一種電液激振器的製作方法
2023-10-11 22:59:44
專利名稱：一種電液激振器的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種電液激振器，主要用於實現外部負載高速往復運動的工程技術領域中。
背景技術：
激振器是附加在機械設備上，破壞被激物的原有存在狀態，對被激物產生一定形式和大小的擾動或激勵作用的裝置，其廣泛應用於地震模擬實驗，汽車、航空航天、機電系統及其零部件等性能和壽命疲勞試驗以及機械搗固、振動破巖和鑽孔等重要工程技術領域。按照激振方式的不同，激振器主要分為機械式、電動式、電致或磁致伸縮效應式、 電液式激振器，其中電液激振器因功率大、推力大、操作方便等固有優勢被廣泛應用於重載、大功率場合。目前常用的電液激振主要是以換向閥或伺服閥控制流體的通斷而產生振動，即在電液伺服閥控制信號輸入端輸入振動激勵信號，閥芯作往復運動，閥ロ大小隨即周期性變化，控制液壓執行元件作往復運動，實現振動。由於受到伺服閥工作結構和頻響特性的限制，電液激振器高頻性能較差，期望振動波形很難實現，且波形失真比電動激振大，對負載動態變化敏感，閥的穩定性在很大程度上取決於負載動態，容易產生不穩定，整套系統複雜，成本較高，且抗汙染性能也較差。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的電液激振器。為實現上述目的，本發明所採取的技術方案是本發明電液激振器包括步進電機和激振裝置，其中，所述激振裝置包括設有容腔的殼體，所述容腔由隔板分隔成第一腔和第ニ腔；所述第一腔內置有單作用活塞杆，第一腔由單作用活塞杆的活塞分隔成有杆腔和無杆腔；
第二腔內置有帶閥套的單臺肩閥芯，單臺肩閥芯通過聯軸器與步進電機的主軸連接；第二腔由單臺肩閥芯的臺肩分隔成第三腔和第四腔，其中，第三腔為單臺肩閥芯的臺肩與所述隔板之間形成的空腔；第三腔的腔壁上開有能使第三腔與油箱連通的回油ロ ；第四腔的腔壁上開有能使第四腔與供油系統連通的進油ロ；
所述容腔的腔壁內開有第一流道和第二流道，第一流道的一端開ロ設於無杆腔的腔壁靠近隔板的位置處，第一流道的另一端開ロ設於第二腔的腔壁上，無杆腔能通過所述第一流道與第二腔連通；第二流道的一端開ロ設於有杆腔的腔壁上且靠近第一腔的遠離隔板的一端；第二流道的另一端開ロ設於第四腔的腔壁上，有杆腔能通過所述第二流道與所述進油ロ連通；
在單臺肩閥芯的臺肩上，其一側沿圓周方向間隔地開有能夠與第一流道連通的第一溝槽，其另ー側沿圓周方向間隔地開有能夠與第一流道連通的第二溝槽；第一溝槽和第二溝槽沿圓周方向交替錯開布置，且隨著單臺肩閥芯的旋轉，第一流道的所述另一端開ロ交替地與第一溝槽、第二溝槽連通且第一流道的所述另一端開ロ始終與第一溝槽、第二溝槽中的ー個保持連通狀態。進ー步地，本發明所述第一溝槽和/或第二溝槽沿單臺肩閥芯的臺肩的圓周方向均勻分布。進ー步地，本發明所述閥套在第一溝槽和第二溝槽所在的位置處均開有相應的閥
套窗ロ。進ー步地，本發明第一溝槽和第二溝槽各自的兩個相対的側壁為相互匹配的圓弧形凹面和圓弧形凸面，所述圓弧形凹面的朝向與單臺肩閥芯的轉動方向相反。
進ー步地，本發明第一溝槽的所述圓弧形凹面與單臺肩閥芯的臺肩的外圓周面的交線為第一交線，第一溝槽的所述圓弧形凸面與單臺肩閥芯的臺肩的外圓周面的交線為第ニ交線，第一溝槽的第一交線與單臺肩閥芯的臺肩的第一橫截面的交點為第一交點，第一溝槽的第二交線與單臺肩閥芯的臺肩的第一橫截面的交點為第二交點；第二溝槽的所述圓弧形凹面與單臺肩閥芯的臺肩的外圓周面的交線為第三交線，第二溝槽的所述圓弧形凸面與單臺肩閥芯的臺肩的外圓周面的交線為第四交線，第二溝槽的第三交線與單臺肩閥芯的臺肩的第二橫截面的交點為第三交點，第二溝槽的第四交線與單臺肩閥芯的臺肩的第二橫截面的交點為第四交點；第一橫截面到單臺肩閥芯的位於第一溝槽ー側的臺肩端面的距離同第二橫截面到單臺肩閥芯的位於第二溝槽ー側的臺肩端面的距離相同；
