SU1098587A1

SU1098587A1 - Hydraulic vibration generator

Info

Publication number: SU1098587A1
Application number: SU833581119A
Authority: SU
Inventors: Алексей Иванович Перелыгин; Сергей Викторович Елисеев; Анатолий Иванович Нижегородов; Михаил Николаевич Ротор; Михаил Геннадьевич Беспалов; Сергей Анатольевич Пуртов
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Специализированное Управление "Братскгэсстрой"; Братский Индустриальный Институт; Иркутский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1983-04-18
Filing date: 1983-04-18
Publication date: 1984-06-23

Abstract

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ FEHEF.AТОР КОЛЕБАНИЙ, содержащий корпус, два вала, размещенные на них привехчы, св занные с ними плунжерные пары и ме .ханизм регулировани амплитуды колебаний , выполненный в виде шлицевой муфты и узла ее пере.мещени . отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей генератора, он снабжен размещенными в корпусе пластинами, взаимодействующими с ними и с плунжерны.ми парами эластичными оболочками, дополнитсль. ными приводами, каждый из которых установлен с возможностью взаимодействи с плунжерной парой, пара приводов разме щена на одном валу, валы установлены параллельно другу, вариатором, св i занным с валами, и соединенным с одним из валов гидроцилиндром с установленной (Л в щтоковой полости пружиной. HYDRAULIC FEHEF.ATOR VIBRATIONS, comprising a housing, two shafts, located on them, fasteners connected to them and a mechanism for controlling the amplitude of oscillations, made in the form of a splined coupling and its displacement assembly. characterized in that, in order to expand the functionality of the generator, it is provided with plates arranged in a housing, interacting with them and with plunger pairs of elastic shells, in addition. These drives are installed with the ability to interact with the plunger pair, a pair of drives are placed on the same shaft, the shafts are installed parallel to each other, the variator connected to the shafts, and a hydraulic cylinder connected to one of the shafts with the installed (L in the shtop cavity .

Description

Изобретение относитс к вибрационной технике, а именно к гидравлическим устройствам дл создани колебаний потока жидкости, и может быть использовано в качестве привода рабочих органов вибромашин , например, виброплощадок с бигармоническим вибрационным воздействием на бетонную смесь.The invention relates to a vibration technique, namely to hydraulic devices for creating oscillations of a fluid flow, and can be used as a drive for working bodies of vibrating machines, for example, vibratory platforms with a biharmonic vibration effect on a concrete mix.

Известен гидравлический вибровозбудитель , содержащий гидроцилиндр и эксцентриковый механизм, выполненный в виде вращающейс обоймы с волнистой внутренней поверхностью и неподвижного корпуса с подпружиненными порщн ми и установленными в них щариками причем подпорщневые пространства сообщены с полост ми рабочего гидроцилиндра, а вал обоймы установлен в эксцентриковой втулке, имеющей возможность поворачиватьс вокруг своей оси I.A hydraulic vibration exciter is known, comprising a hydraulic cylinder and an eccentric mechanism, made in the form of a rotating cage with a wavy inner surface and a fixed casing with spring-loaded gears and spheres installed in them, the undermined spaces communicating with the cavity of the working hydraulic cylinder, and the casing shaft is mounted in an eccentric sleeve having the ability to rotate around its axis I.

Недостатками вибровозбудител вл ютс невозможность регулировани амплитуды высокочастотной составл ющей, величина которой определ етс высотой выступов на волнистой поверхности обоймы, невозможность независимого изменени частот составл ющих колебаний и сдвига фаз между составл ющими, так как низка частота определ етс частотой вращени вала, а высока - числом выступов на волнистой поверхности обоймы.The disadvantages of the vibration exciter are the impossibility of controlling the amplitude of the high-frequency component, the magnitude of which is determined by the height of the protrusions on the undulating surface of the holder, the impossibility of independently varying the frequencies of the oscillation components and the phase shift between the components, and the high frequency is determined by the frequency of rotation of the shaft and high by the number protrusions on the undulating surface of the cage.

Кроме того, недостатком вл етс утечка рабочей жидкости через технологические зазоры.In addition, a drawback is the leakage of working fluid through the process gaps.

