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一种激振

阅读:1013发布:2020-10-18

专利汇可以提供一种激振专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 阀 ,具体是一种激振阀,属于 流体 传动及控制领域中的液压控制领域。所公开的技术方案为:一种激振阀,由一个 阀体 和一个阀芯和左端盖、右端盖组成,所述的激振阀实质为三位四通的电驱动的换向阀,三位即左位、中位、右位。四通即控制口A、主进油口、控制口B、回油口T,所述阀芯上从左到右依次设有带 波形 槽的节流凸肩,控制凸肩A,控制凸肩B,高压凸肩,自所述的右端盖上的开孔伸出,伸出端设有 键槽 。通过键槽,接入 扭矩 ,使阀芯发生转动,进而产生阀芯的轴向往复运动,实现控制口A和控制口B的进油换向;本发明不同于传统的先导式 电磁阀 或者2D高频激振阀,其控制更简单,流量更大,适合特定的振动试验台,有其广大的工程应用场合。,下面是一种激振专利的具体信息内容。

1.一种激振,由一个阀体(1)和一个阀芯(2)和左端盖(3)、右端盖(4)组成,其特征在于所述的激振阀为三位四通的电驱动的换向阀,所述阀芯(2)上从左到右依次设有节流凸肩(5),控制凸肩A(6),控制凸肩B(7),高压凸肩(8),自所述的右端盖(4)上的开孔伸出;相应的激振阀的阀腔从左到右依次被上述四个凸肩分隔成五个腔室,分别是左压腔(9),低压腔(10),主进油腔(11),回油腔(12),右压力腔(13);其中所述的节流凸肩(5)的周面上开设有一圈波形槽(14),所述节流凸肩(5)的左端面上近边缘处开有通油孔a(15)与上述波形槽(14)相通;所述阀芯(2)上还设有通油孔b(16)和通油孔c(17)及油道沟通主进油腔(11)和右压力腔(13);所述的阀体(1)上,与节流凸肩(5)相对应处设置有周向均布高压孔(18)和低压孔(19),所述高压孔(18)与主进油腔(11)通过阀体(1)内的油道相沟通,所述主进油腔(11)通过主进油口(20)及阀内油道到进油口P(21);所述的低压孔(19)与低压腔(10)相通,所述低压腔通过回油口A(22)及阀内油道到回油口T(23),所述高压孔(18)和低压孔(19)始终分别与波形槽(14)的左右边缘保持接触;与控制凸肩A(6)相对应处设置有一圈凹槽A(24),所述凹槽A(24)与控制口A(25)相通;与控制凸肩B(6)相对应处设置有一圈凹槽B(26),所述凹槽B(26)与控制口B(27)相通;所述回油腔通过回油孔B(28)及阀内油道到回油口T(23)。
2.根据权利要求1所述的激振阀,其特征在于所述的阀芯上的节流凸肩(6)上的波形槽(14)为正弦波形,波数为偶数。
3.根据权利要求2所述的激振阀,其特征在于所述的波形槽(14)的槽宽为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的激振阀,其特征在于所述的阀芯(2)自所述的右端盖(4)上的开孔的伸出端上设有键槽(29)。
5.根据权利要求4所述的激振阀,其特征在于所述高压孔(18)和低压孔(19)分别与波形槽的左右边缘保持接触时,保证开度在0.01-0.2之间,并且两孔以在阀芯(2)处中位时,波形槽(14)的波形零线呈轴对称开设,工作时,随着阀芯(2)转动,阀芯(2)作轴向运动以保证两孔始终以波形槽(14)的中线保持轴对称。
6.根据权利要求5所述的激振阀,其特征在于所述节流凸肩(5)的左端面与高压凸肩(8)的右端面,两者面积之比为2:1。