第一溝槽的第一交點同所述第一橫截面的圓心的連線為第一連線，第一溝槽的第二交點同所述第一橫截面的圓心的連線為第二連線，第二溝槽的第三交點同所述第二橫截面的圓心的連線為第三連線，第二溝槽的第四交點同所述第二橫截面的圓心的連線為第四連線；
相鄰的兩個第一溝槽的第一連線之間的夾角的角度是單個第一溝槽的第一連線與第ニ連線之間的夾角的角度的4倍，相鄰的兩個第二溝槽的第三連線之間的夾角的角度是單個第二溝槽的第三連線與第四連線之間的夾角的角度的4倍；
第一溝槽的第一連線與同其最鄰近的第二溝槽的第三連線的夾角的角度或者是單個第一溝槽的第一連線與第二連線之間的夾角的角度的2倍，或者是單個第二溝槽的第三連線與第四連線之間的夾角的角度的2倍。進ー步地，本發明所述單作用活塞杆能夠帶動與其連接的外部負載質量塊在直線導軌上作往復運動。ー種利用本發明上述電液激振器進行閉環控制的方法步進電機按照一定的轉動速率帶動單臺肩閥芯旋轉以實現激振裝置的高頻換向，激振裝置由此產生的振動信號通過負載質量塊傳遞給加速度傳感器，加速度傳感器將測量得到的振動信號通過數據採集與信號分析儀傳送到計算機；計算機將所接收到的振動信號與預先設定的理想振動信號進行比較並依據比較結果通過調節頻率控制器來對步進電機的轉動速率進行相應的調節，以使計算機所接收到的振動信號與預先設定的理想振動信號一致，從而實現閉環控制。進ー步地，本發明所述加速度傳感器為ICP加速度傳感器。與現有技術相比，本發明電液激振器具有的有益效果是功率大、流量大、推力大、高頻性能好，負載自適應強，大大降低結構尺寸，縮短液壓連接管路長度，有效地減少沿程壓カ損失；採用單臺肩閥芯結構，結構エ藝簡單，成本低，抗汙染性能好，閉環控制步進電機轉速，通過聯軸器帶動閥芯旋轉來實現電液激振器的高頻換向，控制精度高，能量利用率聞。
圖I是含有本發明電液激振器的電液激振器液壓系統原理示意 圖2是本發明電液激振器的結構示意 圖3是圖2中的A部在電液激振器處於第一工作狀態時的放大 圖4是圖2中的A部在電液激振器處於第二工作狀態時的放大 圖5是本發明電液激振器激振裝置的殼體沿殼體容腔的中心縱截面剖開取一半殼體的三維結構示意圖； 圖6是本發明電液激振器激振裝置的閥套的三維結構示意 圖7是本發明電液激振器激振裝置的單臺肩閥芯的三維結構示意 圖8是本發明電液激振器處於單作用活塞杆向第一腔外運動(即第一工作狀態)吋，閥套窗ロ與臺肩溝槽軸嚮導通示意圖。圖9是本發明電液激振器處於單作用活塞杆向第一腔內運動(即第二工作狀態)吋，閥套窗ロ與臺肩溝槽導軸向通示意圖。圖10是本發明電液激振器處於單作用活塞杆向第一腔外運動(即第一工作狀態)時，閥套窗ロ與臺肩溝槽周向展開導通示意圖。圖11是本發明電液激振器處於單作用活塞杆向第一腔內運動(即第二工作狀態)時，閥套窗ロ與臺肩溝槽周向展開導通示意圖。圖中，I一冷卻器；2—液壓泵；3—節流閥；4一單向閥；5—流量計；6—壓カ表；
