CN114345677B - 阀套式气动振动器 - Google Patents

Abstract

本发明属于试验设备技术领域，涉及一种阀套式气动振动器，包括由外之内依次套装的壳体以及活门；活门与壳体同轴设置，壳体上设置壳体进气孔；活门上分别设置依次相连通的活门进气孔、活门中心腔体和活门放气孔；活门中心腔体位于活门内的中心轴向上；活门进气孔和活门放气孔分别位于活门径向方向上；还包括套设在壳体以及活门之间的衬套；衬套与壳体同轴设置，衬套上开设衬套进气槽；衬套进气槽与壳体进气孔相连通，活门在衬套内的轴向方向上自由移动，衬套进气槽与活门进气孔相连通或错位分布。本发明操作简便、检测效率高、体积小、有缓冲功能不易产生损伤、噪音小、容易更换。

Description

阀套式气动振动器

技术领域

本发明属于试验设备技术领域，涉及一种气动振动器，尤其涉及一种用于航空发动机控制系统精密壳体组件的阀套式气动振动器。

背景技术

某精密调节器壳体组件进行检测时，其中的定压差活门需要通过流量试验来检测装置的性能。具体的试验过程是，在一定频率和振幅的条件下，活门在移动一定距离时，流量在规定的范围值内，现有的检测设备是由专用的试验振动台为试验过程提供振源，并将壳体组件安装在试验夹具后，将整个零件工装安装在振动器工装台上，找到零件及夹具的重心，才可保证试验过程中振幅平稳，所以就需要操作者在操作试验器的同时，还要操控振动器，操作中较易出现误差，影响测量结果；或是操作较难控制，增加检测时间，降低效率；此外，现有的振动器还存在体积大、噪声较大、振动器容易发生损伤且更换困难等问题，极大影响振动器的使用。

发明内容

针对上述现有检测用振动器存在的技术问题，本发明提供一种检测效率高、体积小、有缓冲功能不易产生损伤、噪音小、容易更换的阀套式气动振动器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种阀套式气动振动器包括由外至内依次套装的壳体以及活门；所述活门与壳体同轴设置，所述壳体上设置壳体进气孔；所述活门上分别设置依次相连通的活门进气孔、活门中心腔体和活门放气孔；所述活门中心腔体位于活门内的中心轴向上；所述活门进气孔和活门放气孔分别位于活门径向方向上；所述活门在壳体内的轴向方向上自由移动，所述壳体进气孔与活门进气孔相连通或错位分布。

进一步的，所述阀套式气动振动器还包括套设在壳体以及活门之间的衬套；所述衬套与壳体同轴设置，所述衬套上开设衬套进气槽；所述衬套进气槽与壳体进气孔相连通，所述活门在衬套内的轴向方向上自由移动，所述衬套进气槽与活门进气孔相连通或错位分布。

进一步的，所述衬套与活门之间的缝隙为0.01～0.03mm；所述衬套与壳体之间过盈配合。

进一步的，所述衬套进气槽底部设置有均压槽。

进一步的，所述衬套进气槽为多个，多个衬套进气槽在衬套侧壁上沿衬套周向方向均布设置。

进一步的，所述阀套式气动振动器还包括放气消音衬套件；放气消音衬套件内部设置圆柱槽；所述放气消音衬套件一端伸入壳体内，且活门端部置于圆柱槽内；所述放气消音衬套件另一端置于壳体外；所述放气消音衬套件与壳体同轴。

进一步的，所述放气消音衬套件上设置降噪孔。

进一步的，所述降噪孔为多个；分别设置在放气消音衬套件置于壳体外的端部上。

进一步的，所述阀套式气动振动器还包括置于壳体其中另一端面上的压板；所述压板与壳体相连。

进一步的，所述压板与壳体之间还设置有密封垫。

本发明的有益效果是

1、本发明中，一种阀套式气动振动器，包括由外至内依次套装的壳体以及活门；壳体以及活门同轴设置，壳体进气孔与活门进气孔相连通，壳体上设计有安装定位孔，可以安装到液压试验工装上，使用时，能快速找到零件和试验夹具的重心，保证试验过程中振幅平稳，操作使用方便，结构简单，体积小巧，提高效率，进一步的，在壳体以及活门之间套设衬套，衬套具有缓冲功能，不易产生损伤，减少更换维修频率。

