1.2 惯性振动机械的工作原理与构造
1.2.1 惯性激振器的结构型式
惯性振动机械是由带偏心块的惯性激振器驱动的，按结构不同可分为以下几种。
1. 单轴式惯性激振器
单轴式惯性激振器如图1-4a所示，通常产生沿圆周方向变化的激振力。当轴两端的偏心块具有不同的安装相位时，还会产生沿圆周方向变化的激振力偶。
2. 双轴式惯性激振器
图1-4b所示的双轴式惯性激振器的两轴，通常做反向等速回转，所以当两轴上的偏心块质量及偏心距相等时，在y-y方向上两轴偏心块产生的惯性力相加，在x-x方向上两轴偏心块产生的惯性力互相抵消，因此，该激振器将产生一个直线的、大小变化的激振力。当轴两端的偏心块具有不同的安装相位时（见图1-4c），还会产生定向周期性变化的激振力偶。
图1-4 各种惯性激振器
a）单轴式惯性激振器 b）双轴式惯性激振器 c）轴两端偏心块安装相位不同的双轴式惯性激振器
d）多轴式惯性激振器
3. 多轴式惯性激振器
最常见的为图1-4d所示的四轴式惯性激振器，通常产生两种频率的激振力。
目前单轴式和双轴式惯性激振器得到了相当广泛的应用，多轴式惯性激振器仅在少数机器中应用。
1.2.2 线性或近似线性的非共振类惯性振动机械
该类振动机械具有以下特点：
1）振动机械的弹簧刚度为常数或接近常数。
2）机器在远离共振的状态下工作，工作频率ω与固有频率ω0之比z0通常在2～10范围内选取。
3）由于固有频率远小于工作频率，弹簧的刚度很小，因而传给地基的动载荷小，振动机械有良好的隔振性能。
4）振动机械通常采用单质体振动系统，构造比较简单。
由于该类振动机械具有构造简单、隔振良好等优点，目前在工业中应用相当广泛。
1.单轴式惯性振动机械
（1）单轴惯性振动筛 其结构如图1-5所示。它是由单轴式惯性激振器1、筛箱2和带有隔振弹簧3的悬吊装置所组成的。单轴式惯性激振器通常由带有偏心块或偏心轮的主轴、轴承和轴承座等组成。筛箱是由钢板与型钢焊接或铆接成的箱形结构，在两侧板间用无缝钢管或型钢连接，筛箱内固定有筛网或筛板。筛箱由四个带隔振弹簧的悬吊装置吊于结构架上或楼板上，也可以通过隔振弹簧支承于下方基座上。
图1-5 单轴惯性振动筛
1—单轴式惯性激振器 2—筛箱 3—隔振弹簧 4—前拉弹簧 5—筛面
单轴惯性振动筛的筛箱通常做圆周振动或近似于圆形的椭圆运动，它常用于选矿厂、选煤厂、水泥厂和化工厂，对各种物料进行筛分。
（2）振动球磨机 其结构如图1-6所示。它是由装有研磨介质（通常为钢球）与被研磨物料的圆筒形机体6、单轴式激振器3和隔振弹簧7所组成；电动机1通过弹性联轴器2，使单轴式激振器的主轴回转，主轴上的偏心块5便产生离心力，使机体做近似于圆周的振动，机体上任意一点的轨迹，都位于激振器主轴的垂直平面内。
机体的振动使研磨介质和被研磨物料产生频繁的冲击和相互摩擦，从而使物料被粉碎。但当振动球磨机的振动频率不够高时，每一个研磨介质（钢球）仅相对于某一中间位置做有限制的运动。只有当振动频率超过某临界值的时候，研磨介质才出现对粉碎物料较为有利的运动。每一周期，研磨介质在机体内做一次回转运动，它们之间会产生冲击和摩擦作用。同时，整个研磨介质还绕中心管做慢速的回转运动，其转向与主轴的回转方向相反（见图1-6箭头）。
图1-6 振动球磨机
1—电动机 2—弹性联轴器 3—单轴式激振器 4—轴承 5—偏心块 6—机体 7—隔振弹簧
振动球磨机用于物料的细磨与超细磨，其粉碎细度可达几微米，目前它在粉末冶金工厂、化工厂及其他工厂中得到了比较广泛的应用。
