薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，包括臺(tái)面、薄膜式液壓激振器和減振組件，薄膜式液壓激振器包括柔性材料制成的薄膜、兩個(gè)相互平行的剛性平板—和剛性平板二，薄膜設(shè)于剛性平板—和剛性平板二間；薄膜單獨(dú)或與剛性平板—、剛性平板二共同形成有容納液體的密閉空間；剛性平板—或剛性平板二設(shè)置有通道，密閉空間通過(guò)通道連通一個(gè)可輸出方向周期性變化的液流的液壓源。該種薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，不用軸承承受振動(dòng)力、制造簡(jiǎn)單、維修方便、可不停機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)頻調(diào)幅、調(diào)頻與調(diào)幅無(wú)關(guān)聯(lián)、成本低、振動(dòng)力大、無(wú)磨損、不泄漏、無(wú)需散熱、振動(dòng)力均勻分布、耗能少、對(duì)地面的振動(dòng)干擾力幾乎等于0。
【專利說(shuō)明】薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的振動(dòng)成型機(jī)用離心式激振器工作，它的缺點(diǎn)是:當(dāng)振動(dòng)力大，頻率高時(shí)，一個(gè)或兩個(gè)激振器不能勝任。這樣，不得不使用多個(gè)激振器并聯(lián)，因?yàn)樗械恼駝?dòng)力都要作用于軸承，故軸承的潤(rùn)滑、散熱、密封、軸之間的傳動(dòng)等變得很復(fù)雜，給制造、安裝、維修帶來(lái)很多問(wèn)題，也降低了可靠性。
[0003]另外，必需停機(jī)才能調(diào)整機(jī)器的振幅。再者，機(jī)械式激振器的振動(dòng)力是集中作用的，不能均勻分布，這使結(jié)構(gòu)受力不好。
[0004]此外，使多臺(tái)激振器并聯(lián)同步工作是很復(fù)雜的，不得不使用齒輪，萬(wàn)向節(jié)等。振動(dòng)成型機(jī)振動(dòng)力大，頻率高，因此，激振器是制約振動(dòng)成型機(jī)的主要部件。另外，普通的振動(dòng)成型機(jī)有很多振動(dòng)力傳到地面，干擾工作環(huán)境。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，可不停機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)頻調(diào)幅、成本低、振動(dòng)力大、無(wú)磨損、不泄漏、無(wú)需散熱、振動(dòng)力均勻分布、耗能少、對(duì)外界的振動(dòng)力干擾幾乎等于0，解決現(xiàn)有中振動(dòng)成型機(jī)存在的上述問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，包括臺(tái)面、薄膜式液壓激振器和減振組件，
薄膜式液壓激振器包括柔性材料制成的薄膜、兩個(gè)相互平行的剛性平板一和剛性平板二，薄膜設(shè)于剛性平板一和剛性平板二間；
薄膜單獨(dú)或與剛性平板一、剛性平板二共同形成容納液體的密閉空間；液體可通過(guò)通道進(jìn)出此密閉空間，密閉空間通過(guò)通道連通液流方向周期性變化的液壓源；
剛性平板一、剛性平板二相向的兩面均可分為三個(gè)區(qū)域:與薄膜或液體始終接觸的區(qū)域I ；與薄膜或液體始終不接觸的區(qū)域II ；其它區(qū)域III ；區(qū)域I與區(qū)域II不連通；薄膜與剛性平板一、剛性平板二可采用粘接或用法蘭螺釘固定，或僅僅接觸。
[0007]進(jìn)一步地，密閉空間通過(guò)通道分別連通開(kāi)關(guān)閥、直流泵，電機(jī)或其它動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)閥、直流泵的另一端均與蓄液池連通，直流泵連續(xù)地將液體從蓄液池送往密閉空間，開(kāi)關(guān)閥周期性地將液體從密閉空間排向蓄液池，使密閉空間內(nèi)的液體的體積、壓強(qiáng)周期性地變化。
[0008]進(jìn)一步地，液流方向周期性變化的液壓源采用無(wú)單向閥的柱塞泵或采用直流泵和方向控制回路實(shí)現(xiàn)的裝置。
[0009]進(jìn)一步地，剛性平板一、剛性平板二分別安裝有若干回程彈簧組，每個(gè)回程彈簧組有至少一個(gè)回程彈簧、一個(gè)螺紋桿、至少一個(gè)螺母、至少一個(gè)彈簧壓板，回程彈簧的一端與剛性平板固定，彈簧壓板位于回程彈簧的另一端，螺紋桿自由地穿過(guò)回程彈簧和彈簧壓板及剛性平板的相應(yīng)的孔，螺母安在螺紋桿上彈簧壓板的另一端，使回程彈簧在任何時(shí)間都處于受壓狀態(tài)。