2、本发明中，衬套压入壳体时，衬套进气槽与壳体进气孔相通，衬套为台阶衬套，衬套内部设置大端孔和小端孔，大端孔的一端在周向方向上开有三个进气槽，衬套进气槽底端设计有周向均压槽；活门内的轴向设置有活门中心腔体，即进气盲腔，活门上分别设置两个垂直于活门中心腔体的活门进气孔；活门上设置活门放气孔，活门进气孔和活门放气孔均与活门中心腔体相接通；采用气动推动活门在衬套内沿着壳体轴向来回自由移动，实现振动。使用时连接气源，通过调节气压来达到试验要求的振动频率及振幅，可保证试验过程中振幅平稳。

3、本发明壳体为台阶形；放气消音衬套件一端通过热胀冷缩的方法压入壳体的小孔端面内，放气消音衬套件另一端处，在端面和周向共设计有25个降噪孔，起到降噪的作用，装置产生的噪音小；在壳体的大孔端面上设置压板，并通过螺钉将压板与壳体紧固，在压板与壳体之间装有密封垫，实现压紧密封。

4、本发明中衬套为青铜材料，减小了初始状态的碰撞噪音；衬套、活门损伤严重可以替换新件；活门为淬火钢材料，减小了动摩擦系数，增加了振动频率，增加了振动器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的阀套式气动振动器的剖视示意图；

图2为壳体的正视图；

图3为图2中C-C向示意图；

图4为图1中的活门示意图；

图5为图1中衬套示意图；

图6为图1中放气消音衬套件示意图；

图7为阀套式气动振动器在检测过程中的第一示意图；

图8为阀套式气动振动器在检测过程中的第二示意图；

其中：

1—壳体；2—衬套；3—活门；4—放气消音衬套件；5—密封垫；6—压板；7—螺钉；8—活门进气孔；9—活门中心腔体；10—活门放气孔；11—壳体进气孔；12—衬套进气槽；13—降噪孔。

具体实施方式

现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明。

实施例

参见图1，本实施例提供的阀套式气动振动器，包括由外之内依次套装的壳体1以及活门3；活门3与壳体1同轴设置，活门3在壳体1的轴向方向上自由移动。

参见图2和图3，壳体1为凸形台阶结构，底部大柱体上设置定位安装孔，对壳体1进行安装定位；上部小柱体内开设空腔；空腔的轴向与小柱体轴向垂直，小柱体的径向方向上设置壳体进气孔11，空腔是由大圆柱段和小圆柱段组成的台阶空腔，壳体进气孔11与大圆柱段的空腔相连通。

参见图4，活门3呈T形的圆柱台阶结构，在活门3内的中心轴方向上从左自右依次设置锥形空腔以及与锥形空腔相连的活门中心腔体9；活门3的径向方向上设置与活门中心腔体9相连通的活门进气孔8，活门进气孔8为两个，关于活门3中心轴对称设置；活门3上还设置有活门放气孔10。活门进气孔8、活门中心腔体9和活门放气孔10依次相连通。活门3轴向置于壳体1的大圆柱空腔内，活门3在壳体1的空腔内沿着壳体1的轴向方向左右移动。由于活门3置于壳体1内，壳体1能固定在试验工装上，且活门3与壳体1同轴设置，活门3在移动中，壳体进气孔11与活门进气孔8连通或错位分布(即壳体进气孔11与活门进气孔8位置错开，不能导通)。

