CN110966344A - 一种hvac机械间自调节液压隔振系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种HVAC机械间自调节液压隔振系统，包括液压缸，液压系统和控制系统，所述液压系统的第一管路依次连接液压油箱、滤油器、液压泵、液控单向阀和蓄能器，至少四个所述液压缸与液控单向阀和蓄能器之间的第一管路连通。第二管路一端与溢流阀连通另一端与液压泵和液控单向阀之间的第一管路连通，第一二位二通阀通过第三管路与溢流阀连通，多组包含溢流阀和第二二位二通阀的并联设置的阀组均通过第四管路与溢流阀的遥控口连通。液压缸上设置的传感器将HVAC机械间的振动频率和位移数据传输给PLC，PLC根据传输的数据控制二位二通阀调节液压系统的压力。本发明系统无需人工定时调节。

Description

一种HVAC机械间自调节液压隔振系统
技术领域
本发明涉及HVAC机械间减振系统，特别涉及一种可自动调节的液压隔振系统。
背景技术
HVAC机械件工作时会产生振动影响仪器工作,需将其放置在隔振器上减小振动。隔振器作为HVAC机械间减振的重要设备，能有效减少HVAC机械间的振动传递到基座和其他设备，从而减少振动对仪器仪表和作业人员的有害影响。目前广泛使用的大负载隔振器有金属橡胶隔振器、钢弹簧隔振器、橡胶隔振器等几种，这些隔振器的弹性元件刚度性能一致性较差，且长时间使用时发生塑性变形，弹性元件厚度减小，性能发生变化，严重影响隔振效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以有效解决传统隔振器弹性元件刚度一致性差和长期使用后弹性元件老化的问题的适用于HVAC机械间的可自动调节的液压隔振系统。
为实现上述目的，本发明所采用的方案是：
本发明的一种HVAC机械间自调节液压隔振系统，所述的液压缸包括筒体、安装在筒体内的活塞以及与活塞固定相连的纵轴，在所述的筒体的顶壁上固定有纵截面为T形的上盖，与筒体同竖直中心轴线设置的所述的纵轴的杆段穿过上盖上的中心孔并且插入筒体的内腔设置，所述的活塞将筒体的内腔分隔为上油腔和下油腔，在所述的筒体的侧壁上分别设置有与上油腔连通的上部注油口和与下油腔连通的下部注油口，液压油可通过上部注油口和下部注油口进出上油腔和下油腔，在所述活塞的外壁上安装有密封圈，所述密封圈与筒体的内腔过盈配合，在所述上盖的中心孔的内壁上设置有密封圈，所述的密封圈与支撑轴过盈配合，所述纵轴上部伸出筒体外侧，其特征在于：在所述纵轴的顶部安装有振动力和位移传感器，一条第一管路依次连接液压油箱、滤油器、液压泵、液控单向阀和蓄能器的进油口，一个液压表的进油口与液压泵和液控单向阀之间的第一管路连通，至少四个液压缸的上部注油口和下部注油口分别与液控单向阀和蓄能器的进油口之间的第一管路连通；第二管路一端与先导式溢流阀的进油口连通并且另一端与液压泵和液控单向阀之间的第一管路连通，所述液控单向阀的控制口连接第一二位二通常闭换向阀的进油口，所述第一二位二通常闭换向阀的工作口通过第三管路与先导式溢流阀的进油口连通，所述的先导式溢流阀的出油口和液压油箱相连通，多组阀门并联设置，所述的每一组阀门包括溢流阀，所述的溢流阀进油口与第二二位二通常闭换向阀的进油口联通，所述溢流阀的回油口与液压油箱相连接，每一组阀门中的第二二位二通常闭换向阀的进油口均通过第四管路与先导式溢流阀的遥控口连通；所述的振动力和位移传感器、第一二位二通常闭换向阀和第二二位二通常闭换向阀分别通过控制线与PLC相连，所述的PLC通过控制线与上位机相连。