（3）振动光饰机 图1-7所示为激振器主轴垂直方向安装的立式振动光饰机。由图1-7a可见，容器1与立式激振器连成一体，并支承于隔振弹簧2上。振动器主轴上下两端装有偏心块，它们在水平面上的投影互成一个角度。当激振器主轴高速旋转时，偏心块产生激振力（离心力）和激振力矩，使容器产生周期性的振动。由于容器底部为一圆环形状，各点的振幅不一，使容器中的磨料（研磨介质）和被磨工件既绕容器中心轴线（垂直轴）公转，又绕圆环中心翻滚，其合成运动为环形螺旋运动。因为磨料和工件在运动时互相磨削，所以可对工件进行均匀加工。
由立式振动光饰机结构图1-7b看出，容器1（内壁固定有橡胶或塑料衬板）与法兰盘7用螺钉紧固。在容器底部的一侧开有卸料口6，卸料门用螺栓压紧，以保证容器密封。在容器的另一侧设有网状出水口11，添加剂从这里流出。电动机3用四根长螺栓8及两块夹板9悬挂在法兰盘7上。电动机轴两端装有偏心块4。上述各个部分均支承于弹簧2上。在底座5下面有一层橡胶垫10。
振动光饰机常用来去除机械加工件、冲压件和锻铸件的毛刺和氧化皮，也可用作工件的尖边倒圆、除锈和抛光等加工。此外，这种加工方法还可以磨去刃具的虚刃，进而延长它的使用寿命。
（4）插入式振捣器 其结构如图1-8a所示。它是由带有增速齿轮的电动机15、软轴5和偏心式振动棒2所组成的。电动机15通过软轴5，将动力传给振动棒2。软轴的另一作用是可使振动棒在任意一个位置进行工作。
目前在建筑部门中用来振捣混凝土的插入式振捣器的振动棒，除偏心式以外，还采用行星式振动棒。它又分为外滚道式和内滚道式两种，图1-8b为外滚道式振动棒，图1-8c为内滚道式振动棒。采用了行星摩擦传动，在不采用增速齿轮的情况下，就可以使振动棒的振动频率增加到电动机工作频率的4～7倍。通常采用2800r／min的电动机驱动时，振动棒的频率可增加到10000～20000次／min，对于提高混凝土的浇灌质量是有效的，这有利于除去混凝土中的气孔和促使浇灌件密实。
图1-7 立式振动光饰机
a）示意图 b）结构图
1—容器 2—弹簧 3—电动机 4—偏心块 5—底座 6—卸料口
7—法兰盘 8—长螺栓 9—夹板 10—橡胶垫 11—出水口
很明显，滚动体对其自身轴线的转速，即等于电动机的转速，而滚动体中心线对振动棒中心线的转速（或称公转转速），是与振动棒的振动频率相等的。
单个插入式振捣器通常用于振捣小型的混凝土制件。在大型工程中，可应用多个振捣器联合工作。
（5）振动料斗 其结构和工作原理如图1-9所示。该料斗由料仓1、可调减压锥2、振动电动机3、给料斗4、挠性密封装置5和隔振橡胶弹簧6组成。它用于向受料设备或装置给料。料斗本体由外筒和内锥组成，用弹簧将它悬挂在上方的料仓底部，外筒呈Y形，下部有斜槽，物料从斜槽的斗口排出；内滑动锥为尖锥形，小头向上；由于在料斗侧面安装的振动电动机的作用，内外锥在水平方向做近似于椭圆的运动，能使物料连续并定量地（对料量具有一定控制能力）向受料装置给料。振动料斗广泛用于各工业部门，将各种松散物料向受料装置给料。
图1-8 插入式振捣器
a）偏心式插入振捣器 b）外滚道式振动棒 c）内滚道式振动棒
1、11、18—轴承 2—振动棒 3—偏心轴 4、6—软管接头 5—软轴 7—软管锁紧扳手
8—增速器 9—电动机转子轴 10—胀轮式防逆装置 12—增速小齿轮 13—提手
14—电源开关 15—电动机 16—转盘 17—传动轴 19—万向接头 20—壳体 21—滚锥 22—滚道