进一步的，参见图1，实施例提供的阀套式气动振动器还包括套设在壳体1以及活门3之间的衬套2；衬套2与活门3同轴。

参见图5，衬套2为圆柱形结构，且衬套2内的轴向方向上设置台阶形圆柱空腔；圆柱空腔与衬套2轴向相同。圆柱空腔包括左端大圆柱和右端小圆柱；大圆柱最右端处，在其周向方向均布开设有三个衬套进气槽12，衬套进气槽12的底端设计有周向均压槽，衬套进气槽12与壳体进气孔11相连通。

实施时，衬套2为青铜材料，衬套2通过热胀冷缩的方法压入壳体1的大圆柱段空腔内，衬套2与壳体1的大圆柱段空腔内壁相接触，活门3与衬套2为间隙配合，间隙控制在0.01～0.03范围，便于活门3自由移动，且在移动中，衬套进气槽12与活门进气孔8连通或错位。通过设置衬套2，减小初始状态的碰撞噪音，衬套损伤严重时能够方便替换新件，更换方便，同时衬套3能减小动摩擦系数，增加了振动频率，增加了振动器的使用寿命。

参见图4和图5，本实施例中，活门放气孔10最左端至锥形空腔右端面之间的距离，记为L1；活门进气孔8中轴线至锥形空腔左端面之间的距离，记为L3；衬套2的右端小圆柱段的长度，记为L2；衬套2的左端大圆柱段长度，记为L4。活门放气孔10到活门大端底面的距离L1大于衬套小孔总长L2，L3与L4长度大致相当。由于L1大于L2，当活门处于最右端时，活门中心腔与放气孔10接通，达到放气作用。此时衬套大端底面与活门大端形成密闭腔，推动活门左移。如果L1小于L2，活门处于最右端时，不能通过控10及时放气，只能通过活门与衬套的间隙进行放气，放气时间长，大大减小了振动频率。

进一步的，参见图1，本实施例提供的阀套式气动振动器还包括放气消音衬套件4。

参见图6，放气消音衬套件4为T形圆柱台阶结构，放气消音衬套件4轴向上开设圆柱槽；圆柱槽左端与放气消音衬套件4的左端面相平齐，圆柱槽右端置于放气消音衬套件4内；放气消音衬套件4右端面上沿着其端面的径向方向上设置多个降噪孔13，放气消音衬套件4右端部径向方向上设置多个降噪孔13，全部降噪孔13均与圆柱槽相连通。实施时，共设计25个降噪孔13，降噪孔13直径为Φ2mm，起到降噪的作用。放气消音衬套件4左端的通过热胀冷缩的方法压入壳体1的小圆柱段空腔内，放气消音衬套件4与壳体1同轴，放气消音衬套件4右端置于壳体1外部，且放气消音衬套件4内的圆柱槽套在活门3右端上，通过降噪孔13起到降噪的作用。

进一步的，参见图1，本实施例提供的阀套式气动振动器还包括压板6。压板6与壳体1的大圆柱段端面相接触，并通过螺钉7与壳体1的大圆柱段端面压紧；保证振动器稳定。压板6与壳体1之间还设置有密封垫5，实现壳体1的压紧密封。

本实施例提供的阀套式气动振动器，在调节器壳体组件定压差活门试验中应用。

实施时，各个部件如图1所示进行组装。壳体1上加工有台阶孔，衬套2与壳体1为过盈配合，通过热胀冷缩的方法将衬套2压入壳体1内，活门3与衬套2为间隙配合，间隙控制在0.01～0.03范围，放气消音衬套件4压入壳体1内，压入部分的为过盈配合，壳体1的空腔大端面处安装密封垫5，压板6通过螺钉7将密封垫5进行压紧密封。

参见图7，当活门3处于衬套2内的左端时，活门进气孔8位置与衬套进气槽12相连通，压缩气体经过壳体进气孔11、衬套进气槽12、活门进气孔8进入到活门中心腔体9，由于活门中心腔体9的进气面积大于活门大端与衬套大端孔之间形成的环槽面积，气压推动活门3向右移动，撞击衬套2产生振动。