说明书全文

一种激振

技术领域

[0001] 本发明涉及一种阀,具体是一种激振阀,属于流体传动及控制领域中的液压控制领域。

背景技术

[0002] 振动试验是现代工程技术领域中一项基本试验,广泛应用于许多重要的工程领域,如导弹,火箭的环境实验;汽车、行走机械的道路模拟实验;工程材料试验;大坝、高层建筑的抗震试验等。其所用的振动台以电液式居多,因其具有无级调幅、调频,输出作用大,简化系统易于实现自动化控制的优点。浙江工业大学研制的2D高频激振阀是目前电液式振动台的核心,该阀具有双自由度,即阀芯具有径向旋转运动和轴向的直线运动,阀芯一般由一伺服电机驱动。但是由于采用伺服电机,其控制系统仍较复杂,并且激振阀的输出频率高,但是流量不够大,因此基于对我国发明申请96113491.7所公开的伺服螺旋机构的原理,做出明显的改进,开发一种控制简单的大流量激振阀,以适用工程需要。

发明内容

[0003] 本发明针对现有技术中的不足,一种控制简单的大流量激振阀。具体方案公开如下:一种激振阀,由一个阀体和一个阀芯和左端盖、右端盖组成,所述的激振阀为三位四通的电驱动的换向阀,所述阀芯上从左到右依次设有节流凸肩,控制凸肩A,控制凸肩B,高压凸肩,自所述的右端盖上的开孔伸出;相应的激振阀的阀腔从左到右依次被上述四个凸肩分隔成五个腔室,分别是左压力腔,低压腔,主进油腔,回油腔,右压力腔;其中所述的节流凸肩的周面上开设有一圈波形槽,所述节流凸肩的左端面上近边缘处开有通油孔a与上述波形槽相通;所述阀芯上还设有通油孔b和通油孔c及油道沟通主进油腔和右压力腔;所述的阀体上,与节流凸肩相对应处设置有周向均布高压孔和低压孔,所述高压孔与主进油腔通过阀体内的油道相沟通,所述主进油腔通过主进油口及阀内油道到进油口P;所述的低压孔与低压腔相通,所述低压腔通过回油口A及阀内油道到回油口T,所述高压孔和低压孔始终分别与波形槽的左右边缘保持接触;与控制凸肩A相对应处设置有一圈凹槽A,所述凹槽A与控制口A相通;与控制凸肩B相对应处设置有一圈凹槽B,所述凹槽B与控制口B相通;所述回油腔通过回油孔B及阀内油道到回油口T。工作时,随着阀芯连续旋转,为保证阀芯受力平衡,所述高压孔和低压孔会始终分别与波形槽的左右边缘保持接触,自动调节两孔开度一致。因为当低压孔与凹槽重叠面积增大,高压孔与凹槽B重叠面积减小,此时左压力腔压力降低,而主进腔油(右压力腔)压力作用于阀芯的推力不变,阀芯向左移,阀芯移动过程中,高压孔与波形槽的重叠面积逐渐增大,低压孔与波形槽的重叠面积逐渐缩小,最后高、低压孔又重新对称于凹槽的两侧,使得两个月牙形重叠面积相等,低压腔的油压力再次回升,使阀芯左右两端的推力再次相等,阀芯保持平衡状态。同理,当阀芯向右移动一定的距离后也能保持受力平衡。这就是阀芯转动控制来实现阀芯定速旋转来实现按波形槽的频率的放大数倍沿其轴向往复运动,实现控制口A和控制口B的进油换向以带动所接工作液压缸活塞杆产生相应频率的激振。
