高頻激振缸設(shè)計(jì)探討
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論文導(dǎo)讀：振動(dòng)機(jī)械的液壓激振器,它由激波器、液壓缸和拖動(dòng)裝置組成。其激波器位于液壓缸的活塞腔側(cè),并直接與拖動(dòng)裝置連接。9）要有可能的密封，防止泄漏。
關(guān)鍵詞：高頻，激振器，液壓缸，密封
1. 高頻激振缸概述
振動(dòng)機(jī)械的液壓激振器,它由激波器、液壓缸和拖動(dòng)裝置組成。其激波器位于液壓缸的活塞腔側(cè),并直接與拖動(dòng)裝置連接。論文參考網(wǎng)。這種液壓激振器采用單液缸,激波器與液壓缸可以做成一體,也可以分離。當(dāng)激波器與液壓缸分離時(shí),可以實(shí)現(xiàn)用一個(gè)激振器同時(shí)控制多個(gè)液壓缸,輸出同步振動(dòng)。能夠使用高水基介質(zhì),抗污染性強(qiáng)。激振器的結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,適用于不同構(gòu)造的振動(dòng)機(jī)械,并易實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化和自動(dòng)控制。
1.1液壓缸的概述
液壓缸作為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，按使用對(duì)象劃分為：工程機(jī)械用液壓缸，礦山機(jī)械用液壓缸，冶金機(jī)械用液壓缸，汽車航空、船舶、機(jī)床、電梯、隧道用液壓缸和其他一些特殊類型專用液壓缸。根據(jù)使用的工作壓力級(jí)劃分，一般可分為≤16MPa、25MPa、31MPa和≥40MPa等壓力級(jí)別的液壓缸。論文參考網(wǎng)。按工作方式和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以分活塞式，柱塞式，多級(jí)套塞式，回轉(zhuǎn)式和其他一些特別結(jié)構(gòu)的液壓缸。各種液壓缸的具體類型、結(jié)構(gòu)和主要零部件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、形狀，也因使用對(duì)象、壓力等級(jí)和具體工作方式的不同而各有差異。結(jié)構(gòu)典型，使用比較廣泛的活塞式，柱塞式，多級(jí)套塞式等類型的液壓缸。液壓缸它將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng).液壓缸結(jié)構(gòu)簡單，配制靈活，設(shè)計(jì)、制造比較容易，使用維修方便，所以比液壓馬達(dá)、擺動(dòng)液壓馬達(dá)等執(zhí)行元件應(yīng)用更廣泛。例如一臺(tái)挖掘機(jī)大約需要 6—7 個(gè)液壓缸。又如一臺(tái)液壓多刀半自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車床，大約要用 lo 個(gè)以上的液壓缸，按照預(yù)定的程序，完成夾緊、定刀、讓刀、分度、定位、變速等動(dòng)低。因此液壓缸是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部件。
1.2系統(tǒng)的具體技術(shù)要求
�、� 油源的最大壓力為25Mpa
�、� 激振缸的最大輸出力：1500Kg
�、� 激振缸的最大輸出位移為：10mm
⑷ 激振缸的加載頻率為：0~200Hz
2. 總體方案的設(shè)計(jì)
首先我們了解一下活塞缸的分類，按其工作形式可以分為：單作用活塞缸、雙作用活塞缸、緩沖式活塞缸、多級(jí)活塞缸和組合式活塞缸。其中的后兩者一般用于特殊的場合，所以設(shè)計(jì)一般都是在前面的三者中選擇合適的方案。