本发明的有益效果是：
本自调节液压隔振系统以液压油为弹性元件，通过PLC和上位机自动调节液压系统压力和流量，进而实现了多个隔振器的高度调节和弹性元件的刚度调节，解决了弹性元件一致性差和长时间使用后弹性元件老化的缺点，同时无需人工定时调节，节约了人工成本。
附图说明
图1是本发明的HVAC机械间自调节液压隔振系统的结构示意图；
图2是本发明的HVAC机械间自调节液压隔振系统的液压原理图；
图3(a)是本发明的HVAC机械间自调节液压隔振系统的一种布置方式的示意图；
图3(b)是本发明的HVAC机械间自调节液压隔振系统的另一种布置方式的示意图；
图4是本发明的HVAC机械间自调节液压隔振系统的控制流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如附图1所示，本发明的一种HVAC机械间自调节液压隔振系统，包括液压缸，所述的液压缸包括筒体1、安装在筒体1内的活塞以及与活塞固定相连的纵轴，在所述的筒体的顶壁上固定有纵截面为T形的上盖4，与筒体同竖直中心轴线设置的所述的纵轴的杆段穿过上盖上的中心孔并且插入筒体的内腔设置，所述的活塞将筒体的内腔分隔为上油腔3和下油腔2，在所述的筒体的侧壁上分别设置有与上油腔3连通的上部注油口8-1和与下油腔2连通的下部注油口8-2，液压油可通过上部注油口8-1和下部注油口8-2进出上油腔和下油腔。在所述活塞的外壁上安装有密封圈9，所述密封圈9与筒体1的内腔过盈配合。
在所述上盖4的中心孔的内壁上设置有密封圈7，所述的密封圈与支撑轴6过盈配合。所述纵轴6上部伸出筒体外侧，在所述纵轴6的顶部安装有振动力和位移传感器5。
如图2所示，一条第一管路依次连接液压油箱11、滤油器12、液压泵13、液控单向阀17和蓄能器20的进油口，一个液压表14的进油口与液压泵13和液控单向阀17之间的第一管路连通，至少四个液压缸的上部注油口8-1和下部注油口8-2分别与液控单向阀17和蓄能器20的进油口之间的第一管路连通。
第二管路一端与先导式溢流阀15的进油口连通并且另一端与液压泵13和液控单向阀17之间的第一管路连通，所述液控单向阀17的控制口连接第一二位二通常闭换向阀16的进油口，所述第一二位二通常闭换向阀16的工作口通过第三管路与先导式溢流阀15的进油口连通，所述的先导式溢流阀15的出油口和液压油箱11相连通，多组阀门并联设置，所述的每一组阀门包括溢流阀19，所述的溢流阀19进油口与第二二位二通常闭换向阀18的进油口联通，所述溢流阀19的回油口与液压油箱11相连接。每一组阀门中的第二二位二通常闭换向阀18的进油口均通过第四管路与先导式溢流阀15的遥控口连通。
所述的振动力和位移传感器5、第一二位二通常闭换向阀16和第二二位二通常闭换向阀18分别通过控制线与PLC22相连，所述的PLC22通过控制线与上位机相连。
如图4所示，所述振动力和位移传感器5将测量到的激振频率ω和位移量Δh传给PLC22和上位机23，PLC22通过如下计算方法计算系统压力，并通过第二二位二通常闭换向阀18的开闭调节液压系统压力，同时将控制信号传递给上位机23以方便工作人员查看。本发明在实际使用过程中，液压系统可以并联连接多个液压隔振器21,采用图3(a)或(b)的布置形式：
先导式溢流阀15的压力计算：
Figure BDA0002342284190000041
其中Z为频率比，ω为HVAC机械间的激振频率，由振动力和位移传感器5的平均值测得，ωn为固有频率，为已知量。
Figure BDA0002342284190000042