F-Iaибoлee близким к изобретению вл етс гидравлический генератор колебаний, содержащий корпус, два соосных вала, размещенные на них приводы, св занные с ними плунжерные пары и механизм регулировани амплитуды колебаний, выполненный в виде шлицевой муфты и узла ее перемещени 2.F-Ia most closely related to the invention is a hydraulic oscillator, comprising a housing, two coaxial shafts, drives arranged on them, associated plunger pairs and an oscillation amplitude adjustment mechanism, made in the form of a splined coupling and its displacement assembly 2.

Недостатком известного генератора в а етс невозможность создани бигармонических колебаний с регулируемыми параметрами .The disadvantage of the known generator is the impossibility of creating biharmonic oscillations with adjustable parameters.

Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей генератора.The aim of the invention is to enhance the functionality of the generator.

Цель, достигаетс тем, что гидравлический генератор колебаний, содержащий корпус , два вала, размещенные на них приводы , св занные с ними плунжерные пары и механизм регулировани амплитуды колебаний , выполненный в виде шлицевой .муфты и узла ее перемещени , снабжен размещенными в корпусе пластинами, взаимодействующими с ними и с плунжерными парами эластичными оболочками, дополнительными приводами, каждый из которых установлен с возможностью взаимодействи с плунжерной парой, пара приводов раз .мещена на одном валу, валы установлены параллельно друг другу, вариатором, св занным с валами, и соединенным с одним из валов гидроцилиндром с установленной в штоковой полости прижиной.The goal is achieved by the fact that a hydraulic oscillation generator, comprising a housing, two shafts, drives placed on them, associated plunger pairs and an oscillation amplitude adjustment mechanism, made in the form of a spline coupling and its displacement unit, are provided with plates placed in the housing, interacting with them and with plunger pairs of elastic shells, additional drives, each of which is installed with the possibility of interaction with the plunger pair, a pair of drives once placed on one shaft, shafts are installed parallel to each other, a variator connected to the shafts, and a hydraulic cylinder connected to one of the shafts with a pinch mounted in the rod cavity.

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый генератор; на фиг. 2 - эластичные оболочки в сечении при различной величине их предварительного поджати .FIG. 1 schematically shows the proposed generator; in fig. 2 - elastic shells in cross section at different values of their preliminary preload.

Г11дравлический генератор колебаний содержит корпус 1, низкочастотный 2 и высокочастотный 3 валы, установленные на них привод 4, плунжерные пары 5 и б, подвижные пластины 7, помещенные в направл ющих стенках корпуса 1, кажда из которых имеет скольз щий контакт с регулировочным винтом 8, св занным со штурвалом 9 и установленным в корпусе 1. В подплунжерных пространствах между плунжерными ,парами 5 и 6 и пластинами 7 разMeuieHbi эластичные оболочки 10 и 11, сообщенные с гидролини ми 12. Вал 2 св зан с входным валом 13 вариатора 14 угловых скоростей. Выходной вал 15 жестко соединен с корпусом гидроцилиндра 16, в штоковой 1ТОЛОСТИ которого установлена пружина 17. Поршень гидроцилиндра 16 посажен на шток 18 с нарезанными посредине винто5 выми шлицами, которые сопр жены с винтовыми шлицами, выполненны.ми в крышке 19 гидроцилиндра 16 и образующими винтовую часть 20 шлицевой муфты. На конце . штока 18 нарезаны пр молинейные шлицы, сопр женные со шлицами высокочастотного эксцентрикового вала 3 и образующие пр молинейную часть 21 шлицевой муфты.The hydraulic oscillation generator comprises a housing 1, a low frequency 2 and a high frequency 3 shafts, a drive 4 mounted on them, plunger pairs 5 and b, moving plates 7 placed in the guiding walls of the housing 1, each of which has a sliding contact with an adjusting screw 8, connected to the steering wheel 9 and installed in the housing 1. In the sub-plunger spaces between the plunger, pairs 5 and 6 and plates 7 times MeuieHbi elastic shells 10 and 11 communicated with the hydraulic lines 12. The shaft 2 is connected to the input shaft 13 of the variator 14 of the angular velocity. The output shaft 15 is rigidly connected to the housing of the hydraulic cylinder 16, in the rod of which the spring 17 is mounted. The piston of the hydraulic cylinder 16 is mounted on the rod 18 with the screw slots cut in the middle, which are coupled with screw slots, made in the cover 19 of the hydraulic cylinder 16 and forming screw part 20 splined coupling. At the end . The stem 18 cuts straight-line splines, mating with the splines of the high-frequency eccentric shaft 3 and forming the straight-line part 21 of the splined coupling.