7—畜能器；8 —電磁溢流閥；9—過濾器；10—油箱；11—供油系統；12—步進電機；13—聯軸器；14一殼體；15—單作用活塞杆；16—活塞；17 —閥套；18—單臺肩閥芯；19、20—深溝球軸承；21—臺肩；22—隔板；23—第一腔；24—第二腔；25—有杆腔；26—無杆腔；27—第三腔；28—第四腔；29—第一溝槽；30—第二溝槽；31—第一流道；32—第二流道；33—第一閥套窗ロ ；34—第二閥套窗ロ ；35—負載質量塊；36—直線導軌；37 — ICP加速度傳感器；38—數據採集與信號分析儀；39—計算機；40—頻率控制器；P—進油ロ ；T 一回油ロ ；01—第一流道的一端開ロ ；02—第一流道的另一端開ロ ；03—第二流道的一端開ロ ；04—第二流道的另一端開ロ ；AU A2、A3、A4—第一溝槽;B1、B2、B3、B4—第二溝槽；A11、A12、A13、A14—第一閥套窗 ロ ；B11、B12、B13、B14—第二閥套窗 ロ。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進ー步說明。如圖I至圖7所示，本發明電液激振器包括步進電機12和激振裝置。其中，.激振裝置主要由設有容腔的殼體14、隔板22、單作用活塞杆15、閥套17、單臺肩閥芯18等組成。殼體14的容腔由隔板22分隔成第一腔23和第二腔24，第一腔23內置有單作用活塞杆15，並且第一腔23又由單作用活塞杆15的活塞16分隔成有杆腔25和無杆腔26。単作用活塞杆15向外伸出第一腔23，並可與外部的負載質量塊35連接，從而帶動負載質量塊35在直線導軌36上作直線往復運動。第二腔24內置有帶閥套17的單臺肩閥芯18，閥芯18的軸頸的兩端分別與深溝球軸承19、20的內圈形成同心配合，深溝球軸承19、20的外圈與第二腔24兩側的軸承座孔形成緊密配合。單臺肩閥芯18通過聯軸器13與步進電機12的主軸連接。第二腔24進ー步由單臺肩閥芯18的臺肩21分隔成第三腔27和第四腔28，其中，第三腔27為單臺肩閥芯的臺肩21與隔板22之間形成的空腔，第三腔27的腔壁上開有與外部的油箱10連通的回油ロ T，第四腔28的腔壁上開有與外部的供油系統11連通的進油ロ P。殼體14的容腔的腔壁內開設有第一流道31和第二流道32。第一流道的31 —端開ロ 01設於無杆腔26的腔壁上且靠近隔板22，第一流道的31另一端開ロ 02設於第二腔24的腔壁上，無杆腔26能通過第一流道31與第二腔24連通。第二流道32的一端開ロ 03開設於有杆腔25的腔壁上，且第二流道32的開ロ 03靠近第一腔的出口(即在第一腔的遠離隔板22的那一端)。第二流道32的另一端開ロ 04則開設於第四腔28的腔壁上，並且有杆腔25能通過第二流道32與與進油ロ P連通。在單臺肩閥芯18的臺肩21上開設有第一溝槽29和第二溝槽30，其中，第一溝槽 29均位於臺肩21的ー側，第二溝槽30則位於臺肩21的另ー側；第ー溝槽29沿臺肩21的圓周方向間隔分布，同樣，第二溝槽30亦沿臺肩21的圓周方向間隔分布，且各第一溝槽29和第二溝槽30均能夠與第一流道31連通。此外，第一溝槽29和第二溝槽30沿圓周方向交替錯開布置，使得隨著單臺肩閥芯18的旋轉，第一流道31的另一端開ロ 02能夠交替地與第一溝槽29、第二溝槽30連通且第一流道31的另一端開ロ 02能夠始終與第一溝槽29、第二溝槽30中的ー個保持連通狀態。作為本發明的優選實施方式，第一溝槽29、第二溝槽30分別沿單臺肩閥芯18的臺肩21的圓周方向均勻分布。閥套17與單臺肩閥芯18相匹配，並且閥套17在第一溝槽29所在位置處開有相應的第一閥套窗ロ 33，閥套17在第二溝槽30所在位置處則開有相應的第二閥套窗ロ 34。圖6至11示出了本發明的ー種優選實施例，以下結合附圖進行具體的說明。在圖6至圖11所示的實施例中，有Al、A2、A3、A4四個相同的第一溝槽，B1、B2、B3、B4四個相同的第二溝槽。