其中m为HVAC机械间房间的质量，K为n个隔振器组成的隔振系统的总刚度，当n个相同隔振器并联时，每个隔振器的刚度Ki为：
Figure BDA0002342284190000043
因而可得液压系统压力P的值：
Figure BDA0002342284190000044
Figure BDA0002342284190000045
其中Fi为每个隔振器的承载力，Δh为纵轴6伸出的高度，P为液压系统压力，由与先导式溢流阀15的控制口连接的溢流阀19控制，D2为筒体1的内径，D1为纵轴6的杆径。
系统工作时，振动力和位移传感器5将测量到的激振频率ω和位移量Δh传给PLC22，PLC22根据如上的计算方式计算隔振器刚度Ki，得到液压系统的压力值P。然后将控制信号输出给与对应压力的溢流阀19连通的第二二位二通常闭换向阀18，使溢流阀19与先导式溢流阀15的遥控口连通，控制先导式溢流阀15的溢流压力，保证的系统压力平衡。第二二位二通常闭换向阀18、溢流阀19与先导式溢流阀15通过液压油管连通。由于液压油具有压缩性，液压系统压力由高压调节到低压时，液压油体积膨胀，需要将多余的液压油排出到液压油箱以降低液压系统压力。溢流阀19和串联的第二二位二通换向阀18成组设置，系统按照需要设置若干组(图2中为三组)，不同组的溢流阀19设定的压力以固定梯度排列。系统压力由低向高调节时，只需打开与溢流阀对应的第二二位二通换向阀，关闭其他的第二二位二通阀。再将第一二位二通阀16打开，排出多余液压油后关闭第一二位二通阀16。
蓄能器20的作用是液压泵意外停止时起到安全停车的作用。
优选地，液压隔振器的布置形式为图3(b)所示的方式。

Claims (1)

1.一种HVAC机械间自调节液压隔振系统，所述的液压缸包括筒体、安装在筒体内的活塞以及与活塞固定相连的纵轴，在所述的筒体的顶壁上固定有纵截面为T形的上盖，与筒体同竖直中心轴线设置的所述的纵轴的杆段穿过上盖上的中心孔并且插入筒体的内腔设置，所述的活塞将筒体的内腔分隔为上油腔和下油腔，在所述的筒体的侧壁上分别设置有与上油腔连通的上部注油口和与下油腔连通的下部注油口，液压油可通过上部注油口和下部注油口进出上油腔和下油腔，在所述活塞的外壁上安装有密封圈，所述密封圈与筒体的内腔过盈配合，在所述上盖的中心孔的内壁上设置有密封圈，所述的密封圈与支撑轴过盈配合，所述纵轴上部伸出筒体外侧，其特征在于：在所述纵轴的顶部安装有振动力和位移传感器，一条第一管路依次连接液压油箱、滤油器、液压泵、液控单向阀和蓄能器的进油口，一个液压表的进油口与液压泵和液控单向阀之间的第一管路连通，至少四个液压缸的上部注油口和下部注油口分别与液控单向阀和蓄能器的进油口之间的第一管路连通；第二管路一端与先导式溢流阀的进油口连通并且另一端与液压泵和液控单向阀之间的第一管路连通，所述液控单向阀的控制口连接第一二位二通常闭换向阀的进油口，所述第一二位二通常闭换向阀的工作口通过第三管路与先导式溢流阀的进油口连通，所述的先导式溢流阀的出油口和液压油箱相连通，多组阀门并联设置，所述的每一组阀门包括溢流阀，所述的溢流阀进油口与第二二位二通常闭换向阀的进油口联通，所述溢流阀的回油口与液压油箱相连接，每一组阀门中的第二二位二通常闭换向阀的进油口均通过第四管路与先导式溢流阀的遥控口连通；所述的振动力和位移传感器、第一二位二通常闭换向阀和第二二位二通常闭换向阀分别通过控制线与PLC相连，所述的PLC通过控制线与上位机相连。
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