图1-9 振动料斗
a）结构示意图 b）工作原理图
1—料仓 2—可调减压锥 3—振动电动机 4—给料斗 5—挠性密封装置 6—隔振橡胶弹簧
（6）单轴式惯性圆锥破碎机 其结构如图1-10所示。它与传统圆锥破碎机在原理上有根本区别。从20世纪50年代开始研制惯性圆锥破碎机。前苏联选矿研究设计院（米哈诺布尔）对该种破碎机进行了大量的研究工作，取得了显著的成效。该种破碎机可以破碎任何硬度的脆性物料，如矿石等。经过多年的探索与研究，已开发出多种规格的KID型惯性圆锥破碎机，其结构如图1-10所示。它的工作机构由外破碎锥和可动的内破碎锥组成，两锥体的表面均镶有保护衬套，并形成破碎腔，在内破碎锥的轴上装有不平衡激振器，整个机器安装在隔振弹簧上。电动机的旋转运动通过V带、轮胎联轴器传给轴套及与其相连的激振器，并产生离心力，离心力迫使支承在球面支承上的内破碎锥绕其球心做旋摆运动。
惯性圆锥破碎机应用范围很广，除在粉末冶金工业中用于破碎金属碎屑、硬质金属切割片和粒状金属外，尤其成功地用于耐火材料及不同的建筑材料的破碎。例如，在金属和钢铁碎片的连续再处理厂中每小时可破碎200μm的粉末50～70kg。KID破碎机在研磨工业的应用也引人注目，对制备陶瓷磨料，它也是一种有效的设备。用惯性破碎机粉碎造纸用的纤维半制品，比用传统的盘式磨机效果好得多。在前列宁格勒林业科学院所做的显微镜研究结果表明，用振动惯性装置磨出的纸浆纤维组成完整，折损和断裂量不大。纤维的断裂边缘被压扁，在造纸过程中易与其他纤维连接，提高了纸张的强度。
图1-10 KID型惯性圆锥破碎机
1—机座 2—轮胎联轴器 3—隔振弹簧 4—密封环 5—偏心块 6—进油通道
7—机架 8—球面支承 9—液压止动器 10—外破碎锥 11—料斗 12—内破碎锥
13—轴套支承 14—轴套 15—电动机
惯性破碎机在冶金、建材、陶瓷、造纸、食品、废弃物的加工处理，以及其他许多工业部门中得到了广泛的应用。这对于破碎作业工艺的改革、降低能耗、提高生产率都具有实际意义。
（7）振动压路机 其种类很多，按钢轮的数量和驱动形式分，有单钢轮式轮胎驱动振动压路机、双钢轮式振动压路机和拖式振动压路机等；按振动形式分，有振动式和振荡式压路机。图1-11为单钢轮式轮胎驱动振动压路机结构示意图。它由振动轮框架1、振动轮2、操作台和驾驶室3、橡胶轮胎式驱动后轮4和后轮支架5等组成。
图1-11 单钢轮式轮胎驱动振动压路机结构示意
1—振动轮框架 2—振动轮 3—操作台和驾驶室 4—橡胶轮胎式驱动后轮 5—后轮支架
图1-12所示为振动式（单轴式）压路机振动轮。振动轮为振动压路机的工作部分，土壤的压实效果主要依赖振动轮的工作情况。振动轮是由圆形轮壳和装在其内部的激振器所组成的。振动式与振荡式压路机的基本区别是激振器形式的不同，振动式产生的激振力为离心力，它沿圆周方向变化；振荡式产生一个激振力偶。由于它的工作方式不同，工作效果和使用条件也不相同，振动式压路机的压实深度较深，而振荡式压路机的压实深度浅，但表面的密实度较大。
图1-12 振动式（单轴式）压路机振动轮
振动压路机与早期使用的依靠静压的压路机相比，由于在工作过程中引入了振动，大大地提高了工作效率。振动压路机是修建高速公路、一般道路、机场、大坝等工程中不可缺少的机械设备。
2. 双轴式惯性振动机械
双轴惯性振动机械分为强制同步式和自同步式两类。
（1）振动成型机（振动台）其结构如图1-13所示。这种振动机械是钢筋混凝土构件厂的主要成型机械，用于大批量生产空心板、平板以及厚度不大的梁柱构件等。
