专利名称：液压激振装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压激振装置，尤其是利用变频调速技术调节振动泵的转速，通过闭式液压回路控制激振油缸的往复运动，以驱动振动设备产生直线振动的液压激振装置。
背景技术：
我国现有振动设备的激振方式是以惯性激振方式为主。其中年产20多亿吨煤的筛选系统中大量使用的振动筛大部分都是基于惯性激振的直线振动筛。例如，ZKX型直线振动筛就是由电动机通过三角带驱动振动器的传动轴，使振动器工作，其振动是惯性激振。该振动器是箱式偏心块结构振动器，是通过偏心块在旋转过程中产生的离心力作为激振力而实现振动的，其参振质量大；轴承受热严重、更换轴承频繁；振动参数难调；同时在非振动方向会产生离心力的分力，造成能源的浪费，特别是随着高速重载振动设备的发展，这一问题更加突出，严重地阻碍和制约了相关行业的快速发展。
随着液压技术的发展，液压传动具有功率密度高，易于实现直线运动、速度刚度大、配置柔性大，动力传输和控制方便等优点日益突出，因而在工程机械中得到了广泛的应用。据统计，目前95％以上的工程机械都采用了液压技术。因此人们将液压技术应用于振动机械行业，出现了泵控马达激振和阀控缸式激振。
泵控马达激振系统是由变量液压泵带动液压马达旋转，再通过挠性联轴器带动惯性激振器旋转，虽然将液压技术应用于振动机械，而且具有其本身的优点，但是从根本上讲还是惯性激振，只是改变了惯性激振的驱动系统，仍然解决不了参振质量大，功率损耗大的问题。阀控油缸激振系统是激振频率和振幅相互影响，激振阀换向频率提高，过流量减小。对于流量压力足够大的直流系统，随着激振阀产生的激振频率的增加，振动系统的振幅出现下降，很难同时满足较高振动频率和较高振幅的要求。特别是当激振频率超过某一定值后，提高振幅是十分困难或是不可能的。
发明内容
本发明要解决的问题是现有泵控马达惯性激振参振质量大、能耗大的问题；阀控油缸激振频率和振幅相互影响，换向阀换向频率过高使过流量减小的问题。目的是提供一种振动参数易调，参振质量小、能耗低以及能够满足中频大振幅工况要求的液压激振装置。
本发明的技术方案包括有变频控制系统、液压泵站、激振油缸，变频控制系统包括变频器和可编程控制器；液压泵站包括变频电机以及管道联通的双联泵、振动泵、补油阀、溢流阀、电磁换向阀、背压阀组、低压梭阀和低压溢流阀；激振油缸是双作用单出杆液压缸，其特征在于将振动泵对称布置的一对柱塞缸I和柱塞缸II通过液压管道分别与激振油缸的有杆腔和无杆腔连通，激振油缸的活塞杆与负载结构上的激振点连接；所述的振动泵是曲柄连杆机构的成对柱塞泵，其柱塞缸I和柱塞缸II的排量分别与激振油缸的两个作用腔的面积和振幅相匹配，激振油缸的两个腔分别与振动泵的对应排量的柱塞缸I和柱塞缸II通过液压管道连通，组成闭式回路。
上述的低压梭阀的阀芯是两个单向阀的阀芯连成一体。
本发明液压激振装置的工作原理是，启动电动机启动，带动振动泵和双联泵(机油泵和补油泵)启动，使振动泵放气，充满油液；然后电磁换向阀通电换位，右位通，激振系统正常工作；低压梭阀和低压溢流阀组成梭阀组在系统中对闭式系统的油液起到更新和散热作用。油液的补充由补油阀控制。制动制动时电磁换向阀断电，左位起作用，用溢流阀吸收液压缸腔内产生的压力冲击，单向阀用于自吸补油。
本发明设计的液压激振装置具有的优点与积极效果在于(1)本液压激振装置采用成对柱塞振动泵，每成对柱塞缸分别与单出杆液压缸的两个腔相连，组成闭式回路；(2)采用补油泵供液，振动泵不需要专门的进油口接油箱，即不需要配油考虑；(3)本液压激振装置的激振力在系统的最高设限范围内随负载而变。负载大，激振力大；负载小，激振力小。即激振力可实现无级调控；(4)本液压激振装置的激振频率由变频器控制电机的转速来调节，实现无级自动调速；(5)本液压激振装置在正常工作的情况下不依赖换向阀来实现换向，可自动实现激振油缸的上下振动；(6)本液压激振装置的振幅和振频的调节互不干涉，振幅不受频率调节的影响；(7)本液压激振装置的激振油缸的振动因振动泵自身结构及工作特点而自动保持同步。
本发明液压激振装置用于工厂、矿山、冶金、发电、制糖、制盐、建筑等所有直线振动的设备和直线振动的试验台，尤其是用于矿山、发电、制糖、制盐等行业中对中细粒度物料的干、湿式分级，以及选煤、选矿或对煤和矿石的脱水、脱介、脱泥等的直线振动筛。