[0010]進(jìn)一步地，所述薄膜式液壓激振器設(shè)有減振組件，所述減振組件包括減振彈簧上座、減振彈簧、減振彈簧下座，減振彈簧上座與螺紋桿固定，減振彈簧下座固定于地面或機(jī)架下部。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)將薄膜式液壓激振器置于臺(tái)面和下配重之間。薄膜的一部分與兩剛性平板相向的兩面密封連接，另一部分與二者不接觸，從而構(gòu)成僅有一個(gè)通道與外界連通的可變?nèi)莘e的密閉空間。直流泵持續(xù)地向這密閉空間注入液體，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)閥周期性地使這密封空間內(nèi)的液體排入蓄液池，以形成振動(dòng)。由于液體對(duì)任一個(gè)剛性平板的作用力都是單向的，故使用回程彈簧組為剛性平板提供回程的力。另外，薄膜式液壓激振器傳到外界的振動(dòng)力與上下質(zhì)體的質(zhì)量差成正比，所以，準(zhǔn)確地配置質(zhì)量，再加上減振彈簧的作用，可以使它對(duì)工作環(huán)境的干擾幾乎等于0。該種薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，不用軸承承受振動(dòng)力、制造簡(jiǎn)單、維修方便、可不停機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)頻調(diào)幅、調(diào)頻與調(diào)幅無(wú)關(guān)聯(lián)、成本低、振動(dòng)力大、無(wú)磨損、不泄漏、無(wú)需散熱、振動(dòng)力均勻分布、耗能少、對(duì)地面的振動(dòng)干擾力幾乎等于0。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例中薄膜與剛性平板二粘接的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是實(shí)施例中薄膜與剛性平板二法蘭固定的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是實(shí)施例中回程彈簧組與減振組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是實(shí)施例中的回程彈簧組的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是實(shí)施例中的回程彈簧組的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1-臺(tái)面，2-剛性平板一，3-薄膜，4-剛性平板二，5-下配重，6-減振彈簧上座，
7-減振彈簧，8-螺紋桿，9-回程彈簧，10-彈簧壓板，11-螺母，12-管道，13-電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)閥，14-直流泵，15-蓄液池，16-減振彈簧下座。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
實(shí)施例
[0014]薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，包括臺(tái)面1、下配重5、減振彈簧上座6、減振彈簧7、底座，如圖1，它取消了通常的機(jī)械式激振器，而代之以薄膜式液壓激振器。
[0015]薄膜式液壓激振器由兩個(gè)互相平行的剛性平板、用不滲漏不易伸長(zhǎng)的柔性材料制成的薄膜3、若干回程彈簧組、管道12、直流泵14、電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)閥13、蓄液池15構(gòu)成。
[0016]兩剛性平板相向的兩面分別為八' 面、面，八' 面、面的距離很小，優(yōu)選為〈30皿，兩剛性平板均可作垂直于八' 面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0017]八'面、面各有三個(gè)區(qū)域:
與薄膜3或液體始終接觸的區(qū)域I ； 與薄膜3或液體始終不接觸的區(qū)域II ；
其它區(qū)域III。
[0018]區(qū)域I和區(qū)域II不連通，薄膜3僅在區(qū)域I與剛性平板密封連接，連接的方法是粘接、法蘭壓緊連接或僅僅接觸而不固定，即與設(shè)有通道的剛性平板，在非通道區(qū)域，薄膜3與剛性平板粘接，如圖2，或通過(guò)螺釘、法蘭壓緊，如圖3，使薄膜3單獨(dú)或與剛性平板共同形成密閉空間，而薄膜3與另一剛性平板可以部分粘接或僅僅接觸而不固定，使剛性平板能夠垂直于八' 面運(yùn)動(dòng)。