该机是由电动机、齿轮同步器、底座、偏心块、支承弹簧等组成的。电动机1通过弹性联轴器使齿轮同步器2回转，再经过两个弹性联轴器，将运动传给激振器的两根主轴。轴上装有多个偏心块5，两轴上的偏心块对称地安装，以使水平方向的激振力互相抵消，垂直方向的激振力互相叠加，这样便可使台面6产生垂直方向的振动。
图1-13 振动成型机（振动台）
1—电动机 2—齿轮同步器 3—底座 4—支承弹簧 5—偏心块 6—台面
使用时，将装好的钢筋和混凝土的钢模紧固在台面上，由于振动，可使钢筋混凝土构件得到快速而有效的振实。
在工业部门中，除了应用强制同步式振动机械外，近十年来，开始广泛采用依照力学原理实现同步的自同步振动机械。
（2）振动筛 图1-14所示为热矿振动筛。该筛机用于冶金部门热烧结矿的筛分。它是由激振器1、筛箱2、二次隔振底架3、一次隔振弹簧4、二次隔振弹簧5、感应电动机6与7、可伸长的弹性联轴器8和中间轴9组成，两台感应式异步电动机通过弹性联轴器（中间为可伸缩的花键轴）使激振器1回转。根据力学原理，在一定条件下，两轴上的偏心块可做等速反向回转，而且两偏心块对称于两轴心连线运转，因而它们所产生的激振力垂直于两轴心连线。为了获得较为良好的隔振效果，该筛机采用二次隔振系统，即在一次隔振弹簧下方，再安装二次隔振质量与二次隔振弹簧。
图1-14 热矿振动筛
1—激振器 2—筛箱 3—二次隔振底架 4—一次隔振弹簧 5—二次隔振弹簧
6、7—感应电动机 8—可伸长的弹性联轴器 9—中间轴
（3）振动桩机 用于振动沉拔桩的振动桩机如图1-15所示。该机由底盘、立柱、斜撑、双轴式激振器及顶部滑轮组等组成。激振器为桩机的主要工作部分，如图1-16所示，该双轴式激振器由一对速比等于1的齿轮连接在一起，由一台或两台感应电动机通过V带带动旋转，从而在垂直方向产生激振力，将桩沉入土壤中。该桩机也可用来将已沉入土壤中的桩拔出。
图1-15 振动桩机
1—底盘 2—立柱 3—斜撑 4—双轴式激振器 5—顶部滑轮组
（4）双激振器振动圆锥破碎机 其结构如图1-17所示。它由外破碎锥、内破碎锥、激振器、上下连接板、悬挂装置和隔振弹簧等组成。内、外破碎锥的工作表面均镶有保护衬板，彼此构成破碎腔。可动的内破碎锥9、两激振器3及上下连接板4和5，通过悬挂装置11悬挂在外破碎锥10的立板上，电动机1通过轮胎联轴器2驱动两激振器3等速同向回转产生离心力，在离心力的作用下，可动的内破碎锥9绕机器中心线做圆周运动，实现对物料的有效破碎。这种新型振动圆锥破碎机的结构新颖，与俄罗斯的KИД和传统破碎机的结构完全不同。它除了具有KИД的优点外，更主要的是它具有锥、柱面相间的独特破碎腔，能获得粒度特性好的破碎产品。在对硬度较低的鹅卵石和硬度较高的岩石破碎试验中，给料粒度小于40mm，排料粒度小于3mm的在80%以上，小于5mm的在90%以上，破碎产品为晶粒体，片状体和粉状料极少，完全达到建筑制砂的要求。这种复合同步振动圆锥破碎机的结构，比俄罗斯的KИД及国内的PZ两种振动破碎机的结构都简单，因而制造成本低。
图1-16 双轴式激振器
1—激振器固定架 2—隔振弹簧 3、5—升降滑轮 4—上悬架
图1-17 双激振器振动圆锥破碎机
1—电动机 2—轮胎联轴器 3—激振器 4—上连接板 5—下连接板
6—护板 7—隔振弹簧 8—底板 9—内破碎锥 10—外破碎锥 11—悬挂装置