與第ー溝槽ム1、4233、44分別對應的第ー閥套窗ロ 33相應為All、A12、A13和A14，與第二溝槽30分別對應的第二閥套窗ロ相應為Bll、B12、B13和B14。第一溝槽Al、A2、A3、A4在單臺肩閥芯的臺肩21的左側沿臺肩21的圓周方向均勻地間隔分布，第二溝槽B1、B2、B3、B4在單臺肩閥芯的臺肩21的右側沿臺肩21的圓周方向均勻地間隔分布。作為本發明的優選實施方式，如圖7-11所示，第一溝槽29和第二溝槽30各自的相対的兩個側壁為相互匹配的圓弧形凹面和圓弧形凸面，並且，圓弧形凹面的朝向與單臺肩閥芯18的轉動方向相反。這種結構有利於激振器內液壓油流場的連續，減少振動和噪聲，提高其工作效率和動態性能。如圖10和11所示，第一溝槽29的圓弧形凹面與單臺肩閥芯18的臺肩21的外圓周面的交線為第一交線M1N1，第一溝槽的圓弧形凸面與單臺肩閥芯的臺肩21的外圓周面的交線為第二交線M2N2 ;第ニ溝槽30的圓弧形凹面與單臺肩閥芯的臺肩21的外圓周面的交線為第三交線M3N3，第二溝槽30的圓弧形凸面與單臺肩閥芯的臺肩21的外圓周面的交線為第四交線M4N4。假設第一橫截面和第二橫截面是單臺肩閥芯18的臺肩21兩個橫截面，並且，第一橫截面到單臺肩閥芯18的位於第一溝槽29 —側的臺肩端面的距離同第二橫截面到單臺肩閥芯的位於第二溝槽ー側的臺肩端面的距離相同；第一橫截面的圓心為O4，第二橫截面的圓心為05，04和O5均在單臺肩閥芯18的臺肩21的中軸線上。那麼，第一溝槽29的第一交線M1N1與單臺肩閥芯的臺肩21的第一橫截面的交點為第一交點，第一溝槽29的第二交線M2N2與單臺肩閥芯的臺肩21的第一橫截面的交點為第二交點；第ニ溝槽30的第三交線M3N3與單臺肩閥芯的臺肩21的第二橫截面的交點為第三交點，第二溝槽30的第四交線M4N4與單臺肩閥芯的臺肩21的第二橫截面的交點為第四交點。第一溝槽29的第一交點同第一橫截面的圓心O4的連線為第一連線，第一溝槽的29第二交點同第一橫截面的圓心O4的連線為第二連線，第二溝槽30的第三交點同第二橫截面的圓心O5的連線為第三連線，第二溝槽30的第四交點同第二橫截面的圓心O5的連線為第四連線。在圖8和圖9中，O4和O5重合，為方便標註，O4和O5均以O來表示。 如圖9所示，任兩個相鄰的第一溝槽(如A2、A3)的第一連線01、OJ之間的夾角的角度4歲是任ー單個第一溝槽(如Al)的第一連線OA與第二連線OB之間的夾角的角度於的4倍。對於任兩個最鄰近的第一溝槽(如A4)和第二溝槽(如B4)而言，第一溝槽A4的第一連線OE與同其最鄰近的第二溝槽B4的第三連線OF的夾角的角度2#或者是任ー單個第一溝槽(如Al)的第一連線OA與第二連線OB之間的夾角的角度於的2倍，或者是任ー單個第ニ溝槽B3的第三連線OC與第四連線OD之間的夾角的角度蘆的2倍。如圖8所示，對任兩個相鄰的兩個第二溝槽(如B2、B3)而言，第二溝槽B2的第三連線OG與第二溝槽B3的第三連線OH之間的夾角的角度4ガ是任ー單個第二溝槽(如BI)的第三連線OC與第四連線OD之間的夾角的角度於的4倍。同樣，由圖8亦可以看出，對於任兩個最鄰近的第一溝槽(如A4)和第二溝槽(如B4)而言，第一溝槽A4的第一連線OE與同其最鄰近的第二溝槽B4的第三連線OF的夾角的角度2#或者是任ー單個第一溝槽(如A1)的第一連線OA與第二連線OB之間的夾角的角度於的2倍，或者是任ー單個第二溝槽B3的第三連線OC與第四連線OD之間的夾角的角度彥的2倍。由此可以保證，當臺肩21 —側的第一溝槽29剛好被閥套17完全遮蔽吋，臺肩21另ー側的第二溝槽30恰好剛開始打開，使第一流道31的開ロ 02能夠始終與第一溝槽29、第二溝槽30中的ー個保持連通狀態，從而使激振裝置始終保持在ー個工作狀態下。假設單臺肩閥芯的臺肩21的兩側間隔地均勻布置的第一溝槽29和第二溝槽30的數量均為z ;單臺肩閥芯18的轉速為n(r/min);單臺肩閥芯18姆轉一周，姆個第一溝槽和第二溝槽各自與同其對應的閥套窗ロ的連通次數為m;則電液激振器的工作頻率
