專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓激振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓激振裝置，尤其是利用變頻調(diào)速技術(shù)調(diào)節(jié)振動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速，通過(guò)閉式液壓回路控制激振油缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)振動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生直線振動(dòng)的液壓激振裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)現(xiàn)有振動(dòng)設(shè)備的激振方式是以慣性激振方式為主。其中年產(chǎn)20多億噸煤的篩選系統(tǒng)中大量使用的振動(dòng)篩大部分都是基于慣性激振的直線振動(dòng)篩。例如，ZKX型直線振動(dòng)篩就是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)三角帶驅(qū)動(dòng)振動(dòng)器的傳動(dòng)軸，使振動(dòng)器工作，其振動(dòng)是慣性激振。該振動(dòng)器是箱式偏心塊結(jié)構(gòu)振動(dòng)器，是通過(guò)偏心塊在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的離心力作為激振力而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)的，其參振質(zhì)量大；軸承受熱嚴(yán)重、更換軸承頻繁；振動(dòng)參數(shù)難調(diào)；同時(shí)在非振動(dòng)方向會(huì)產(chǎn)生離心力的分力，造成能源的浪費(fèi)，特別是隨著高速重載振動(dòng)設(shè)備的發(fā)展，這一問(wèn)題更加突出，嚴(yán)重地阻礙和制約了相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。
隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓傳動(dòng)具有功率密度高，易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)、速度剛度大、配置柔性大，動(dòng)力傳輸和控制方便等優(yōu)點(diǎn)日益突出，因而在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前95％以上的工程機(jī)械都采用了液壓技術(shù)。因此人們將液壓技術(shù)應(yīng)用于振動(dòng)機(jī)械行業(yè)，出現(xiàn)了泵控馬達(dá)激振和閥控缸式激振。
泵控馬達(dá)激振系統(tǒng)是由變量液壓泵帶動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)撓性聯(lián)軸器帶動(dòng)慣性激振器旋轉(zhuǎn)，雖然將液壓技術(shù)應(yīng)用于振動(dòng)機(jī)械，而且具有其本身的優(yōu)點(diǎn)，但是從根本上講還是慣性激振，只是改變了慣性激振的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，仍然解決不了參振質(zhì)量大，功率損耗大的問(wèn)題。閥控油缸激振系統(tǒng)是激振頻率和振幅相互影響，激振閥換向頻率提高，過(guò)流量減小。對(duì)于流量壓力足夠大的直流系統(tǒng)，隨著激振閥產(chǎn)生的激振頻率的增加，振動(dòng)系統(tǒng)的振幅出現(xiàn)下降，很難同時(shí)滿足較高振動(dòng)頻率和較高振幅的要求。特別是當(dāng)激振頻率超過(guò)某一定值后，提高振幅是十分困難或是不可能的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題是現(xiàn)有泵控馬達(dá)慣性激振參振質(zhì)量大、能耗大的問(wèn)題；閥控油缸激振頻率和振幅相互影響，換向閥換向頻率過(guò)高使過(guò)流量減小的問(wèn)題。目的是提供一種振動(dòng)參數(shù)易調(diào)，參振質(zhì)量小、能耗低以及能夠滿足中頻大振幅工況要求的液壓激振裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括有變頻控制系統(tǒng)、液壓泵站、激振油缸，變頻控制系統(tǒng)包括變頻器和可編程控制器；液壓泵站包括變頻電機(jī)以及管道聯(lián)通的雙聯(lián)泵、振動(dòng)泵、補(bǔ)油閥、溢流閥、電磁換向閥、背壓閥組、低壓梭閥和低壓溢流閥；激振油缸是雙作用單出桿液壓缸，其特征在于將振動(dòng)泵對(duì)稱(chēng)布置的一對(duì)柱塞缸I和柱塞缸II通過(guò)液壓管道分別與激振油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通，激振油缸的活塞桿與負(fù)載結(jié)構(gòu)上的激振點(diǎn)連接；所述的振動(dòng)泵是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的成對(duì)柱塞泵，其柱塞缸I和柱塞缸II的排量分別與激振油缸的兩個(gè)作用腔的面積和振幅相匹配，激振油缸的兩個(gè)腔分別與振動(dòng)泵的對(duì)應(yīng)排量的柱塞缸I和柱塞缸II通過(guò)液壓管道連通，組成閉式回路。