.На наружную поверхность гидроцилиндра 16 свободно посажено кольцо 22 с радиальной проточкой 23 и штуцером 24, а в. On the outer surface of the hydraulic cylinder 16 is loosely planted ring 22 with a radial groove 23 and fitting 24, and

5 корпусе гидроцилиндра 16 напротив проточки 23 просверлено отверстие 25. Безштокова полость гидроцилиндра 16, заполненна жидкостью, сообщена с управл ющим устройством (не показано). Механизм регулировани амплитуды колебаний вклю чает оболочки 10 и 11, пластины 7, регулировочный винт 8 и гидроцилиндр 16.5, the housing of the hydraulic cylinder 16 opposite the bore 23 is drilled a hole 25. The rodless cavity of the hydraulic cylinder 16, filled with liquid, communicates with a control device (not shown). The mechanism for adjusting the amplitude of oscillations includes shells 10 and 11, plates 7, an adjusting screw 8 and a hydraulic cylinder 16.

Гидравлический генератор в режиме бигармонических колебаний работает следующим образом.Hydraulic generator in the mode of biharmonic oscillations works as follows.

5При вращении эксцентрикового вала 25When the eccentric shaft 2 rotates

с угловой скоростьюи)„ плунжерные пары 5 совершают возвратно-поступательное дв жение , попеременно сжима эластичные оболочки 10, измен форму их сечени и создава гармонический пульсирующий по0 ,ток жидкости в гидролини х 12 с частотой Д|.with an angular velocity, the plunger pairs 5 perform a reciprocating motion, alternately compressing the elastic shells 10, changing the shape of their cross sections and creating a harmonic pulsating current, the fluid flow in hydrolines 12 with a frequency of D |.

Вращение вала 2 передаетс входному валу 13 и через вариатор 14 - на выходной вал 15 и на гидроцилиндр 16 с угловой скоростьюlA B , определ емой передаточным отнощением вариатора 14. В бесштоковой полости гидроцилиндра 16 жидкость отсутствует . Вращение гидроцилиндра 16 передаетс через винтовую часть 20 и пр молинейную часть 21 шлицевой муфты высокочастотному эксцентриковому валу 3, который приводит плунжерные пары 6 в возвратно-поступательное движение, попеременно сжима эластичные оболочки 11 и создава гармонический пульсирующий поток в гидролини х 12 с частотой1А р, где потоки суммируютс в бигармоннческий пульсирующий поток, подающийс в исполнительный механизм (не показан).The rotation of the shaft 2 is transmitted to the input shaft 13 and through the variator 14 to the output shaft 15 and to the hydraulic cylinder 16 with an angular velocity A B defined by the transmission ratio of the variator 14. In the rodless cavity of the hydraulic cylinder 16 there is no liquid. The rotation of the hydraulic cylinder 16 is transmitted through the screw part 20 and the rectilinear part 21 of the splined coupling to the high-frequency eccentric shaft 3, which causes the plunger pairs 6 to reciprocate, alternately compressing the elastic shells 11 and creating a harmonic pulsating flow in hydrolines 12 with a frequency of 1A p, where the flows are summed into a biharmonic pulsating flow fed into an actuator (not shown).

Регулирование частоты н низщей гармоники осуществл етс изменением угловой скорости (Jt} вала 2. Регулирование частоты и высщей гармоники осуществл етс изменением передаточного отнощени в вариаторе 14.The frequency of the low harmonic is controlled by changing the angular velocity (Jt} of the shaft 2. The frequency and higher harmonic are controlled by changing the gear ratio in the variator 14.

Регулирование сдвига фаз между низщей и высщей гармониками осуществл етс следующим образом.The phase shift between low and high harmonics is controlled as follows.