/ =由上式可知，本發明通過改變單臺肩閥芯18的轉速(即步進電機轉
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速)或第一溝槽29和第二溝槽30的數量這兩種方式，可以調節電液激振器的頻率，實現對液流方向的高速切換。本發明電液激振器的工作過程為當單臺肩閥芯18轉到如圖3、圖8和圖10所示的位置吋，電液激振器處於單作用活塞杆向左運動(即朝第一腔外運動)的第一工作狀態，此時，由進油ロ P流進第四腔28的液壓油通過處於導通狀態的第二溝槽30和第二閥套窗口 34，經過第一流道的另一端開口 02進入第一流道31，然後經第一流道的一端開口 01進入無杆腔26 ;同時，供油系統的液壓油通過進油口 P、與進油口 P連通的第二流道另一端開口 04進入第二流道32，然後經第二流道的一端開口 03進入有杆腔25，此時，單作用活塞杆15的活塞16兩側的有杆 腔25和無杆腔26同時通高壓油，構成差動連接。由於活塞兩側高壓油的作用面積不同，因而推動單作用活塞杆15向左運動。當單臺肩閥芯18轉過2及角度位於如圖4、圖9和圖11所示的位置時，電液激振器處於單作用活塞杆向右運動(即朝第一腔內運動)的第二工作狀態，供油系統的液壓油通過進油口 P、與進油口 P連通的第二流道另一端開口 04進入第二流道32，然後經第二流道的一端開口 03進入有杆腔25，無杆腔26中的液壓油經第一流道的一端開口 01進入第一流道31，然後再經過第一流道的另一端開口 02、處於導通狀態的第一閥套窗口 33和第一溝槽29進入第三腔27，最後第三腔中的液壓油通過回油口 T流回油箱10。由於有杆腔25中通高壓油，無杆腔26中通低壓油，單作用活塞杆15的活塞16兩側的油液壓力不同，推動單作用活塞杆15向右運動。由此，本發明電液激振器通過步進電機12驅動單臺肩閥芯18旋轉實現了液壓缸工作腔的流量大小及方向發生周期性變化，從而實現單作用活塞杆15作周期性往復運動，最終帶動負載質量塊35在直線導軌36上作高頻往復振動。另外，本發明電液激振器功率大、流量大、推力大、高頻性能好，負載自適應強，大大降低結構尺寸，縮短液壓連接管路長度，有效地減少沿程壓力損失。另外，作為一種優選實施方式，如圖I所示，本發明電液激振器的液壓供油系統11可由冷卻器I、液壓泵2、節流閥3、單向閥4、流量計5、壓力表6、蓄能器7、電磁溢流閥8、過濾器9和油箱10組成。其中，節流閥3對液壓供油系統進行旁路節流，調節系統流量，通過電磁溢流閥8調定系統壓力，通過蓄能器7吸收高頻工況下系統壓力波動，進油口 P處安裝的流量計5和壓力表6進行系統部分流量和壓力的測定。如圖I所示，將本發明電液激振器應用到電液激振器液壓系統時，將單作用活塞杆15與外部的負載質量塊35連接，能夠帶動負載質量塊35在直線導軌36上作直線往復運動；ICP加速度傳感器37、數據採集與信號分析儀38、計算機39、頻率控制器40依次連接，且ICP加速度傳感器37與負載質量塊35連接，頻率控制器40與步進電機12連接。電液激振器液壓系統工作時，步進電機12按照一定的轉動速率帶動單臺肩閥芯18旋轉以實現激振裝置的高頻換向。