ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ
HYDRAULIC VIBRATION EXCITER

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в оборудовании по вибрационному производству строительных изделий и в виброактивных рабочих органах строительных машин.
Известен гидравлический вибровозбудитель содержащий насос, гидроцилиндр, рабочая полость которого связана с напорной магистралью и со сливом, причем в сливной магистрали установлены первый и второй дроссели с упругой оболочкой, при этом дроссели установлены параллельно один другому, а сливная магистраль снабжена регулируемым гидравлическим сопротивлением, установленным параллельно первому дросселю и последовательно второму дросселю, причем управляющая полость этого дросселя подключена к сливной магистрали перед первым дросселем, управляющая полоть которого подключена к сливной магистрали между регулируемым гидравлическим сопротивлением и вторым дросселем (авторское свидетельство СССР №954653, F15B 21/12, 1982).
Недостатком известного устройства является ограниченность амплитудно-частотных характеристик колебаний поршня гидроцилиндра вибровозбудителя обусловленное тем, что в процессе работы вибровозбудителя поток рабочей жидкости, подаваемый насосом в поршневую полость гидроцилиндра, постоянно меняет направление своего движения. Это, в свою очередь, за счет инерционности объема жидкости, заключенного в полости от насоса до поршневой полости и в самой поршневой полости, снижает амплитудно-частотные характеристики вибровозбудителя, потому, что с увеличением диаметра гидроцилиндра увеличивается и объем жидкости, соответственно и его инерционность.
В качестве ближайшего аналога заявляемого решения принят гидравлический вибровозбудитель содержащий насос, гидроцилиндр, имеющий подпружиненный по оси поршень, поршневая полость которого соединена с напорной магистралью, два параллельно установленных дросселя, имеющие каждый упругий элемент, и два постоянных дросселя, при этом вход и управляющая полость первого и вход второго дросселей предназначены для соединения с напорной магистралью и с поршневой полостью гидроцилиндра, выход первого и управляющая полость второго дросселей через постоянный дроссель и выход второго дросселя сообщены со сливной магистралью, при этом поршень снабжен размещенным на наружной поверхности мембранным уплотнителем с полостью управления и вторым постоянным дросселем, выход которого соединен с управляющей полостью первого и входом второго дросселей и полостью мембранного уплотнителя, а его вход - с напорной магистралью, дроссели размещены в поршне, а входы первого дросселя и второго постоянного дросселя предназначены для соединения с напорной магистралью последовательно через поршневую полость гидроцилиндра, а выходы второго и первого постоянного дросселей предназначены для сообщения с сливной магистралью через штоковую полость (авторское свидетельство СССР №1489845, В06В 1/18, 1989).
Недостатком известного устройства является узкий диапазон амплитудно-частотных характеристик, обусловленный ограниченной пропускной способностью мембранного уплотнительно-распределительного устройства вибровозбудителя. Для обеспечения нормальной работоспособности гидроцилиндра, зазор между поршнем и гильзой гидроцилиндра, должен быть минимальным. В связи с этим, даже при открытии мембранного уплотнительно-распределительного устройства пропускная способность рабочей жидкости будет минимальной, а это, в свою очередь, существенно сужает амплитудно-частотные характеристики гидравлического вибровозбудителя.
Задачей изобретения является расширение амплитудно-частотных характеристик гидравлического вибровозбудителя.
Поставленная задача решается тем, что в гидравлическом вибровозбудителе содержащем насос, гидроцилиндр, поршневая полость которого сообщена с напорной магистралью, а штоковая - со сливной магистралью, подпружиненный по оси поршень, выполненный с двумя параллельно установленными дросселями, имеющими плоские мембранные запорно-регулирующие элементы и соединяющие поршневую полость со штоковой, и два постоянных дросселя, при этом вход первого дросселя соединен с поршневой полостью гидроцилиндра, а выход сообщен с управляющей полостью второго дросселя и через второй постоянный дроссель и штоковую полость связан со сливной магистралью, вход второго дросселя через первый постоянный дроссель соединен к поршневой полости гидроцилиндра, а выход сообщен через штоковую полость со сливной магистралью, при этом поршень снабжен перепускным дросселем с цилиндрическим мембранным запорно-регулирующим элементом, вход которого соединен с поршневой полостью, а выход через штоковую полость со сливной магистралью, при этом управляющая полость перепускного дросселя соединена с входом второго дросселя.