图1是本发明液压激振装置的结构示意中以四柱塞缸的振动泵带动两个激振油缸为例1曲轴 2活动轴承 3连杆 4柱塞缸I 5柱塞缸II 6柱塞 7放气阀I 8补油阀 9溢流阀I 10液压管道 11电磁换向阀 12背压阀组 13低压梭阀 14振动体支座 15压力表 16放气阀II 17激振油缸 18低压溢流阀 19润滑系统 20联轴器 21变频电机 22溢流阀II 23双联泵(补油泵和机油泵) 24过滤器 25油箱具体实施方式
下面结合附图以四柱塞缸的振动泵带动两个激振油缸为例来进一步详细描述本发明。
图1中的液压激振装置，包含有变频控制系统、液压泵站、激振油缸。变频控制系统包括变频器和可编程控制器，采用PLC编程；液压泵站包括变频电机21、双联泵23(补油泵和机油泵)、振动泵、补油阀8、溢流阀I 9、电磁换向阀11、背压阀组12、低压梭阀13、低压溢流阀18和液压管道10；激振油缸17是双作用单出杆液压缸，其个数按系统所需激振点配置；振动泵主要是由曲轴1、连杆3、柱塞缸I 4、柱塞缸II 5、柱塞6、放气阀I 7以及组成曲柄连杆机构所需要的支撑缸体、活动轴承2等组成；振动泵的柱塞缸I 4和柱塞缸II 5的排量分别与激振油缸17的两个作用腔的面积和振幅相匹配，激振油缸17的两个腔分别与振动泵的对应排量的柱塞缸通过液压管道10连通，组成闭式回路；激振油缸17的活塞杆与负载结构上的激振点连接。
变频电机21通过挠性联轴器20与振动泵的曲轴1连接，曲轴1的转动带动曲柄连杆机构推动柱塞6在柱塞缸I 4和柱塞缸II 5内上下往复运动，通过液压管道10的连通驱动激振油缸17的活塞杆带动负载一起做上下往复运动；低压梭阀13和低压溢流阀18组成梭阀组对系统中的油液进行更新和散热。
本发明液压激振装置的工作过程是，当变频电机21启动时，带动振动泵和双联泵23(机油泵和补油泵)启动，振动泵主要由曲轴1、连杆3、柱塞缸I 4、柱塞缸II 5和柱塞6以及组成曲柄连杆机构所需要的支撑缸体、活动轴承2等组成；机油泵用于给润滑系统19供油，补油阀8组用于向振动泵柱塞缸I 4和柱塞缸II 5的上腔内补油；振动泵的曲轴1运转0.5S后，电磁换向阀11得电，由中位换到右位工作，连通振动泵与激振油缸17之间的油路，使得振动系统进入正常工作阶段；此时，由变频控制系统控制振动泵曲轴1的转速来调节系统的振动频率；低压梭阀13和低压溢流阀18组成梭阀组在系统中对闭式系统的油液起到更新和散热作用；补油泵通过补油阀8组此时会向油路中补油，和溢流阀22使系统保持工作压力和满足系统所设计的振幅要求；当停机时，电磁换向阀11换回左位，上下油路切断；用背压阀组12中的溢流阀吸收激振油缸17腔内产生的压力冲击，单向阀用于自吸补油；变频电机21断电，振动泵和双联泵23停止工作。
对于其余成对柱塞的振动泵带动激振油缸系统，工作原理一样，只是系统单元数目的放大或者缩小。
权利要求
1.一种液压激振装置，包含有变频控制系统、液压泵站、激振油缸，变频控制系统包括变频器和可编程控制器；液压泵站包括变频电机以及管道连通的双联泵、振动泵、补油阀、溢流阀、电磁换向阀、背压阀组、低压梭阀和低压溢流阀；激振油缸是双作用单出杆液压缸，其特征在于将振动泵对称布置的一对柱塞缸I(4)和柱塞缸II(5)通过液压管道(10)分别与激振油缸(17)的有杆腔和无杆腔连通，激振油缸(17)的活塞杆与负载结构上的激振点连接；所述的振动泵是曲柄连杆机构的成对柱塞泵，其柱塞缸I(4)和柱塞缸II(5)的排量分别与激振油缸(17)的两个作用腔的面积和振幅相匹配，激振油缸(17)的两个腔分别与振动泵的对应排量的柱塞缸I(4)和柱塞缸II(5)通过液压管道(10)连通，组成闭式回路。
2.如权利要求1所述的液压激振装置，其特征在于低压梭阀(13)的阀芯是两个单向阀的阀芯连成一体。
全文摘要
本发明公开了一种液压激振装置，包含有变频控制系统、液压泵站、激振油缸。液压泵站包括变频电机以及液压管道连通的双联泵、振动泵、补油阀、溢流阀、电磁换向阀、背压阀组、低压梭阀和低压溢流阀；振动泵采用曲轴连杆机构带动柱塞在缸体内往复运动，将振动泵对称布置的一对柱塞缸出口通过液压管道分别与激振油缸的有杆腔和无杆腔连通，组成闭式回路。本发明采用成对柱塞振动泵，振动参数独立无级可调，能耗低，可采用单点激振或多点激振，满足了中频大振幅的工矿要求，适用于直线振动设备和振动试验台，尤其适用于矿山、发电、制糖、制盐等行业。
文档编号F15B13/00GK101078412SQ20071006226
公开日2007年11月28日 申请日期2007年7月6日 优先权日2007年7月6日
发明者寇子明, 廉红珍, 吴娟, 李军霞, 卫进, 高贵军 申请人:太原理工大学