（5）振动烘干机 其种类很多，较为典型的为双激振器式圆筒形振动烘干机（见图1-18a）。其结构和传动原理与垂直振动输送机相同，筒体的运动是垂直方向的振动和沿垂直轴的扭转振动的合成。干燥系统如图1-18b所示，它是由引风机、除尘器、烘干机、给料机、换热器和鼓风机组成的。筒体内通入连续通过的热空气，欲烘干的物料沿筒体内的圆形槽或螺旋形槽体运动，由于热空气与物料的连续接触而烘干物料。
图1-18 振动烘干机的工作原理图
a）振动烘干机 b）振动烘干机的干燥系统
1、2—热风进出口 3—进料口 4—筒体 5—出料口 6—隔振弹簧
7—支架 8—激振电动机
振动烘干机可应用于粮食、药材、食品等的烘干作业中。
（6）垂直振动输送机 图1-19所示是交叉轴式自同步垂直振动输送机。该机由螺旋槽体1、底座2、隔振弹簧3、激振电动机4和底架5组成。
图1-19 交叉轴式自同步垂直振动输送机
1—螺旋槽体 2—底座 3—隔振弹簧
4—激振电动机 5—底架
激振电动机在电动机的轴端上安装偏心块，因而激振电动机回转时，偏心块将产生激振力。该种振动机械的两台激振电动机无任何强迫联系。当两台电动机交叉安装时，根据力学原理，在一定条件下，可实现同步运转，并产生垂直方向的激振力和绕垂直轴的激振力矩。因而螺旋槽体上任意一点均会产生垂直振动与绕垂直轴的扭转振动，两种振动的合成是一种组合的直线振动。振动方向线与螺旋槽的夹角通常为20°~45°，这种振动可使螺旋槽体中物料连续地沿槽体向上输送。
垂直振动输送机常用于物料的冷却与输送，每台机器的最大输送高度一般为6~8m，输送量一般不大于20t/h。
3. 多轴式惯性振动机械
目前用于工业中的多轴惯性振动机械有四轴惯性振动输送机。四轴惯性振动输送机如图1-20所示。由图1-20可见，激振器中有两对回转方向彼此相反的主轴，左侧一对轴的转速为右侧一对主轴转速的2倍，但偏心质量矩仅为低速轴的几分之一。当激振器工作时，激振力是两种频率激振力的组合，在垂直方向互相抵消，仅存在于水平方向，合成激振力对振动中心来说是不对称的，因而可使输送管体沿水平方向做不对称的振动，这种振动可使物料向右或向左滑行。
图1-20 四轴惯性振动输送机
1—输送管 2—激振器 3—高速轴 4—低速轴 5—弹簧
1.2.3 线性或近似线性的近共振类惯性振动机械
目前应用于工业中的线性近共振式惯性振动机械有振动炉排、惯性共振式给料机、惯性共振式振动输送机、惯性式共振筛等。这类振动机械具有以下特点：
1）弹性元件（弹簧）的刚度为常数或近似于常数，所以可按线性振动系统或近似于线性系统进行分析研究。
2）振动机械主振系统的频率比z0=ω/ω0一般为0.75～1.3（常用的为0.75～0.95），即机器在近共振情况下工作。但隔振系统的频率比z0=ω/ω0通常仍按远超共振的状态进行选择，通常取z0=2～10。
3）由于在近共振状态下工作，所需的激振力较小，通常为非共振类振动机械所需激振力的1／2～1／8，因而其传动部分结构紧凑，尺寸小而且耐用。
4）当采用单质体振动系统时，由于缺少隔振弹簧，所以会将较大的动载荷传给地基。当采用双质体系统时，虽然可以采用隔振措施，但结构较复杂，机器重量也会相应增大。
5）近共振振动机械工作点（频率比）的调整要比非共振类振动机械复杂一些。
图1-21所示为惯性共振式振动输送机。该机主要由单轴式惯性激振器1、输送槽体2、隔振弹簧3等组成。输送槽体2、平衡质量4与剪切橡胶弹簧5及单轴式惯性激振器1组成了主振动系统。电动机通过V带使激振器主轴回转。主轴上的偏心块回转运动产生的惯性力，使主振动系统产生近共振的振动。输送槽体与平衡质量沿倾斜方向相对振动，并使槽体中的物料向前运动。
