转阀控制的高频液压激振器的研究

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1 系统的工作原理液压振动技术在工程领域中得到了广泛应用 j。

当今振动设备大多以惯性激振作为振动器的激振方式，但惯性激振方式存在着参振质量大、轴承更换频繁、能耗大等缺点，利用液压振动技术可以完全克服以上缺点 J。与惯性激振、弹性连杆激振和电磁激振相比，液压振动技术具有无极调频和调幅、系统简单、操纵方便、省力等优点 ]。液压激振器是液压振动技术应用的关键元件，特别是滑阀控制和转阀控制的液压激振器最具代表性4 J。由转阀控制的液压激振器结构简单、激振频率高、输出功率大，是-种新型的液压激振方式 J。本文设计了-套高频液压激振器，介绍在激振器中起关键作用的转阀和振动液压缸的结构，并对该系统做了仿真分析。

· 霍州煤电高层专业人才实践工程资助项目(HMGS201221)液压激振器系统如图 1所示，把工件芭到振动台面上，振动液压缸活塞杆与振动台面相连，由马达驱动转阀实现对振动液压缸进/回油口的交替供液，振动液压缸产生激振力(位移)作用在振动台面上，使工件产生振动。由工件上的传感器和检测仪实时在线检测工件的振动形态、参数等数据，把这些数据输入处理器。处理器按设定的程序来控制液压泵流量、压力与马达转速等参数，反馈调节振动参数，使振动指标满足现实需求。

2 转阀式激振器的结构及工作原理2.1 转阀结构转阀是液压激振器系统的主要控制元件，对液压652013年第9期 现代制造工程(Modern Manufacturing Engineering)激振器系统的激振力、激振频率以及激振振幅有重要影响。本文设计的转阀结构如图2所示，图2中，P为高压油腔口、 为低压油腔口，A、B接振动液压缸 A、B腔。转阀阀芯将阀体分隔为高压油腔和低压油腔，阀芯两侧沿圆周方向相互交错布置共开有26条油槽，其中左侧 13条油槽与高压油腔相通，右侧13条油槽与低压油腔相通，通高压和低压油腔的油槽沿阀芯外圆周相间排列，转阀阀芯如图3所示。由马达驱动转轴带动阀芯旋转实现油路换向 J。

al系统实物照片后bl系统示意图 1 液压激振器系统图2 转阀结构图3 转闽阀芯转阀阀体如图4所示，阀体上开有两个相对轴线上下对称分布的长方形油孔，分别通向振动液压缸的腔 A、腔 。长方形油孔的宽度(周向尺寸)略小于阀芯上油槽的宽度，使进油和回油互不相通 J。在阀体上相对轴线前后两两对称开有四个圆形油孔，油泵供给的高压油通过左侧的-对油孔向转阀高压腔供油，两个孔进油可使阀芯受力平衡，振动液压缸回油通过低压腔及右侧-对油孔回油箱。

图4 转阀阀体2.2 振动液压缸结构本文设计的振动液压缸的结构如图5所示。振动液压缸采用双活塞杆式双作用液压缸在交变液流的作用下，通过活塞杆的往复运动来产生振动效果。在振动过程中，活塞杆的往复运动频率很高，为降低活塞杆与端盖之间的摩擦及活塞与缸体之间的摩擦，本振动液压缸在活塞杆与前后盖之间设计了润滑冷却回路，对其摩擦起到润滑和冷却的作用，并在活塞上安装了铸铁活塞环，活塞环防止活塞直接与液压缸缸体接触，起到支撑作用，使活塞在液压缸内的运动灵活，同时活塞环具有 良好的密封效果，能 自动补偿磨损和温度变化的影响。

2.3 激振器工作原理马达驱动转阀转轴旋转时，带动转阀阀芯-起旋转，转阀阀体上两个接振动液压缸的接 口(A、B)在阀芯的旋转作用下，分别通过油槽交替接通高压室(P)张建卓，等：转阀控制的高频液压激振器的研究 2013年第9期图5 振动液压缸的结构与低压室( )。使其出现：当-个接口连通高压室进油时，另-个接口连通低压