[0004] 作为优选:一种激振阀,所述的阀芯上的节流凸肩上的波形槽为正弦波形,波数为偶数。正弦波形简单,适合加工。偶数的波数,保证波形连续不出现奇点,即保证激振过程的频率不变。
[0005] 作为优选:一种激振阀,所述的波形槽的槽宽为1-3mm,为了保证在较高的频率得到较好控制的灵敏度。
[0006] 作为优选:一种激振阀,所述的阀芯自所述的右端盖上的开孔的伸出端设有键槽。通过键槽,接入扭矩,使阀芯发生转动,进而产生阀芯的轴向往复运动,实现控制口A和控制口B的进油换向以带动所接工作液压缸的活塞杆产生相应频率的激振。
[0007] 作为优选:一种激振阀,所述高压孔和低压孔分别与波形槽的左右边缘保持接触时,保证开度在0.01-0.2之间,并且两孔以在阀芯处中位时,波形槽的波形零线呈轴对称开设;工作时,随着阀芯转动,阀芯作轴向运动以保证两孔始终以波形槽的中线保持轴对称。当波形槽的槽宽大,高压孔和低压孔两孔开度大时,激振阀的输出流量也变大。
[0008] 作为优选:一种激振阀,所述节流凸肩的左端面与高压凸肩的右端面之间,两者面积之比为2:1。波形槽与左压力容腔连通,高压孔与低压孔分别位于波形槽两侧,并与波形槽之间形成月牙形重叠,两个月牙形重叠在液压回路上形成高压节流口与低压节流口,高压孔节流口液阻为 ,低压孔节流口液阻为 ,从而在进油口P与回油口A之间形成液压阻力半桥,该半桥最大特点是液阻 和 联动。当阀芯处于零位时, ,此时,阀芯左右两端受到的推力相等,阀芯处于平衡状态。当阀芯以旋转时,低压孔与波形槽重叠面积增大(即 减小),高压孔与波形槽重叠面积减小(即 增大),此时左压力腔压力降低,右压力腔油压力作用于阀芯的推力不变,阀芯向左移,阀芯移动过程中,高压孔与波形槽的重叠面积逐渐增大,波形槽与阀芯的重叠面积逐渐缩小,最后高低压孔又重新对称于波形槽的两侧,使得两个月牙形重叠面积相等,即开度相等,左压力容腔的油压力再次升至 ,阀芯左右两端的推力再次相等,阀芯保持平衡状态。同理,当阀芯继续旋转,阀芯向右移动一定的距离后保持平衡。这样通过阀芯周向转动控制来实现阀芯的轴向往复移动实现控制换向,控制口A和控制口B的进油换向以带动所接工作液压缸的活塞杆产生相应频率的激振。
[0009] 本发明的关键在与节流凸肩上波形槽和相应油孔油路的设置,能够很好的实现电机变频简单控制,输出流量大的技术要求,能适应特定振动试验台的具体要求。附图说明
[0010] 图1是本发明是结构原理图(中位),
[0011] 图2是本发明是工作示意图(右位),
[0012] 图3是实施例中阀芯2的结构示意图,
[0013] 图4是图3的左视图。
[0014] 图中:1、阀体;2、阀芯; 3、左端盖;4、右端盖;5、节流凸肩;6、控制凸肩A;7、控制凸肩B;8、高压凸肩;9、左压力腔;10、低压腔;11、主进油腔;12、回油腔;13、右压力腔;14、波形槽;15、通油孔a;16、通油孔b;17、通油孔c;18、高压孔;19、低压孔;20、主进油口;
21、进油口P;22、回油口A;23、回油口T;24、凹槽A;25、控制口A;26、凹槽B;27、控制口B;
28、回油孔B;29;键槽。