Управл ющее устройство подает жидкость через щтуцер 24, проточку 23, кольцо 22 и отверстие 25 в безщтоковую полость гидроцилиндра 16, порщень и щток перемещаютс влево и поворачиваютс в винтовой части 20 щлицевой муфты, вызыва поворот высокочастотного эксцентрикового вала 3 на некоторый угол; на этот же угол высща гармоника сдвигаетс относительно низщей. Величина угла сдвига фаз определ етс объемом жидкости, поданной в бесщтоковую полость, и углом наклона винтовых щлицов.-Осевое перемещение щтока 18 компенсируетс в пр молинейной части 21 щлицевой муфты и валу 3 не передаетс . При необходимости уменьщени угла сдвига фаз жидкость из бесщтоковой полости убираетс управл ющим устройством, и пружина 17 перемещает поршень и щток вправо, которые, поворачива сь в обратном направлении, уменьшают угол сдвига фаз.The control device feeds fluid through the brush 24, the groove 23, the ring 22 and the hole 25 into the spiderless cavity of the hydraulic cylinder 16, the pore and the brush are moved to the left and rotated in the screw part 20 of the slider coupling, causing the high-frequency eccentric shaft 3 to rotate through a certain angle; at the same angle of height, the harmonic shifts relatively lower. The magnitude of the phase shift is determined by the volume of fluid supplied to the brushless cavity and the angle of inclination of the screw slits. The axial movement of the rod 18 is compensated for in the straight part 21 of the coupling and the shaft 3 is not transmitted. If it is necessary to reduce the phase shift angle, the liquid from the stemless cavity is removed by the control device, and the spring 17 moves the piston and the brush to the right, which, turning in the opposite direction, reduces the phase shift angle.

Регулирование амплитуды колебаний пульсирующего потока жидкости происходит следующим образом.Regulation of the amplitude of oscillations of the pulsating fluid flow is as follows.

При вращении щтурвала 9 регулировоч5 ный винт 8 перемещает пластину 7 внаправл ющих стенках корпуса I на некоторую величину & , измен ющую предварительное поджатие, например, эластичных оболочек 10. При этом плунжерные пары 5, соверша возвратно-поступательное движение , попеременно сжимают эластичные оболочки 10, измен форму их сечени .When the crank 9 is rotated, the adjusting screw 8 moves the plate 7 in the guiding walls of the housing I by a certain amount of & modifying the preload, for example, of the elastic shells 10. At the same time, the plunger pairs 5, reciprocating, alternately compress the elastic shells 10, changing the shape of their cross section.

При работе гидравлического генератора колебаний в моногармоническом режиме эксцентриковые валы вращаютс с одинако5 выми угловыми скорост ми, дл чего в зацепление ввод тс щестерни вариатора 14 с передаточным отнощением, равным 1. Регулирование амплитуды моногармонических колебаний осуществл етс изменением величины предварительного поджати оболочек 10 и 11 и изменением угла сдвига фаз между эксцентриковыми валами 2 и 3 при помощи гидроцилиндра 16.When the hydraulic oscillator is operating in monoharmonic mode, the eccentric shafts rotate with the same 5 angular speed, for which the gear of the variator 14 with a gear ratio equal to 1 is engaged. the phase angle between the eccentric shafts 2 and 3 using the hydraulic cylinder 16.

Такое выполнение гидравлического гене5 ратора колебаний существенно повыщает его эффективность и расщир ет функциональные возможности. Эластичные оболочки , используемые в качестве рабочих элементов , позвол ют устранить утечки рабочей жидкости, повысить точность регулировки амплитуд и заменить дроссельное регулирование , обладающее р дом серьезных недостатков . Использование гидроцилиндра в качестве органа регулировки сдвига фаз повышает точность регулировки и обеспес чивает возможность применени генератора совместно с автоматическим устройством управлени , найример, в процессе формовани железобетонных изделий.Such an embodiment of the hydraulic oscillation generator significantly increases its efficiency and improves its functionality. Elastic shells, used as work items, can eliminate leakage of working fluid, improve the accuracy of amplitude control and replace throttle control, which has a number of serious flaws. The use of a hydraulic cylinder as an organ for adjusting the phase shift improves the accuracy of adjustment and provides the possibility of using the generator together with an automatic control device, a self-measuring device, in the process of forming reinforced concrete products.

1СЭ1SE

////

Ф(г.2F (g.2

Claims

A HYDRAULIC OSCILLATOR GENERATOR, comprising a housing, two shafts, drives placed on them, plunger pairs connected to them and a vibration amplitude control mechanism made in the form of a spline coupling and its displacement unit, characterized in that, in order to expand the generator’s functionality, it is equipped with plates placed in the housing, elastic shells interacting with them and with the plunger pairs, additional drives, each of which is installed with the possibility of interaction with the plunger pair, steam actuators arranged on the same shaft, shafts are installed parallel to each other, the variator associated with the shafts and connected with one of cylinder shafts fixed to the rod end of the spring.

SU „„ 1098587

.., ζ. ⁷

- \ -

Fig 1