[发明专利]新型高频电液颤振发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高频电液颤振发生器。

背景技术

目前主要有三种类型的振动装备，性能特点如下：①机械式，主要分为离心式和直接作用式两类。离心式机械振动装置的频率范围一般为5～100Hz，负载为50～10000N；直接作用式机械振动装置的频率范围为1～200Hz，可得到很大的推力和较大的振幅。这类振动装置结构简单、成本低，但上限频率较低，广泛应用于各种低频振动场合。②电磁式，能产生复杂的振动波形，具有波形失真度较小、工作频率范围大等优点，由于受到固有磁饱和的限制，不易获得大激振力，此外，设备结构复杂、振动位移有限并需要辅助冷却装置，因此，主要应用于振动试验台。小型电磁式振动台的频率范围为0～10kHz，大型电磁式振动台频率范围为0～2kHz，主要应用于航空、航天及国防等领域。③液压式，广泛地应用于振动打桩、振动锻造、振动造型、振动剪切、振动压实、振动输送、振动筛、农业机械和振动试验台等。上述3类振动装备中，液压式推力最大。

工程中对于大激振力、高频微幅(振幅从2μm到100μm，频率从数Hz到数kHz)且小体积振动器的需求越来越迫切；但是，现有的电磁振动设备在高频振动时输出的激振力小已经不能满足工程中更高要求。通常电液振动台所采用的液压缸结构为常规形式，即双出杆液压缸或差动连接的单出杆液压缸，控制元件采用电液伺服阀或新型的激振阀，由于液压缸活塞的质量较大，液压缸的工作容腔体积也相对较大，动力系统的固有频率难以提高。

发明内容

为了克服已有的振动装备不能适用于同时需要大激振力、高频微幅的场合的不足，本发明提供一种能适用于大激振力、高频微幅的场合、体积小的新型高频电液颤振发生器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型高频电液颤振发生器，包括交流阀和颤振缸，所述颤振缸包括缸体，所述缸体侧壁开有一个进出油孔，所述交流阀包括阀体、阀套、阀芯及驱动阀芯转动的转动动力机构和驱动阀芯滑动的滑动动力机构；所述阀体上设有一个进油口、一个出油口和一个回油口，所述出油口与所述进出油孔连通，所述进油口和回油口与液压油源连通；所述阀体内开有供阀芯插入的阀腔，所述阀芯外套装阀套，所述缸体内部为环状容腔，所述进油口通过缸体底部的油孔与缸体中间柱中心的油孔相连通，所述缸体的一端安装与负载连接的弹性端盖，所述缸体另一端安装固定端盖，所述缸体内安装活塞，所述活塞与所述缸体的侧壁和中间柱壁密封连接，所述活塞与用以带动活塞上下移动的活塞驱动机构连接，所述活塞将环状容腔分为上腔和下腔，所述上腔和下腔的缸体内壁均开有平衡油口，两个平衡油口通过平衡油道连通，所述平衡油道上安装高压球阀。

进一步，所述活塞驱动机构包括活塞杆、连接板和丝杆，所述活塞与所述活塞杆的一端固定连接，所述活塞杆的另一端与连接板固定连接，所述连接板与丝杆的一端通过卡环连接，所述丝杆设有外螺纹段，所述外螺纹段安装在丝杠支座的螺纹孔内，紧固螺母安装在所述外螺纹段上，所述丝杠支座与所述缸体固定连接，所述缸体安装在固定支架上。

再进一步，所述大活塞的另一端安装调节杆。

所述交流阀中，阀芯上有4个台肩，其中外侧两个台肩为支承台肩，内侧两个台肩在周向分别均匀加工Z₁个槽口，Z₁为偶数，且n≥4，两个台肩上的槽口相互错位；阀套沿轴向开4组窗口，相邻窗口之间的间距与内侧两个台肩之间的间距相等，中间1组窗口沿周向均匀开设Z₂个T型窗口，Z₂为偶数，Z₂＝Z₁+2个，外侧3组沿周向均匀开设Z₂个矩形窗口，从径向截面方向来看，各组窗口的位置一致。

所述缸体中间柱中心的油孔与所述弹性端盖正对

本发明的技术构思为：由液压油源、交流阀和颤振缸组成。颤振缸为单作用无活塞液压缸，结构特点是：左侧活动端能够改变液压缸的工作容积，从而调节液压固有频率；右侧弹性端输出振动。交流阀为三通型轴配流转动换向阀，结构特点是：阀芯转动时，两个台肩与阀套在径向相应位置形成的阀口交替开闭，控制油液输出交流液流，结构上的多处创新设计使交流阀在高频换向时工作稳定并且噪声小，满足了颤振器高频振动的要求。