[实用新型]一种低频变谐振电液激振缸

说明书

本实用新型涉及电液激振技术领域，具体公开一种低频变谐振电液激振缸及其谐振频率无级变化方法，包括外缸体、内置液控单向阀、内缸体、流道、截锥螺旋弹簧、缓冲弹簧、内活塞、活塞杆、排气孔。本实用新型针对传统电液激振缸谐振能量难以利用、谐振频率调节困难等问题，利用截锥螺旋弹簧刚度可变性，通过无级调节截锥螺旋弹簧刚度进而无级调节激振缸系统固有频率，使得激振缸在低频工作段产生谐振，提升振动输出幅值或载荷，有效提高电液激振缸工作效率。

技术领域

本实用新型涉及电液激振技术领域，具体涉及一种低频变谐振电液激振缸及其谐振频率无级变化方法。

背景技术

随着现代工业技术水平的发展，尤其是为了满足许多工程机械振动环境模拟实验的需要，对电液激振器工作频率范围、振动输出负载和幅值，以及电液激振器的可控性提出了更高的要求。电液激振缸是电液激振系统执行机构，是由电液原理驱动的以产生相应振动的设备。电液激振缸产生谐振是电液激振频率和激振缸系统固有频率一致或接近时，振动输出幅值或载荷增大的现象。

在电液激振缸低频工作段中，存在当激振频率提高，输出载荷的幅值急剧衰减的问题。传统电液激振缸固有频率是负载质量与液压缸工作腔中的油液压缩性形成的液压弹簧相互作用的结果，故其发生谐振一般处于高频段，且传统电液激振缸发生谐振会产生较大冲击波压力，破坏设备密封装置，影响激振系统的稳定性和安全性，故难以在谐振点利用谐振能量提高振动输出幅值或载荷。且传统电液激振缸谐振频率一般难以调节，使得电液激振缸工作效率受激振频率影响较大。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提到的问题，本实用新型的目的在于提供一种低频变谐振电液激振缸及其谐振频率无级变化方法，使得激振缸在低频段范围内，可自由调节系统固有频率使其与激振频率一致，达到增大振动输出负载或幅值的目的。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种低频变谐振电液激振缸，包括外缸体、内置液控单向阀、内缸体、流道、截锥螺旋弹簧、缓冲弹簧、内活塞、活塞杆、排气孔。

所述的内缸体在液压油的作用下可在外缸体内部做往复运动，且两者形成一级左腔室和一级右腔室；所述的活塞杆在液压油的作用下可在内缸体内部做往复运动，且两者形成二级左腔室和二级右腔室；二级左腔室设有截锥螺旋弹簧，截锥螺旋弹簧左右两端分别紧固连接内缸体和活塞杆；二级右腔室设有内活塞，内活塞将二级右腔室分为缓冲室和压力油腔室，内活塞在液压油的作用下可在内缸体内部做往复运动，缓冲室设有缓冲弹簧，缓冲弹簧左右两端分别紧固连接活塞杆和内活塞；二级左腔室和缓冲室无液压油，通过排气孔与外界空气连通。

所述的内置液控单向阀控制液压油从一级左腔室单向流通到压力油腔室，液控单向阀的控制油路连通一级右腔室。

一种低频变谐振电液激振缸的谐振频率无级变化方法，其液压控制系统包括电液激振阀、第一节流阀、第二节流阀、第三节流阀、油箱、溢流阀、液压源。

当变谐振电液激振缸工作时，在电液激振阀的作用下使得变谐振电液激振缸一级左右腔室交替连通液压源和油箱，使得内缸体做往复运动；压力油腔室的压力高于一级左腔室和一级右腔室的压力，内置液控单向阀关闭，压力油腔室处于闭锁状态，活塞杆在内缸体的带动以及截锥螺旋弹簧和缓冲弹簧的作用下做往复运动，输出激振波形；相比于机械弹簧压缩性，油液压缩性可以忽略，变谐振电液激振缸固有频率主要和截锥螺旋弹簧和缓冲弹簧的刚度有关，且其固有频率较低，此时若激振频率和变谐振电液激振缸系统固有频率一致或接近，会发生谐振，振动输出幅值或载荷大幅度提升。