激振裝置因高頻換向而產生振動信號，該振動信號通過負載質量塊35傳遞給加速度傳感器。加速度傳感器優選使用ICP加速度傳感器37。加速度傳感器將測量得到的振動信號通過數據採集與信號分析儀38傳送到計算機39。計算機將所接收到的振動信號與預先設定的理想振動信號進行比較。進一步，計算機依據比較結果通過對頻率控制器40進行調節，由此，計算機通過對頻率控制器40的控制來對步進電機12的轉動速率進行相應的調節，從而帶動單臺肩閥芯18以新的轉動速率進行旋轉，並相應改變激振裝置的高頻換向頻率以及因高頻換向而產生的振動信號，最終使計算機39所接收到的振動裝置產生的實際振動信號與預先設定的理想振動信號一致，從而實現整個電液激振器液壓系統的閉環控制。通常在實際應用中，計算機可將所接收到的振動裝置的實際振動信號的峰值與預先設定的理想振動信號的峰值進行比較如果理想振動信號的峰值大於實際振動信號的峰值，則計算機39通過控制頻率控制器40使步進電機12減速；如果理想振動信號的峰值小於實際振動信號的峰值，則計算機39通過控制頻率控制器40使步進電機12加速；如果理想振動信號的峰值等於實際振動信號的峰值，則計算機39通過控制頻率控制器40使步進電機12的轉動速率保持不變。步進電機12又進一步通過聯軸器13帶動單臺肩閥芯18旋轉來實現激振裝置的高頻換向，從而完成整個電液激振器液壓系統的閉環控制。本發明這種根據激振裝置因高頻換向而產生的振動信號來調節步進電機的轉動速率，進而又依據步進電機12的轉動速率的改變來使單臺肩閥芯18的轉動速率發生變化，從而改變激振裝置的高頻換向頻率並相應改變激振裝置的振動信號的閉環控制方法，具有控制精度高、能量利用率高的優點。本說明書實施陳述的內容只是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護範圍 不應當被視為只局限於實施所示的具體方式，而應當涉及於本領域技術人員根據本發明構思所能夠思考到的等同技術方式。
權利要求
1.一種電液激振器，包括步進電機和激振裝置，其特徵在於所述激振裝置包括設有容腔的殼體，所述容腔由隔板分隔成第一腔和第二腔；所述第一腔內置有單作用活塞杆，第一腔由單作用活塞杆的活塞分隔成有杆腔和無杆腔； 第二腔內置有帶閥套的單臺肩閥芯，單臺肩閥芯通過聯軸器與步進電機的主軸連接；第二腔由單臺肩閥芯的臺肩分隔成第三腔和第四腔，其中，第三腔為單臺肩閥芯的臺肩與所述隔板之間形成的空腔；第三腔的腔壁上開有能使第三腔與油箱連通的回油口 ；第四腔的腔壁上開有能使第四腔與供油系統連通的進油口 ； 所述容腔的腔壁內開有第一流道和第二流道，第一流道的一端開口設於無杆腔的腔壁靠近隔板的位置處，第一流道的另一端開口設於第二腔的腔壁上，無杆腔能通過所述第一流道與第二腔連通；第二流道的一端開口設於有杆腔的腔壁上且靠近第一腔的遠離隔板的一端；第二流道的另一端開口設於第四腔的腔壁上，有杆腔能通過所述第二流道與所述進油口連通； 在單臺肩閥芯的臺肩上，其一側沿圓周方向間隔地開有能夠與第一流道連通的第一溝槽，其另一側沿圓周方向間隔地開有能夠與第一流道連通的第二溝槽；第一溝槽和第二溝·槽沿圓周方向交替錯開布置，且隨著單臺肩閥芯的旋轉，第一流道的所述另一端開口交替地與第一溝槽、第二溝槽連通且第一流道的所述另一端開口始終與第一溝槽、第二溝槽中的一個保持連通狀態。
2.根據權利要求I所述的電液激振器，其特徵是所述第一溝槽和/或第二溝槽沿單臺肩閥芯的臺肩的圓周方向均勻分布。
3.根據權利要求I所述的電液激振器，其特徵在於所述閥套在第一溝槽和第二溝槽所在的位置處均開有相應的閥套窗口。