上述的低壓梭閥的閥芯是兩個(gè)單向閥的閥芯連成一體。
本發(fā)明液壓激振裝置的工作原理是，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)振動(dòng)泵和雙聯(lián)泵(機(jī)油泵和補(bǔ)油泵)啟動(dòng)，使振動(dòng)泵放氣，充滿油液；然后電磁換向閥通電換位，右位通，激振系統(tǒng)正常工作；低壓梭閥和低壓溢流閥組成梭閥組在系統(tǒng)中對(duì)閉式系統(tǒng)的油液起到更新和散熱作用。油液的補(bǔ)充由補(bǔ)油閥控制。制動(dòng)制動(dòng)時(shí)電磁換向閥斷電，左位起作用，用溢流閥吸收液壓缸腔內(nèi)產(chǎn)生的壓力沖擊，單向閥用于自吸補(bǔ)油。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的液壓激振裝置具有的優(yōu)點(diǎn)與積極效果在于(1)本液壓激振裝置采用成對(duì)柱塞振動(dòng)泵，每成對(duì)柱塞缸分別與單出桿液壓缸的兩個(gè)腔相連，組成閉式回路；(2)采用補(bǔ)油泵供液，振動(dòng)泵不需要專(zhuān)門(mén)的進(jìn)油口接油箱，即不需要配油考慮；(3)本液壓激振裝置的激振力在系統(tǒng)的最高設(shè)限范圍內(nèi)隨負(fù)載而變。負(fù)載大，激振力大；負(fù)載小，激振力小。即激振力可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)控；(4)本液壓激振裝置的激振頻率由變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)自動(dòng)調(diào)速；(5)本液壓激振裝置在正常工作的情況下不依賴(lài)換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)換向，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)激振油缸的上下振動(dòng)；(6)本液壓激振裝置的振幅和振頻的調(diào)節(jié)互不干涉，振幅不受頻率調(diào)節(jié)的影響；(7)本液壓激振裝置的激振油缸的振動(dòng)因振動(dòng)泵自身結(jié)構(gòu)及工作特點(diǎn)而自動(dòng)保持同步。
本發(fā)明液壓激振裝置用于工廠、礦山、冶金、發(fā)電、制糖、制鹽、建筑等所有直線振動(dòng)的設(shè)備和直線振動(dòng)的試驗(yàn)臺(tái)，尤其是用于礦山、發(fā)電、制糖、制鹽等行業(yè)中對(duì)中細(xì)粒度物料的干、濕式分級(jí)，以及選煤、選礦或?qū)γ汉偷V石的脫水、脫介、脫泥等的直線振動(dòng)篩。


圖1是本發(fā)明液壓激振裝置的結(jié)構(gòu)示意中以四柱塞缸的振動(dòng)泵帶動(dòng)兩個(gè)激振油缸為例1曲軸 2活動(dòng)軸承 3連桿 4柱塞缸I 5柱塞缸II 6柱塞 7放氣閥I 8補(bǔ)油閥 9溢流閥I 10液壓管道 11電磁換向閥 12背壓閥組 13低壓梭閥 14振動(dòng)體支座 15壓力表 16放氣閥II 17激振油缸 18低壓溢流閥 19潤(rùn)滑系統(tǒng) 20聯(lián)軸器 21變頻電機(jī) 22溢流閥II 23雙聯(lián)泵(補(bǔ)油泵和機(jī)油泵) 24過(guò)濾器 25油箱具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖以四柱塞缸的振動(dòng)泵帶動(dòng)兩個(gè)激振油缸為例來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1中的液壓激振裝置，包含有變頻控制系統(tǒng)、液壓泵站、激振油缸。變頻控制系統(tǒng)包括變頻器和可編程控制器，采用PLC編程；液壓泵站包括變頻電機(jī)21、雙聯(lián)泵23(補(bǔ)油泵和機(jī)油泵)、振動(dòng)泵、補(bǔ)油閥8、溢流閥I 9、電磁換向閥11、背壓閥組12、低壓梭閥13、低壓溢流閥18和液壓管道10；激振油缸17是雙作用單出桿液壓缸，其個(gè)數(shù)按系統(tǒng)所需激振點(diǎn)配置；振動(dòng)泵主要是由曲軸1、連桿3、柱塞缸I 4、柱塞缸II 5、柱塞6、放氣閥I 7以及組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)所需要的支撐缸體、活動(dòng)軸承2等組成；振動(dòng)泵的柱塞缸I 4和柱塞缸II 5的排量分別與激振油缸17的兩個(gè)作用腔的面積和振幅相匹配，激振油缸17的兩個(gè)腔分別與振動(dòng)泵的對(duì)應(yīng)排量的柱塞缸通過(guò)液壓管道10連通，組成閉式回路；激振油缸17的活塞桿與負(fù)載結(jié)構(gòu)上的激振點(diǎn)連接。
變頻電機(jī)21通過(guò)撓性聯(lián)軸器20與振動(dòng)泵的曲軸1連接，曲軸1的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)柱塞6在柱塞缸I 4和柱塞缸II 5內(nèi)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)液壓管道10的連通驅(qū)動(dòng)激振油缸17的活塞桿帶動(dòng)負(fù)載一起做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；低壓梭閥13和低壓溢流閥18組成梭閥組對(duì)系統(tǒng)中的油液進(jìn)行更新和散熱。