具体实施方式

[0015] 下面通过实施例并结合图1至图4对本发明的技术方案作进一步具体说明:
[0016] 实施例1:一种激振阀,由一个阀体1和一个阀芯2和左端盖3、右端盖4组成,所述的激振阀实质为三位四通的电驱动的换向阀,三位即左位、中位、右位。四通即控制口A25、主进油口20、控制口B27、回油口T23,所述阀芯2上从左到右依次设有节流凸肩5,控制凸肩A6,控制凸肩B7,高压凸肩8,自所述的右端盖4上的开孔伸出,伸出端设有键槽29。通过键槽29,由电机和齿轮组接入扭矩,使阀芯2发生转动,进而产生阀芯2的轴向往复运动,实现控制口A25和控制口B27的进油换向;相应的激振阀的阀腔从左到右依次被上述四个凸肩分隔成五个腔室,分别是左压力腔9,低压腔10,主进油腔11,回油腔12,右压力腔
13;其中所述的节流凸肩5的周面上开设有一圈波形槽14,具体为波数为2的正弦波,槽宽
1mm, 槽深 2mm。所述节流凸肩5的左端面上近边缘处开有通油孔a15与上述波形槽14相通;所述阀芯2上还设有通油孔b16和通油孔c17及油道沟通主进油腔11和右压力腔13;
所述的阀体1上,与节流凸肩5相对应处设置有周向均布高压孔18和低压孔19,所述高压孔18与主进油腔11通过阀体1内的油道相沟通,所述主进油腔11通过主进油口20及阀内油道到进油口P21;所述的低压孔19与低压腔10相通,所述低压腔10通过回油口A22及阀内油道到回油口T23,所述高压孔18和低压孔19始终分别与波形槽14的左右边缘保持接触;与控制凸肩A6相对应处设置有一圈凹槽A24,所述凹槽A24与控制口A25相通;与控制凸肩B8相对应处设置有一圈凹槽B26,所述凹槽B26与控制口B27相通;所述回油腔12通过回油孔B28及阀内油道到回油口T23。工作时,随着阀芯2连续旋转,为保证阀芯2受力平衡,所述高压孔18和低压孔19会始终分别与波形槽14的左右边缘保持接触,自动调节两孔开度一致,保证开度在0.01时达到平衡。因为当低压孔19与波形槽重叠月牙形面积增大,则高压孔18与波形槽重叠月牙形面积减小,此时左压力腔9内压力降低,而主进腔油11(右压力腔13)压力作用于阀芯2的推力不变,阀芯2向左移,阀芯移动过程中,高压孔18与波形槽14的重叠月牙形面积逐渐增大,低压孔19与波形槽的重叠月牙形面积逐渐缩小,但是油压的改变而使阀芯2产生轴向运动,使高、低压孔又重新对称于波形槽的两侧边缘,使得两个月牙形重叠面积相等,即开度相等,即低压腔10的油压力再次回升,使阀芯左右两端的推力再次相等,阀芯保持平衡状态。同理,当阀芯向右移动一定的距离后也能保持受力平衡。这就是阀芯转动控制来实现阀芯定速旋转来实现按波形槽的频率的放大数倍沿其轴向往复运动,实现控制口A和控制口B的进油换向以带动所接工作液压缸的活塞杆产生相应频率的激振。具体为当阀芯2处于中位时,控制口A和控制口B因为控制凸肩A6和控制凸肩B7完全关闭凹槽A24和凹槽B26,即控制口A25和控制口B27被关闭,所接的液压缸内的活塞也保持不动;而当阀芯2处于左位时,控制油自控制口A25流出,到所接的液压缸内,将由控制口B27流入到激振阀;而当阀芯2处于左位时,流向相反。
[0017] 实施例2:一种激振阀,其中节流凸肩5的周面上开设有一圈波形槽14,具体为波数为4的正弦波,槽2mm 槽深,3mm,保证阀芯2在中位时的开度在0.11。阀的其他结构与实施例1相同,该激振阀的阀芯是装有法兰和变频步进电机直接相连。设定电机的转动频率为100Hz,则该激振阀的输出频率为4×100=400 Hz。
[0018] 实施例3:一种激振阀,其中节流凸肩5的周面上开设有一圈波形槽14,具体为波数为6的正弦波,槽宽3mm 槽深 3mm,保证阀芯2在中位时的开度在0.2。该激振阀的工作原理与前两实施例一样,只是阀体和阀芯是采用3D打印技术制造而成。设定电机的转动频率为50Hz,则该激振阀的输出频率为6×50=300 Hz,因波形槽的槽宽比前两实施例大,并且高压孔和低压孔两孔的开度也较大,激振阀的输出流量也变大,即输出功率变大。
[0019] 总之,本发明不同于传统的先导式电磁阀或者2D高频激振阀,其控制更简单,流量更大,适合特定的振动试验台,有其广大的工程应用场合。
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