4.根據權利要求3所述的電液激振器，其特徵在於第一溝槽和第二溝槽各自的兩個相對的側壁為相互匹配的圓弧形凹面和圓弧形凸面，所述圓弧形凹面的朝向與單臺肩閥芯的轉動方向相反。
5.根據權利要求4所述的電液激振器，其特徵在於第一溝槽的所述圓弧形凹面與單臺肩閥芯的臺肩的外圓周面的交線為第一交線，第一溝槽的所述圓弧形凸面與單臺肩閥芯的臺肩的外圓周面的交線為第二交線，第一溝槽的第一交線與單臺肩閥芯的臺肩的第一橫截面的交點為第一交點，第一溝槽的第二交線與單臺肩閥芯的臺肩的第一橫截面的交點為第二交點；第二溝槽的所述圓弧形凹面與單臺肩閥芯的臺肩的外圓周面的交線為第三交線，第二溝槽的所述圓弧形凸面與單臺肩閥芯的臺肩的外圓周面的交線為第四交線，第二溝槽的第三交線與單臺肩閥芯的臺肩的第二橫截面的交點為第三交點，第二溝槽的第四交線與單臺肩閥芯的臺肩的第二橫截面的交點為第四交點；第一橫截面到單臺肩閥芯的位於第一溝槽一側的臺肩端面的距離同第二橫截面到單臺肩閥芯的位於第二溝槽一側的臺肩端面的距離相同； 第一溝槽的第一交點同所述第一橫截面的圓心的連線為第一連線，第一溝槽的第二交點同所述第一橫截面的圓心的連線為第二連線，第二溝槽的第三交點同所述第二橫截面的圓心的連線為第三連線，第二溝槽的第四交點同所述第二橫截面的圓心的連線為第四連線. 相鄰的兩個第一溝槽的第一連線之間的夾角的角度是單個第一溝槽的第一連線與第二連線之間的夾角的角度的4倍，相鄰的兩個第二溝槽的第三連線之間的夾角的角度是單個第二溝槽的第三連線與第四連線之間的夾角的角度的4倍； 第一溝槽的第一連線與同其最鄰近的第二溝槽的第三連線的夾角的角度或者是單個第一溝槽的第一連線與第二連線之間的夾角的角度的2倍，或者是單個第二溝槽的第三連線與第四連線之間的夾角的角度的2倍。
6.根據權利要求I至5至任一項所述的電液激振器，其特徵在於所述單作用活塞杆能夠帶動與其連接的外部負載質量塊在直線導軌上作往復運動。
7.一種利用權利要求6所述的電液激振器進行閉環控制的方法，其特徵在於步進電機按照一定的轉動速率帶動單臺肩閥芯旋轉以實現激振裝置的高頻換向，激振裝置由此產生的振動信號通過負載質量塊傳遞給加速度傳感器，加速度傳感器將測量得到的振動信號通過數據採集與信號分析儀傳送到計算機；計算機將所接收到的振動信號與預先設定的理想振動信號進行比較並依據比較結果通過調節頻率控制器來對步進電機的轉動速率進行相應的調節，以使計算機所接收到的振動信號與預先設定的理想振動信號一致，從而實現閉環控制。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵是所述加速度傳感器為ICP加速度傳感器。
全文摘要
本發明公開一種電液激振器。它包括步進電機和激振裝置。激振裝置的殼體內的容腔由隔板分隔成第一、第二腔；第一腔由單作用活塞杆的活塞分隔成有杆腔和無杆腔。第二腔內置有帶閥套的單臺肩閥芯，它通過聯軸器與步進電機的主軸連接；第二腔由單臺肩閥芯的臺肩分隔成第三腔和第四腔，第三腔的腔壁上開有回油口，第四腔的腔壁上開有進油口。容腔的腔壁內開有第一流道和第二流道，無杆腔能通過第一流道與第二腔連通，有杆腔能通過第二流道與進油口連通；在單臺肩閥芯的臺肩上，其兩側分別沿圓周方向間隔地開有能夠與第一流道連通的第一、第二溝槽；隨著單臺肩閥芯的旋轉，第一流道的所述另一端開口始終與第一、第二溝槽中的一個保持連通。
文檔編號F15B21/12GK102734279SQ20121021809
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者劉毅, 楊華勇, 楊學蘭, 韓冬, 龔國芳 申請人:浙江大學