本發(fā)明液壓激振裝置的工作過(guò)程是，當(dāng)變頻電機(jī)21啟動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)振動(dòng)泵和雙聯(lián)泵23(機(jī)油泵和補(bǔ)油泵)啟動(dòng)，振動(dòng)泵主要由曲軸1、連桿3、柱塞缸I 4、柱塞缸II 5和柱塞6以及組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)所需要的支撐缸體、活動(dòng)軸承2等組成；機(jī)油泵用于給潤(rùn)滑系統(tǒng)19供油，補(bǔ)油閥8組用于向振動(dòng)泵柱塞缸I 4和柱塞缸II 5的上腔內(nèi)補(bǔ)油；振動(dòng)泵的曲軸1運(yùn)轉(zhuǎn)0.5S后，電磁換向閥11得電，由中位換到右位工作，連通振動(dòng)泵與激振油缸17之間的油路，使得振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)入正常工作階段；此時(shí)，由變頻控制系統(tǒng)控制振動(dòng)泵曲軸1的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率；低壓梭閥13和低壓溢流閥18組成梭閥組在系統(tǒng)中對(duì)閉式系統(tǒng)的油液起到更新和散熱作用；補(bǔ)油泵通過(guò)補(bǔ)油閥8組此時(shí)會(huì)向油路中補(bǔ)油，和溢流閥22使系統(tǒng)保持工作壓力和滿足系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的振幅要求；當(dāng)停機(jī)時(shí)，電磁換向閥11換回左位，上下油路切斷；用背壓閥組12中的溢流閥吸收激振油缸17腔內(nèi)產(chǎn)生的壓力沖擊，單向閥用于自吸補(bǔ)油；變頻電機(jī)21斷電，振動(dòng)泵和雙聯(lián)泵23停止工作。
對(duì)于其余成對(duì)柱塞的振動(dòng)泵帶動(dòng)激振油缸系統(tǒng)，工作原理一樣，只是系統(tǒng)單元數(shù)目的放大或者縮小。
權(quán)利要求
1.一種液壓激振裝置，包含有變頻控制系統(tǒng)、液壓泵站、激振油缸，變頻控制系統(tǒng)包括變頻器和可編程控制器；液壓泵站包括變頻電機(jī)以及管道連通的雙聯(lián)泵、振動(dòng)泵、補(bǔ)油閥、溢流閥、電磁換向閥、背壓閥組、低壓梭閥和低壓溢流閥；激振油缸是雙作用單出桿液壓缸，其特征在于將振動(dòng)泵對(duì)稱(chēng)布置的一對(duì)柱塞缸I(4)和柱塞缸II(5)通過(guò)液壓管道(10)分別與激振油缸(17)的有桿腔和無(wú)桿腔連通，激振油缸(17)的活塞桿與負(fù)載結(jié)構(gòu)上的激振點(diǎn)連接；所述的振動(dòng)泵是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的成對(duì)柱塞泵，其柱塞缸I(4)和柱塞缸II(5)的排量分別與激振油缸(17)的兩個(gè)作用腔的面積和振幅相匹配，激振油缸(17)的兩個(gè)腔分別與振動(dòng)泵的對(duì)應(yīng)排量的柱塞缸I(4)和柱塞缸II(5)通過(guò)液壓管道(10)連通，組成閉式回路。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓激振裝置，其特征在于低壓梭閥(13)的閥芯是兩個(gè)單向閥的閥芯連成一體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液壓激振裝置，包含有變頻控制系統(tǒng)、液壓泵站、激振油缸。液壓泵站包括變頻電機(jī)以及液壓管道連通的雙聯(lián)泵、振動(dòng)泵、補(bǔ)油閥、溢流閥、電磁換向閥、背壓閥組、低壓梭閥和低壓溢流閥；振動(dòng)泵采用曲軸連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將振動(dòng)泵對(duì)稱(chēng)布置的一對(duì)柱塞缸出口通過(guò)液壓管道分別與激振油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通，組成閉式回路。本發(fā)明采用成對(duì)柱塞振動(dòng)泵，振動(dòng)參數(shù)獨(dú)立無(wú)級(jí)可調(diào)，能耗低，可采用單點(diǎn)激振或多點(diǎn)激振，滿足了中頻大振幅的工礦要求，適用于直線振動(dòng)設(shè)備和振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，尤其適用于礦山、發(fā)電、制糖、制鹽等行業(yè)。
文檔編號(hào)F15B13/00GK101078412SQ20071006226
公開(kāi)日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者寇子明, 廉紅珍, 吳娟, 李軍霞, 衛(wèi)進(jìn), 高貴軍 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)