[发明专利]容腔动态增压的激振拉削装置及其激振参数调整方法

说明书

本发明公开了容腔动态增压的激振拉削装置及其激振参数调整方法。现有激振拉削装置不具有参数调整能力，或参数调整不及时。本发明容腔动态增压的激振拉削装置，包括拉削主液压缸、拉刀、机架、电液驱动部分和信号反馈部分。电液驱动部分包括激振油源、单出杆激振缸、第一伺服阀、第二伺服阀、第一油压调节组件和第二油压调节组件。第一油压调节组件、第二油压调节组件均包括步进电机、盘形凸轮和调压活塞。激振油源包括双联泵、第一换向阀、第二换向阀、单向阀、溢流阀和第一节流阀。信号反馈部分包括第一油压变送器、第二油压变送器、第三油压变送器、激光测距传感器和加速度传感器。本发明通过动态调整缸体的容腔体积，能够实时调节激振参数。

技术领域

本发明属于电液伺服激振技术领域，具体涉及一种基于双阀驱动及容腔动态增压的激振拉削装置及其激振参数调整方法。

背景技术

电液激振器通常是利用小功率电动激振器带动液压伺服阀，控制管道中的液压力介质，在液压缸中的活塞上便产生很大的激励力，从而使被激件获得振动。电液激振器属于改进过的新型高效振动源设备，它的优点在于处理能力大、工作可靠以及筛分效率高，并且可以根据用户的需求来设计制造。电液激振器广泛应用于许多重要的工程领域，如汽车设计领域，航空航天领域，高精密激振拉削，水坝，高层建筑抗震等。而在振动切削加工领域中，有效的电液伺服激振系统相对较少，特别是负载扰动下的输出性能还有待于进一步研究。基于大负载切削特性对于刀具的磨损作用，有必要发明一种适用于振动切削加工的电液激振器，改善刀具的磨损，提高加工质量。

现有的电液激振系统，如：专利号为CN201210218096.X(授权公开号CN102734279A，授权公布日2012年10月17日)公开了一种电液激振器。一种电液激振器振动波形控制装置，包括油源、高频激振阀、并联伺服阀、液压执行机构和加载对象；并联伺服阀包括用零偏步进电机，高频激振阀为2D电液高频激振阀，2D电液高频激振阀包括轴向步进电机；还包括位置检测装置、数据采集控制器、电液伺服控制器和工控机，电液伺服控制器连接所述零偏步进电机和轴向步进电机；工控机包括：控制执行模块，用以将设定的激振波形信号分解为零偏控制信号和幅值控制信号，并将控制信号输出到电液伺服控制器；反馈比较模块，用以将零偏反馈信号和幅值反馈信号分别与零偏控制信号和幅值控制信号比较，并将比较后的差值信号发送给电液伺服控制器。但此装置结构过于繁琐，且倾向于高频激振场合，并不能适应振动切削加工对于激振力和激振幅值的要求，用途有局限性。专利号为CN200910154594.0(授权公开号CN101718291A，授权公布日2010年06月02日)一种大流量高频电液激振控制阀驱动系统，包括大流量高频电液激振阀，所述驱动系统还包括用以驱动阀芯轴向线性滑动的主阀端部液压缸和用以驱动阀芯旋转的变速器，所述主阀端部液压缸包括缸体和驱动活塞，所述驱动活塞固定安装在所述阀芯的端部，所述缸体内以驱动活塞为界，靠近阀芯一侧的缸体为有杆腔，另一侧的缸体为无杆腔，所述有杆腔与高压油箱连通，所述无杆腔通过流量阀与高压油箱连通；所述变速器包括液压马达、主动齿轮、惰轮和从动齿轮；所述变速器包括液压马达和齿轮增速机构；所述液压马达的输出轴与所述齿轮增速机构的输入轴联接，所述齿轮增速机构的输出轴与阀芯联接。但其驱动方式过于繁琐，且激振频率和激振幅值并不能精确调节，且在激振油路高速切换时会产生较大的波动，影响激振性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双阀驱动及容腔动态增压的激振拉削装置及其激振参数调整方法。

本发明容腔动态增压的激振拉削装置，包括拉削主液压缸、拉刀、机架、电液驱动部分和信号反馈部分。所述的拉削主液压缸固定在机架上。所述的电液驱动部分包括激振油源、单出杆激振缸、第一伺服阀、第二伺服阀、第一油压调节组件和第二油压调节组件。所述的单出杆激振缸包括缸体和激振活塞杆。所述的缸体与拉削主液压缸的拉削活塞杆固定。缸体内设置有活塞腔、第一调压腔和第二调压腔。所述的激振活塞杆与活塞腔构成滑动副。激振活塞杆的外端与拉刀的内端固定。激振活塞杆将活塞腔分隔为激振有杆腔和激振无杆腔。第一调压腔、第二调压腔分别设置在激振有杆腔的两侧，且均与激振有杆腔连通。