[0019]兩剛性平板和薄膜3形成了一個(gè)密閉的空間，液體經(jīng)一通道進(jìn)出這一密閉空間，使密閉空間的液體體積和壓強(qiáng)變化，產(chǎn)生剛性平板的位移和振動(dòng)力。所用的液體通常是水。以上裝置配上可輸出方向周期性變化的液壓源，即可使用。
[0020]一個(gè)可輸出方向周期性變化的液流的液壓源通過(guò)通道與密閉空間連通，此液壓源可以是沒(méi)有單向閥的柱塞泵，也可以是用直流泵14和方向控制回路實(shí)現(xiàn)的裝置。
[0021]附加帶有使液體的流動(dòng)方向和壓強(qiáng)周期性變化的裝置，它包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)閥
13、通道、直流泵14、蓄液池15，如圖1，通道與密閉空間、開(kāi)關(guān)閥、直流泵14連通，開(kāi)關(guān)閥、直流泵14的另一端與蓄液池15連通，直流泵14連續(xù)地將液體從蓄液池15送往密閉空間，開(kāi)關(guān)閥周期性的將液體從密閉空間排向蓄液池15，致使密閉空間內(nèi)的液體的體積和壓強(qiáng)周期性地變化。
[0022]在兩剛性平板上安裝回程彈簧組，可使剛性平板獲得回程力，如圖4、5、圖6。因?yàn)橐后w對(duì)任一個(gè)剛性平板的作用力都是單向的，回程彈簧組包括至少一個(gè)回程彈簧9，至少一個(gè)螺母11，至少一個(gè)彈簧壓板10，一個(gè)螺紋桿8?；爻虖椈?的一端與剛性平板接觸，彈簧壓板10位于回程彈簧9的另一端，螺紋桿8自由地穿過(guò)這些回程彈簧9、彈簧壓板10及剛性平板上相應(yīng)的孔，螺母11安在螺紋桿8上彈簧壓板10的另一端，使回程彈簧9在任何時(shí)間均處于受壓狀態(tài)。
[0023]實(shí)施例中的薄膜式液壓激振器，利用柔性薄膜3在曲率半徑很小時(shí)可承受較大壓強(qiáng)的原理，用兩個(gè)平行的剛性平板與不滲漏不易伸長(zhǎng)的材料制成的柔性薄膜3密封連接，薄膜3的外表面分為兩個(gè)區(qū)域:與剛性平板不接觸的區(qū)域，與剛性平板接觸的區(qū)域。
[0024]薄膜3與兩個(gè)剛性平板形成一個(gè)密閉空間。經(jīng)一通道向這一密閉空間注入液體，在內(nèi)部壓強(qiáng)？的作用下，與剛性平板不接觸的區(qū)域的截面是半圓，半徑的最大值I？略大于振幅八。薄膜3單位長(zhǎng)度的最大應(yīng)力0二？\??？。由此可見(jiàn)，只要八足夠小，就可以滿足強(qiáng)度要求。與剛性平板接觸的區(qū)域的應(yīng)力不大于與剛性平板不接觸的區(qū)域的應(yīng)力。當(dāng)密閉空間內(nèi)的液體體積周期性變化時(shí)，半徑與壓強(qiáng)也將隨之變化。這就形成了振動(dòng)。
[0025]使液體體積和壓強(qiáng)周期性變化的方法:泵連續(xù)地向密閉空間注入液體，開(kāi)關(guān)閥周期性地將液體排出。因?yàn)橐后w的作用力對(duì)剛性平板僅是單向的，回程彈簧9提供了相反方向的作用力，產(chǎn)生的加速度可以大于重力加速度。
[0026]該種薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，上配重與上模固定連接，剛性平板一 2與臺(tái)面1固定連接，剛性平板二 4與下配重5固定連接，減振彈簧上座6與螺紋桿8固定連接，如圖4，減振彈簧7安在減振彈簧上座6與減振彈簧7座之間，減振彈簧下座16固定于地面或機(jī)架下部，其余各構(gòu)件間僅有壓力的作用而不作機(jī)械固定。由于薄膜3是用不易伸長(zhǎng)的材料制成的，所以當(dāng)液體注入密閉空間時(shí)，液體的壓強(qiáng)會(huì)變化，并使八，8的距離增大； 電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)閥13處于開(kāi)通狀態(tài)時(shí)，在回程彈簧9彈性力的作用下，密閉空間內(nèi)的液體和泵輸出的液體都將經(jīng)閥進(jìn)入蓄液池15，使液體壓強(qiáng)下降，剛性平板間的距離減小，從而完成一個(gè)振動(dòng)循環(huán)。
[0027]實(shí)施例區(qū)別于普通液壓和氣動(dòng)裝置的是沒(méi)有活塞，因而沒(méi)有因活塞引起的密封、泄漏、摩擦和磨損。由于沒(méi)有泄漏，可以使用水作為介質(zhì)。密閉空間有很大的工作面積，所以即使內(nèi)部壓強(qiáng)不大但總的振動(dòng)力卻可以很大。