参见图8，当气压推动活门3向右移动到极限位置时，活门进气孔8位置与衬套进气槽12错开(活门进气孔8位置与衬套进气槽12不能导通)，此时活门放气孔10进行排气，衬套进气槽12与活门3左部分的右端形成的环形槽气压(环带压力)大于活门中心腔体9内的压力，推动活门3向左移动，活门左移，直至放气孔10被衬套2台阶小孔遮蔽，此时放气孔10关闭。

直至活门放气孔10关闭，活门3左端与衬套2形成的腔室体积减小，对残留气体进行压缩，并且随着活门进气孔8与衬套进气槽12接通后，活门中心腔体9的压力不断增大，并大于活门3左部分的右端与衬套2形成环带压力，推动活门3向右移动，如此反复，形成振动；

同时，在活门3向右移动的过程中，由于一直通气，活门在撞击过程中一直存在一个背压，减小了活门3与衬套2直接撞击的损伤，活门3向左移动将至极限位置时，由于活门放气孔10关闭，活门3与衬套2存在间隙，活门3左端的体积减小对空气压缩产生了背压，减小直接碰撞产生的损伤。

Claims (7)

1.一种阀套式气动振动器，其特征在于：所述阀套式气动振动器包括由外至内依次套装的壳体(1)以及活门(3)；所述活门(3)与壳体(1)同轴设置，所述壳体(1)上设置壳体进气孔(11)；所述活门(3)上分别设置依次相连通的活门进气孔(8)、活门中心腔体(9)和活门放气孔(10)；所述活门中心腔体(9)位于活门(3)内的中心轴向上；所述活门进气孔(8)和活门放气孔(10)分别位于活门(3)径向方向上；所述活门(3)在壳体(1)内的轴向方向上自由移动，所述壳体进气孔(11)与活门进气孔(8)相连通或错位分布；

所述阀套式气动振动器还包括套设在壳体(1)以及活门(3)之间的衬套(2)；所述衬套(2)与壳体(1)同轴设置，所述衬套(2)上开设衬套进气槽(12)；所述衬套进气槽(12)与壳体进气孔(11)相连通，所述活门(3)在衬套(2)内的轴向方向上自由移动，所述衬套进气槽(12)与活门进气孔(8)相连通或错位分布；所述衬套进气槽(12)底部设置有均压槽；

所述阀套式气动振动器还包括放气消音衬套件(4)；放气消音衬套件(4)内部设置圆柱槽；所述放气消音衬套件(4)一端伸入壳体(1)内，且活门(3)端部置于圆柱槽内；所述放气消音衬套件(4)另一端置于壳体(1)外；所述放气消音衬套件(4)与壳体(1)同轴。

2.根据权利要求1所述的阀套式气动振动器，其特征在于：所述衬套(2)与活门(3)之间的缝隙为0.01～0.03mm；所述衬套(2)与壳体(1)之间过盈配合。

3.根据权利要求2所述的阀套式气动振动器，其特征在于：所述衬套进气槽(12)为多个，多个衬套进气槽在衬套(2)侧壁上沿衬套(2)周向方向均布设置。

4.根据权利要求3所述的阀套式气动振动器，其特征在于：所述放气消音衬套件(4)上设置降噪孔(13)。

5.根据权利要求4所述的阀套式气动振动器，其特征在于：所述降噪孔(13)为多个；分别设置在放气消音衬套件(4)置于壳体(1)外的端部上。

6.根据权利要求5所述的阀套式气动振动器，其特征在于：所述阀套式气动振动器还包括置于壳体(1)其中另一端面上的压板(6)；所述压板(6)与壳体(1)相连。

7.根据权利要求6所述的阀套式气动振动器，其特征在于：所述压板(6)与壳体(1)之间还设置有密封垫(5)。

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