專利名稱：一種用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及緩沖技術，特別提供了一種用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置。
背景技術：
隨著世界大工業(yè)發(fā)展，裝備制造業(yè)大型化發(fā)展正成為趨勢，沖擊振動問題是帶有沖擊振動負荷的大型機械裝備的一個共性問題，它嚴重影響了帶有沖擊振動負荷的大型機械裝備工作的可靠性，不僅給設備安全運行帶來隱患，同時嚴重制約了帶有沖擊振動負荷大型機械裝備的國產(chǎn)化及應用發(fā)展。具有沖擊振動負荷的大型剛性結構機械設備的防沖擊振動的解決方法主要有以下三種①增加結構剛度；②減少擾動負荷；③改善設備結構系統(tǒng)的性能。對于某些具有沖擊振動負荷的大型剛性結構機械設備，如干法水泥生產(chǎn)中的大型立式輥磨機來說，增大設備的結構剛度，勢必大幅度增加設備重量，并增加設備的制造成本，不經(jīng)濟；如果減少設備的擾動影響，則設備不能滿足實際運行工況。國外在解決立式輥磨機沖擊振動問題采用的是改善輥磨機系統(tǒng)的整體結構性能來避開、消除沖擊，避免振動發(fā)生，而國內(nèi)在這方面的研究應用很少，目前未見應用，尚屬空白。
技術內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置，其可以耦合在帶有沖擊振動負荷的大型機械裝備系統(tǒng)中，具有高的減振效率，并且結構簡單、能耗低。
本發(fā)明提供了一種用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置，其特征在于所述裝置由兩套相互套疊的活塞構成，缸體(3)與大活塞(6)之間形成高壓腔(9)，大活塞(6)與其內(nèi)部的小活塞(7)之間形成儲能腔(10)；單向閥(1)和可變節(jié)流口(4)使高壓腔(9)與儲能腔(10)相連通，單向閥(1)使液壓油從儲能腔(10)單向地流入高壓腔(9)，可變節(jié)流口(4)的截面隨大活塞(6)向缸體(3)底部的移動而不斷減?。恍』钊?7)與儲能腔(10)相對的一側設置彈簧(8)。
本發(fā)明用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置中，變節(jié)流口(4)的面積與大活塞(6)的位移之間最好滿足下述方程f＝f0(1-X/L0)1/2，式中f---節(jié)流口面積，f0---節(jié)流口最大面積，L0---緩沖行程，X---活塞的位移。
本發(fā)明用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置中，高壓腔(9)與儲能腔(10)之間另設有節(jié)流閥(2)。
本發(fā)明用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置中，缸體(3)外套有水冷套(5)。
本發(fā)明動壓反饋裝置是一種壓力微分環(huán)節(jié)，也稱緩沖裝置，是由阻尼、彈簧、活塞蓄壓器組成。這是一種廉價的、可靠的和有效的增加負載阻尼的辦法。具有工作原理先進，減振效率高、結構簡單、能耗低等優(yōu)點。可以大量應用于帶有沖擊振動負荷的礦山、建材、化工、過程機械等大型裝備之上。


圖1為大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置結構示意；圖2為當節(jié)流口為截面固定時，微分動壓反饋裝置的性能曲線；圖3為當節(jié)流口為截面隨活塞位移變化時，微分動壓反饋裝置的性能曲線。
具體實施例方式大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置結構如圖1所示，由兩套相互套疊的活塞構成，缸體(3)與大活塞(6)之間形成高壓腔(9)，大活塞(6)與其內(nèi)部的小活塞(7)之間形成儲能腔(10)；單向閥(1)和可變節(jié)流口(4)使高壓腔(9)與儲能腔(10)相連通，單向閥(1)使液壓油從儲能腔(10)單向地流入高壓腔(9)，可變節(jié)流口(4)的截面隨大活塞(6)向缸體(3)底部的移動而不斷減?。恍』钊?7)與儲能腔(10)相對的一側設置彈簧(8)。高壓腔(9)與儲能腔(10)之間另設有節(jié)流閥(2)。缸體(3)外還套有水冷套(5)。