[0028]薄膜3振動(dòng)器能付諸應(yīng)用的另一個(gè)原因是振動(dòng)機(jī)械要求的振幅很小。薄膜3沒(méi)接觸剛性平板的邊緣處的截面是一個(gè)半圓弧。兩剛性平板距離較大時(shí)，圓弧半徑較大；兩剛性平板距離較小時(shí)，圓弧半徑較小。由于振幅很小，即使在兩剛性平板距離最大時(shí)，圓弧半徑也很小。薄膜3材料的應(yīng)力與內(nèi)部壓強(qiáng)和圓弧半徑成正比。因此，只要圓弧半徑足夠小，現(xiàn)有的材料就可以滿足壓強(qiáng)對(duì)薄膜3的強(qiáng)度要求。改變開(kāi)關(guān)閥的轉(zhuǎn)速就可以改變振動(dòng)頻率，改變泵的流量可以改變振幅。因此本發(fā)明可以無(wú)級(jí)地不停機(jī)調(diào)頻和調(diào)幅，且調(diào)頻和調(diào)幅無(wú)關(guān)。
[0029]另外，薄膜3與剛性平板的接觸處的振動(dòng)力是均勻分布的，這使系統(tǒng)受力狀態(tài)較好。合理地設(shè)計(jì)回程彈簧9的剛度可以使系統(tǒng)在近共振狀態(tài)工作，以達(dá)到節(jié)能的目的。圖6是回程彈簧組的結(jié)構(gòu)之一，特點(diǎn)是系統(tǒng)可處于近共振狀態(tài)，可節(jié)約振動(dòng)力，節(jié)約能量。薄膜3與剛性平板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)而非滑動(dòng)，所以無(wú)摩擦和磨損。另外，使用薄材料制造薄膜3，可以避免彎曲疲勞損壞。螺紋桿8的振動(dòng)位移與上下質(zhì)體的質(zhì)量差成正比，通過(guò)準(zhǔn)確地配置質(zhì)量再加上減振彈簧7的作用，可以使傳到外界的動(dòng)載荷很小，可以使機(jī)器對(duì)地面的振動(dòng)干擾幾乎等于0。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:包括臺(tái)面、薄膜式液壓激振器和減振組件， 薄膜式液壓激振器包括柔性材料制成的薄膜、兩個(gè)相互平行的剛性平板一和剛性平板二，薄膜設(shè)于剛性平板一和剛性平板二間； 薄膜單獨(dú)或與剛性平板一、剛性平板二共同形成容納液體的密閉空間；液體可通過(guò)通道進(jìn)出此密閉空間，密閉空間通過(guò)通道連通液流方向周期性變化的液壓源； 剛性平板一、剛性平板二相向的兩面均可分為三個(gè)區(qū)域:與薄膜或液體始終接觸的區(qū)域I ;與薄膜或液體始終不接觸的區(qū)域II ;其它區(qū)域III;區(qū)域I與區(qū)域II不連通；薄膜與剛性平板一、剛性平板二可采用粘接或用法蘭螺釘固定，或僅僅接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:密閉空間通過(guò)通道分別連通開(kāi)關(guān)閥、直流泵，電機(jī)或其它動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)閥、直流泵的另一端均與蓄液池連通，直流泵連續(xù)地將液體從蓄液池送往密閉空間，開(kāi)關(guān)閥周期性地將液體從密閉空間排向蓄液池，使密閉空間內(nèi)的液體的體積、壓強(qiáng)周期性地變化。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:液流方向周期性變化的液壓源采用無(wú)單向閥的柱塞泵或采用直流泵和方向控制回路實(shí)現(xiàn)的裝置。
4.如權(quán)利要求2或3所述的薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:剛性平板一、剛性平板二分別安裝有若干回程彈簧組，每個(gè)回程彈簧組有至少一個(gè)回程彈簧、一個(gè)螺紋桿、至少一個(gè)螺母、至少一個(gè)彈簧壓板，回程彈簧的一端與剛性平板固定，彈簧壓板位于回程彈簧的另一端，螺紋桿自由地穿過(guò)回程彈簧和彈簧壓板及剛性平板的相應(yīng)的孔，螺母安在螺紋桿上彈簧壓板的另一端，使回程彈簧在任何時(shí)間都處于受壓狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的薄膜式液壓激振器振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:所述薄膜式液壓激振器設(shè)有減振組件，所述減振組件包括減振彈簧上座、減振彈簧、減振彈簧下座，減振彈簧上座與螺紋桿固定，減振彈簧下座固定于地面或機(jī)架下部。
【文檔編號(hào)】F15B15/20GK104481962SQ201410749651
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】楊小蘭, 崔倩, 劉極峰, 王松毅 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院