输送槽体2、平衡质量4与隔振弹簧3组成了隔振系统，此系统工作在远离共振的状态下。由于隔振系统的固有频率较小，隔振弹簧刚度不大，使这种双质体惯性式近共振振动机械具有较良好的隔振性能。
单轴式惯性共振式振动机械可以采用单质体式，但这种振动机械会将机体的惯性力全部传给地基。
图1-21 惯性共振式振动输送机
1—单轴式惯性激振器 2—输送槽体 3—隔振弹簧 4—平衡质量
5—剪切橡胶弹簧 6—电动机
1.2.4 非线性惯性振动机械
工业用非线性惯性振动机械，可分为硬特性非线性振动机械和软特性非线性振动机械两类。硬特性非线性振动机械的主振固有频率随振幅的增加而增大，软特性非线性振动机械的主振固有频率随振幅的增加而减小。
非线性振动机械具有以下特点：
1）弹性元件具有非线性的性质，即弹性力与位移的关系并非是直线关系，弹簧刚度不是常数。
2）非线性振动机械与线性振动机械相比具有较大的振动加速度（在频率与振幅相同的条件下），这有利于提高机器的工艺指标。
3）硬特性非线性振动机械工作机体的振幅比线性振动机械稳定得多，使该种振动机械有较良好的工作性能。
4）某些软特性非线性振动机械可以获得不对称的速度曲线，这对于完成某些工艺过程（如摇床选矿）来说是不可缺少的。
5）对非线性振动机械，可以很方便地利用增减弹簧预压量的方法（对弹性力为曲线变化的压缩弹簧），或利用调整弹簧间隙的方法（对带有间隙的非线性弹簧），来改变机器的工作点（频率比）。
非线性惯性振动机械包括非线性惯性共振筛、非线性卧式振动离心脱水机、弹簧摇床和振动离心摇床等。前两种为硬特性非线性振动机械，后两种为软特性非线性振动机械。
（1）惯性式共振筛 其结构如图1-22所示。它是由筛箱、激振器的偏心块、平衡质量、主振非线性弹簧、板弹簧和隔振弹簧所组成的。平衡质量4用板弹簧6支承在筛箱1上，筛箱、平衡质量和非线性弹簧组成了非线性主振动系统。筛箱、平衡质量和隔振弹簧组成了隔振系统。
由于在相对振动方向上主振动系统的固有频率与工作频率相接近，所以在这个方向上机体的振幅较大，而与其相垂直的方向远离共振工作状态，机体的振幅很小，因此，机体的运动轨迹接近于一直线或长椭圆形。这种运动轨迹对筛分过程是有利的。
图1-22 惯性式共振筛
1—筛箱 2—主振非线性弹簧 3—带轮 4—平衡质量 5—偏心块
6—板弹簧 7—隔振弹簧
（2）卧式振动离心脱水机 其结构如图1-23所示。该机目前用于选煤厂煤泥的脱水，也可以用于其他物料的脱水。它是利用振动来强化物料离心脱水的设备。
由图1-23可见，筛篮2由主电动机18，通过带轮15和8带动回转。激振系统电动机17经带传动，并通过一对齿轮，使装在机壳3上的四个偏心轮5做反向同步回转，从而产生轴向激振力。机壳3、非线性橡胶弹簧7、主轴10和筛篮2组成主共振系统。在激振力作用下，使筛篮产生轴向振动。物料由给料管1给入筛篮，并在离心力和轴向振动力的综合作用下，均匀地向前滑动。脱水后的物料从筛篮前面落入卸料室，并由此进入机器底部的排料槽中，离心液由机壳收集在一起，经排出室排出。
机壳3安装在长板弹簧11上，长板弹簧又固定于机架13上，机架下面设置隔振橡胶弹簧14，以消除离心机工作时传给地面上的振动。由于机架的振幅很小，长板弹簧的刚度不大，经过长板弹簧一次隔振之后，再经过机架13（二次隔振质量）及二次隔振弹簧（橡胶弹簧14），使离心机传给地面的振动很小。这种振动离心脱水机筛篮排料端的内径为1000mm。