工作原理是當微分動壓反饋裝置受到外力F的作用時，外力F推動大活塞(6)向左移動，同時對高壓腔(9)施壓，高壓腔(9)內(nèi)的壓力油通過可變節(jié)流口(4)進入儲能腔(10)，儲能腔(10)壓力升高，推動小活塞(7)向右移動，壓縮彈簧(儲存能量)，外力F消失后，高壓腔(9)壓力消失，儲能腔(10)的壓力將促使儲能腔(10)內(nèi)的壓力油通過單向閥(1)向高壓腔(9)流動，打開可變節(jié)流口(4)，儲能腔(10)內(nèi)壓力油迅速流向高壓腔(9)，推動大活塞(6)向右移動復位，同時促使儲能腔(10)內(nèi)壓力與高壓腔(9)內(nèi)壓力迅速平衡，彈簧(8)復位。在大活塞(6)向左移動到接近缸底的極限位置時，可變節(jié)流口(4)將被封閉，此時高壓腔(9)的壓力有可能急劇升高，為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，在高壓腔(9)與儲能腔(10)之間另外設計了用于溢流保護的節(jié)流閥(2)。
本發(fā)明的結構設計中，節(jié)流口的可變設計是一個很關鍵的環(huán)節(jié)。當節(jié)流口的截面固定時，根據(jù)理論計算，微分動壓反饋裝置的性能曲線如圖2所示，當節(jié)流口截面積隨活塞位移變化時，根據(jù)理論計算，微分動壓反饋裝置的性能曲線如圖3所示。
圖中f---節(jié)流口面積，f0---節(jié)流口最大面積，P---高壓腔壓力，L0---緩沖行程，X---大活塞的位移，a---大活塞運動的加速度，V0---大活塞初始速度，V---大活塞即時速度，amax---最大加速度。
可以看出，對于固定節(jié)流的緩沖裝置(1)大活塞的速度隨緩沖行程的增大而迅速減小，趨近一個恒定值，因此機械沖擊不可避免，減小節(jié)流口面積雖然可以減小殘余速度，但卻加大了液壓沖擊。
(2)高壓腔的壓力隨緩沖行程的增大而迅速減小，但永不為零，而是趨近一個恒定值。
(3)緩沖開始時，負加速度很大，液壓沖擊很大；緩沖過程中加速度衰減得很快，此后即使把緩沖距離加得再長也無助于提高緩沖效果。
對于可變節(jié)流的緩沖裝置，特別是節(jié)流面積f隨位移X的滿足f＝f0(1-X/L0)1/2所確定的關系式時。
(1)由于節(jié)流口可變，高壓腔的壓力接近于恒定。
(2)由于高壓腔的壓力接近于恒定，緩沖過程中活塞做等減速運動。
(3)大活塞的殘余速度接近于零。
權利要求
1.一種用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置，其特征在于所述裝置由兩套相互套疊的活塞構成，缸體(3)與大活塞(6)之間形成高壓腔(9)，大活塞(6)與其內(nèi)部的小活塞(7)之間形成儲能腔(10)；單向閥(1)和可變節(jié)流口(4)使高壓腔(9)與儲能腔(10)相連通，單向閥(1)使液壓油從儲能腔(10)單向地流入高壓腔(9)，可變節(jié)流口(4)的截面隨大活塞(6)向缸體(3)底部的移動而不斷減?。恍』钊?7)與儲能腔(10)相對的一側設置彈簧(8)。
2.按照權利要求1所述用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置，其特征在于所述變節(jié)流口(4)的面積與大活塞(6)的位移之間滿足下述方程f＝f0(1-X/L0)1/2，式中f---節(jié)流口面積，f0---節(jié)流口最大面積，L0---緩沖行程，X---活塞的位移。
3.按照權利要求1或2所述用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置，其特征在于所述高壓腔(9)與儲能腔(10)之間另設有節(jié)流閥(2)。
4.按照權利要求1或2所述用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置，其特征在于缸體(3)外套有水冷套(5)。
5.按照權利要求3所述用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置，其特征在于缸體(3)外套有水冷套(5)。
全文摘要
一種用于大型設備防沖擊振動的微分動壓反饋裝置，其特征在于所述裝置由兩套相互套疊的活塞構成，缸體與大活塞之間形成高壓腔，大活塞與其內(nèi)部的小活塞之間形成儲能腔；單向閥和可變節(jié)流口使高壓腔與儲能腔相連通，單向閥使液壓油從儲能腔單向地流入高壓腔，可變節(jié)流口的截面隨大活塞向缸體底部的移動而不斷減?。恍』钊c儲能腔相對的一側設置彈簧。本發(fā)明動壓反饋裝置是一種壓力微分環(huán)節(jié)，也稱緩沖裝置，是由阻尼、彈簧、活塞蓄壓器組成。這是一種廉價的、可靠的和有效的增加負載阻尼的辦法。具有工作原理先進，減振效率高、結構簡單、能耗低等優(yōu)點。可以大量應用于帶有沖擊振動負荷的礦山、建材、化工、過程機械等大型裝備之上。
文檔編號F16F15/023GK1661259SQ200410021179
公開日2005年8月31日 申請日期2004年2月23日 優(yōu)先權日2004年2月23日
發(fā)明者褚雙華, 劉岳 申請人:沈陽東岳液壓工程有限公司