过隔振装置3 (—般为隔振弹簧)置于底座上，筛 箱3的前上方水平放置前振动电机1和后振动电机2，前振动电机1通过前振动电机轴11
4连接前偏心块6，由于前偏心块6有活动偏心块8和固定偏心块10组成(附图2)，活动偏 心块8的重量占前偏心块6重量的1/4，因此当前振动电机1逆时针方向转动时，筛箱3下 部平面推动活动偏心块6连续运转，此时振动力最大，振动筛做直线运动，当顺时针方向转 动时，前振动电机轴11上部平面推动活动偏心块6连续运转，此时活动偏心块6与固定偏 心块10的部分力抵消，振动力减小了一半，而后振动电机2连接的后偏心块7始终保持着 100%的振动力，这样振动筛做平动椭圆运动。活动偏心块6两侧面有聚氨酯材料的缓冲块 9，防止突然转变方向时产生剧烈撞击，保护装置遭到破坏。根据双电机自同步原理，在电机 达到一定转速后，两个电机的偏心块会产生特定的相对角度(附图4)。 根据附图5和附图6，本实用新型能够实现振动筛的直线运动和平动椭圆运动， 其振动轨迹和振动幅度转化原理为根据双电机驱动的自同步惯性振动机的理论计算和实 验，确定两个振动电机(前振动电机1和后振动电机2)安装在振动筛的适当位置，控制两振 动电机的旋转方向。若前振动电极1顺时针转动，后振动电机2逆时针转动，且两电机的振 动力比为1:2时，整个筛箱3为平动椭圆运动，若前振动电极1逆时针转动，后振动电机2 顺时针转动，且两个电机的振动力比为1 :1时整个筛箱3为直线振动轨迹，以此来实现两种 振动轨迹的互换。
权利要求1.一种双轨迹振动筛，包括激振器、筛箱(3)、底座(4)和隔振装置(5)，所述筛箱(3)通 过隔振装置(5 )与底座(4 )连接，所述激振器包括前振动电机(1 )、后振动电机(2 )、前偏心 块(6)和后偏心块(7)，所述后偏心块(7)为两片半圆形的结构叠加固定而成，所述前偏心 块(6 )与前振动电机轴(11)嵌套配合，所述后偏心块(7 )与后振动电机轴(12 )嵌套固定配 合，其特征在于所述前偏心块(6)包括可绕前振动电机轴(11)相对转动的活动偏心块(8) 和固定于前振动电机轴(11)的固定偏心块(10)，所述活动偏心块(8)占所述前偏心块(6) 总重量的1/4，所述活动偏心块(8)为主体为1/4圆形结构，所述固定偏心块(10)为一个半 圆形和一个1/4圆形结构叠加固定，所述活动偏心块(6)与所述固定偏心块(10)配合形成 两片半圆形叠加的前偏心块(6)。
2.根据权利要求1所述的双轨迹振动筛，其特征在于所述固定偏心块(10)的1/4圆的 两端面固定有缓冲块(9)，所述缓冲块为聚氨酯材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种双轨迹振动筛，包括激振器、筛箱、底座和隔振装置，所述激振器包括前振动电机、后振动电机、前偏心块和后偏心块，所述前偏心块包括可绕前振动电机轴相对转动的活动偏心块和固定于前振动电机轴的固定偏心块，所述活动偏心块占所述前偏心块总重量的1/4，所述活动偏心块为主体为1/4圆形结构，所述固定偏心块为一个半圆形和一个1/4圆形结构叠加固定，所述活动偏心块与所述固定偏心块配合形成两片半圆形叠加的前偏心块。本实用新型能够在不停机的状况下，实现直线和平动椭圆运动轨迹之间的转换，方便操作，并且结构简单、性能可靠，能够很好的适应复杂的钻井作业条件。
文档编号B07B1/28GK201862561SQ201020626678
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者代青, 侯召坡, 柴占文, 牟长清, 许锦华 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 华油一机(河北)钻井装备有限公司