下面先對(duì)單作用和雙作用缸進(jìn)行比較。單作用缸的工作是：利用液壓推動(dòng)活塞向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，反方向則需要靠外力（如：重力、彈簧的彈力等）來實(shí)現(xiàn)。雙作用缸的工作原理是：活塞正反方向的運(yùn)動(dòng)都是利用液壓的推力來實(shí)現(xiàn)。對(duì)兩種缸的工作原理進(jìn)行比較后，可想而知流量缸應(yīng)該選擇雙作用活塞缸，理由如下：假如選擇單作用活塞缸，那么流量缸在測量中要克服額外的力（假設(shè)為F）做功。根據(jù)牛頓的慣性定律：a=F/m 即在外力F的作用下活塞上會(huì)出現(xiàn)一減加速度，致使活塞的平均運(yùn)動(dòng)速度減小，從而測量所得位移時(shí)間（t）增大，影響了測量的精度。因此流量缸最終選擇了雙作用活塞缸。
從工作結(jié)構(gòu)上看，雙作用缸又可以分為：單活塞桿雙作用缸、雙活塞桿雙作用缸和差動(dòng)缸。其中的單活塞桿雙作用缸和差動(dòng)缸一樣活塞上都只有單活塞桿。考慮到流量缸活塞和缸筒內(nèi)表面同軸度要求，流量缸應(yīng)選擇雙活塞桿雙作用缸。因?yàn)閱位钊麠U雙作用缸和差動(dòng)缸在工作的時(shí)候，由于活塞表面上受力不均勻，會(huì)使活塞產(chǎn)生偏斜，導(dǎo)致活塞和缸筒內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦，而雙桿雙作用缸能消除這一偏差。所以從流量缸的測量精度和使用壽命上考慮都應(yīng)選擇雙桿雙作用活塞缸。
接下來考慮是否選擇緩沖。首先了解一下緩沖機(jī)構(gòu)的作用：它可以使帶動(dòng)負(fù)載的活塞部件在達(dá)到行程末端時(shí)減速到零，目的是消除因活塞部件的慣性力和液壓力所造成的活塞與端蓋之間的機(jī)械沖擊，同時(shí)也為了減小活塞在改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)液體發(fā)出的噪音。從其作用中可以看出流量缸需設(shè)置緩沖機(jī)構(gòu)。
最后選擇一下缸體與端蓋的連接方式，考慮到流量缸的拆裝和維修的方便性，最終選擇了法蘭式連接，而且法蘭式連接的強(qiáng)度大能承受高壓。
綜上所述，流量缸的最終選擇方案是：法蘭式雙桿雙作用式緩沖活塞缸
3. 設(shè)計(jì)液壓缸所要注意的問題
1）保證液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度、行程需要的牽引力。
2）要盡量縮小液壓缸的外形尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊。
3）活塞桿最好受拉不受壓，以免產(chǎn)生彎曲變形。
4）保證每個(gè)零件有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。
5）盡量避免液壓缸受側(cè)向載荷。
6）長行程液壓缸活塞桿伸出時(shí)，應(yīng)盡量避免下垂。
7）能消除活塞、活塞桿和導(dǎo)軌之間的偏斜。論文參考網(wǎng)。
8）根據(jù)液壓缸的工作條件和具體情況，考慮緩沖、排氣和防塵措施。
9）要有可能的密封，防止泄漏。
10）液壓缸不能因溫度變化時(shí)，受限制而產(chǎn)生撓曲。特別是長液壓缸更應(yīng)注意。
11）液壓缸的結(jié)構(gòu)要素應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸，盡量選擇經(jīng)常使用的標(biāo)準(zhǔn)件。
12）盡量做到成本低，制造容易，維修方便。
13）液壓缸運(yùn)動(dòng)零件之間間隙過大，應(yīng)減小配合間隙。
14）液壓缸的安裝位置偏移，應(yīng)檢查液壓缸與導(dǎo)軌的平行度，并校正。
15）液壓缸的基座必須有足夠的剛度，否則加壓時(shí)缸筒成弓形向上翹，使活塞桿彎曲。
16）缸的軸向兩端不能固定死。由于缸內(nèi)受液壓力和熱膨脹等因素的作用，有軸向伸縮。
17）拆裝液壓缸時(shí)，嚴(yán)防損傷活塞桿頂端的螺紋、缸口螺紋和活塞桿表面。更應(yīng)注意，不能硬性將活塞從缸筒中打出。
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