（3）弹簧摇床 图1-24所示的弹簧摇床是我国制造的一种新型摇床。这种摇床用在有色金属选矿厂中，对中细粒矿物进行选别。
偏心轮2回转时产生的激振力，通过偏心拉杆1传给床面13。床面通过螺杆12与金属软弹簧8及橡胶硬弹簧11相连接。当机器静止时，软弹簧与硬弹簧均处于压缩状态下。由于床面装于可摆动的支承装置上，在激振力的作用下，床面13与软硬弹簧8和11所组成的非线性振动系统将产生振动。该种振动机械在近共振状态下工作。由于硬弹簧有时压缩，有时离开，因而床面运动时有不对称的加速度，这种不对称的加速度曲线，可使两种不同密度的矿物在床面上得到较好的选分。
图1-23 卧式振动离心脱水机
1—给料管 2—筛篮 3—机壳 4—主轴套 5—偏心轮 6—冲击板 7—非线性橡胶弹簧 8—带轮 9—短板弹簧 10—主轴 11—长板弹簧 12—轴承 13—机架 14—橡胶弹簧 15—小带轮 16—V带 17—激振系统电动机 18—主电动机
图1-24 弹簧摇床
1—偏心拉杆 2—偏心轮 3—V带 4—支架 5—电动机 6—手轮 7—弹簧箱 8—金属软弹簧
9—弹簧支座 10—螺母 11—橡胶硬弹簧 12—螺杆 13—床面 14—支承装置
为了提高摇床的处理能力和有效地回收细粒矿物，还研究了一种振动离心摇床。从振动机构来看，它与弹簧摇床没有本质的区别。不同的只是弹簧摇床的选别作用发生在重力场中，而离心摇床的选别工作引入了比重力大几倍，甚至几十倍的离心力，因而强化了选矿过程。
目前在工业中，除了应用单质体（或称单头）弹簧摇床与振动离心摇床外，还研究应用双质体（或称双头）摇床。
1.2.5 冲击式惯性振动机械
利用冲击振动的机械有蛙式夯土机、振动锤锻机、振动钻探机、冲击式振动落砂机、冲击式振动造型机等。冲击式振动机械是非线性振动机械的一个特例。
理论计算与试验都可以证明，冲击情况下物体产生的加速度，比一般线性振动机械工作的最大加速度大几倍、几十倍，甚至几百倍。因而利用冲击可以产生很大的冲击力，这对压实土壤，使物体产生塑性变形，岩石发生破坏或碎裂，促使铸件上的型砂剥落都是十分重要的。
图1-25为蛙式夯土机。它是由夯头1、夯架2、传动轴架9、底盘4和电动机5等部分组成的。电动机通过二级V带使带有偏心块的圆轮回转。当偏心块回转至某一角度时，夯头被抬起，在离心力的作用下，夯头被提升到一定高度，同时，整台机器向前移动一定距离。当偏心块转到一定位置后，夯头开始下落，下落速度逐渐增大，并以较大的冲击力夯实土壤。
该机广泛应用于建筑工程施工中，用来夯实灰土和素土地基，以及完成场地的平整工作等。除蛙式夯土机外，还有电动机或内燃机带动的单轴式和双轴式振动夯土机。
图1-26所示的振动锤由双轴式惯性激振器、夹持器、冲击锤组成。为了防止由于冲击引起电动机损坏，在图1-26b中，用弹簧5将电动机1与双轴式惯性激振器2隔离。电动机通过V带使激振器回转。为了预防由于振动引起传动带的伸长与缩短，在电动机底座上增设一个中间带轮6。中间带轮轴与激振器轴在一个水平平面内。
图1-25 蛙式夯土机
1—夯头 2—夯架 3、7—V带 4—底盘 5—电动机 6—把手 8—带轮 9—传动轴架
图1-26 振动锤
a）电动机与激振器连在一起的振动锤 b）电动机用弹簧与激振器隔离的振动锤
1—电动机 2—双轴式惯性激振器 3—夹持器 4—冲击锤 5—弹簧 6—中间带轮