Предлагаемое исполнение поршня гидравлического вибровозбудителя с основным перепускным дросселем, выполненным с цилиндрическим мембранным запорно-регулирующим элементом, позволяет существенно повысить пропускную способность рабочей жидкости из поршневой полости в штоковую, а это, в свою очередь, существенно расширит характеристики гидравлического возбудителя, как по частоте, так и по амплитуде колебаний.
На фиг. 1 представлено гидравлическая схема вибровозбудителя, а на фиг. 2 изображено конструктивное исполнение поршня гидроцилиндра вибровозбудителя.
Гидравлический вибровозбудитель включает в себя насос 1, гидроцилиндр 2 с поршнем 3 и пружиной 4, при этом поршневая полость гидроцилиндра 2 сообщена с напорной магистралью насоса 1, а штоковая полость соединена со сливной магистралью. Поршень 3 выполнен с двумя параллельно установленными управляющими дросселями 5 и 6, соединяющими поршневую полость со штоковой полостью гидроцилиндра 2, и имеющие плоские мембранные запорно-регулирующие элементы 7 и 8, основной перепускной дроссель 9 с цилиндрическим мембранным запорно-регулирующим элементом 10, сообщающий поршневую полость гидроцилиндра 2 со штоковой полостью, и два постоянных дросселя 11 и 12, установленные соответственно на гидролинии, сообщающий поршневую полость гидроцилиндра 2 с управляющей полостью управляющего дросселя 5 и основного перепускного дросселя 9, а постоянный дроссель 12, установлен в гидролинии, соединяющей управляющую полость дросселя 6 и выход дросселя 5 со штоковой полостью гидроцилиндра 2. При этом вход управляющего дросселя 5 соединен с поршневой полостью, а выход соединен с управляющей полостью дросселя 6 и через постоянный дроссель 12 сообщен со штоковой полостью гидроцилиндра 2, причем вход дросселя 6 соединен с управляющей полостью дросселей 5 и 9, а выход сообщен с штоковой полостью гидроцилиндра 2.
Гидравлический вибровозбудитель работает следующим образом. При включении насоса 1 рабочая жидкость по напорной магистрали подается в поршневую полость гидроцилиндра 2. Из поршневой полости гидроцилиндра 2 рабочая жидкость через перепускной дроссель 9, управляющие дроссели 5, 6 и постоянные дроссели 11 и 12 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 2, а затем в сливную магистраль. При этом в результате повышения давления в управляющей полости дросселя 6 из-за перепада давления на постоянном дросселе 12 дроссель 6 перекрывается плоским мембранным запорно-регулирующим элементом 8, что приводит к уменьшению перепада давления на постоянном дросселе 11 до нуля и соответственно возрастанию давления в управляющих полостях дросселей 5 и 9 и перекрытию дросселя 5 и основного перепускного дросселя 9. Поршень 3 под действием давления жидкости со стороны поршневой полости, сжимая пружину 4 и преодолевая сопротивление внешней нагрузки перемещается вверх до тех пор, пока жидкость из управляющей полости дросселя 6 перетечет через постоянный дроссель 12 в штоковую полость гидроцилиндра 2, а затем через сливную магистраль на слив. Падение давления в управляющей полости дросселя 6 приведет к открытию плоского мембранного запорно-регулирующего элемента 8 и открытию управляющего дросселя 5 и перепускного дросселя 9. Под действием пружины 4 и внешней нагрузки рабочая жидкость из поршневой полости гидроцилиндра 2 вытесняется через цилиндрический мембранный запорно-регулирующий элемент 10 основного перепускного дросселя 9 в штоковую полость гидроцилиндра 2, а затем через сливную магистраль на слив. В результате этого поршень перемещается вниз, возбуждая колебательное движение. Далее цикл повторяется, в результате чего поршень 3 совершает колебательное движение совместно с внешней нагрузкой.
Использование перепускного дросселя 9 с цилиндрическим мембранным запорно-регулирующим элементом 10, в качестве устройства для сообщения поршневой и штоковой полостей между собой, за счет достаточной площади при открытии цилиндрического мембранного запорно-регулирующего элемента, обеспечивает мгновенное перепускание большого расхода жидкости из поршневой полости в штоковую полость гидроцилиндра 2 и за счет этого обеспечиваются более высокие амплитудно-частотные характеристики гидравлического вибровозбудителя.