CN201002071Y - 气动人工肌肉驱动式激振器 - Google Patents

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刘吉轩
张振营
何国昆
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Abstract

本实用新型公开了一种气动人工肌肉驱动式激振器，包括气源、储气罐，气源和储气罐相连通，气源经输气管与控制阀输入口相连并与储气罐相连，控制阀输出口通过输气管与气动人工肌肉的进气口相连，控制阀的控制端，气动人工肌肉的任意一端与基体连接，另一端与振动主体连接，振动主体两端有弹性元件支撑。控制阀为气动比例控制阀或气动高速开关阀。所述的控制器是指PLC可编程控制器或PC计算机。本实用新型结构构简单、动作平滑、无摩擦运动部件、输出力/自重比大、能量转换率高、不产生污染、振幅和频率可调。

Description

气动人工肌肉驱动式激振器
技术领域
本实用新型属于低频振动激励装置，特别涉及气动人工肌肉驱动式激振器。
背景技术
目前常用的激振器有惯性式激振器、电磁或电动式激振器、液压缸活塞式激振器、气缸活塞式激振器。其中惯性式激振器是由带偏心的惯性质量块在回转过程中产生的不平衡力作为激振驱动力，这种激振器存在的不足是结构尺寸一般较大、能量消耗大、激振振幅难于改变；电磁式激振器是由铁心、电磁线圈、衔铁和弹簧等组成，电动式激振器是由磁环、中心磁极和通有交流电的可动线圈等组成，电磁式和电动式激振器存在的不足是结构较复杂、低频特性差、生产成本和维护成本相对较高；液压缸活塞式激振器主要是由液压缸、活塞、电液伺服阀、液压油源等组成，存在的不足是必须有液压油源、有油污染、结构尺寸大、成本较高；气缸活塞式激振器主要由气缸、电磁阀、压缩空气源等组成，存在的不足是需要的气缸结构较复杂、成本也较高、系统响应频率低、在低频时气缸容易产生爬行等。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种气动人工肌肉驱动式激振器，该激振器为工业振动送料器和低频振动试验台而提供，结构小型化、动作平滑、无摩擦运动部件、输出力/自重比大、能量转换率高、不产生污染、振幅和频率可调。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型包括气源、储气罐，气源和储气罐相连通，气源经输气管与控制阀输入口相连并与储气罐相连，控制阀输出口通过输气管与气动人工肌肉的进气口相连，控制阀的控制端，气动人工肌肉的任意一端与基体连接，另一端与振动主体连接，振动主体两端有弹性元件支撑。
控制阀为气动比例控制阀或气动高速开关阀。
所述的控制器是指PLC可编程控制器或PC计算机。
本实用新型的技术效果：
1.能够有效可靠提供低频振动的激振力；
2.适用于作为结构小型化和低频(大约在0.5Hz-25Hz，随着气动人工肌肉的尺寸大小不同会有些变化)工业振动器的振动激励源；
3.适用于作为轻型低频振动台的激振器。
附图说明
附图是本实用新型的结构示意图；
下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
具体实施方式
参照附图所示，气源1经输气管与控制阀3输入口相连并与储气罐2相连，控制阀3输出口通过输气管与气动人工肌肉5的进气口相连，控制器4的输出信号输入到控制阀3的控制端，气动人工肌肉5的任意一端与基体8连接，另一端与振动主体7连接，振动主体7通过弹性元件6支撑在基体8上。
气源1为空气压缩机，控制阀3为气动比例控制阀(频率很低)或气动高速开关阀(频率较高)，气动人工肌肉5为一段包裹着特殊纤维格栅网的橡胶织物管和两端螺栓接头连接件结构，储气罐2是用于保持系统工作时的压力稳定性，控制器4可采用PLC可编程控制器或者PC计算机等输出的动态交变控制信号用于控制气动比例阀或气动高速开关阀，气动人工肌肉5腔内动态交变的空气压力或流量受控制阀3的控制，弹性元件6为弹簧连接件。各气动元件是通过气管连接。
实施例一：在振动主体7上紧固连接振动料斗，即可构成工业生产过程中的振动送料器。由气源1提供的压缩空气经过调压阀调节到需要的压力后，经气管输送到控制阀3，控制阀3的输出压力再送入气动人工肌肉5的腔内，控制阀3在控制器4的控制下，按照需要的振幅和频率控制压缩空气的流量，保证气动人工肌肉5能够按照既定的要求产生振动，气动人工肌肉5的振动将激励振动体7和振动料斗，实现工业过程的振动送料。
实施例二：气动人工肌肉驱动式激振器也可以用作低频振动台的振动激励源。将振动主体7设计成振动台的台面，即可构成激振试验之用的振动台。气动系统的构成与实施例一相同，控制阀3可采用气动比例控制阀或气动高速开关阀，需根据对振动幅值和频率的要求予以选择，一般振动幅值可在几毫米到几十毫米之间选择，频率可在0.5Hz到25Hz之间选择。
压缩空气经输气管连接分别传输到控制阀3和储气罐2，控制阀3控制压缩空气的流量，并由控制阀3的输出口经过输气管传输到气动人工肌肉5内腔，气动人工肌肉5在压缩空气的作用下交变的发生径向膨胀和轴向伸缩变形，从而产生交变的激振力，气动人工肌肉5与振动主体7通过螺栓连接，交变的激振力直接传递到振动主体。气动人工肌肉5的柔韧性和强度很好，且没有气缸活塞运动所产生的低速爬行和摩擦运动。当气动人工肌肉5内部通入压缩空气后，它能产生相当于同缸径气缸10倍的驱动力。

Claims (3)

1、气动人工肌肉驱动式激振器，包括气源(1)、储气罐(2)，气源(1)和储气罐(2)相连通，其特征在于，气源(1)经输气管与控制阀(3)输入口相连并与储气罐(2)相连，控制阀(3)输出口通过输气管与气动人工肌肉(5)的进气口相连，控制阀(3)的控制端上还连接有控制器(4)，气动人工肌肉(5)的任意一端与基体(8)连接，另一端与振动主体(7)连接，振动主体(7)两端有弹性元件(6)支撑。
2、根据权利要求1所述的气动人工肌肉驱动式激振器，其特征在于，控制阀(3)为气动比例控制阀或气动高速开关阀。
3、根据权利要求1所述的气动人工肌肉驱动式激振器，其特征在于，控制器(4)是指PLC可编程控制器或PC计算机。
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