ВИБРАТОР ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ Российский патент 2013 года по МПК F15B21/12 B06B1/18 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в машиностроительной, строительной, химической и др. отраслях промышленности.

Широкое использование электрогидравлических вибраторов в машиностроении и других отраслях промышленности определяется рядом других преимуществ перед другими типами вибраторов и прежде всего возможностью получения больших усилий и мощности при ограниченных размерах.

Энергетический эффект электрогидровибратора заключается в том, что при минимальном усилии, приложенном к штоку насоса, усилие на шток-поршне рабочего гидроцилиндра возрастает в несколько раз, зависит от отношения площади поршня насоса и поршня рабочего цилиндра.

Известен гидроэлектровибратор расходного типа, включающий насосную станцию, трубопроводы, электрогидропреобразователь золотникового типа, силовой гидроцилиндр [Кумабэ Д. Вибрационное резание: Пер. с яп. М.: Машиностроение, 1985, с.151-153].

Недостатком данного вибратора являются большие силы трения в процессе трогания.

Известен вибратор электрогидравлический, взятый за прототип, содержащий возвратно-поступательный насос, всасывающую и напорную гидролинии с установленными в них клапанами прямого и обратного действия, силовой гидроцилиндр, электромеханический преобразователь [Гончаревич И.Ф., Фролов К.В. Теория вибрационной техники и технологии. М.: Наука, 1981, с.226-228].

Недостатком данного привода является неточность позиционирования штока силового цилиндра.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении точности позиционирования шток-поршня, надежности и долговечности электрогидравлического вибратора.

Эта задача решается тем, что электрогидравлический вибратор содержит возвратно-поступательный насос, всасывающую и напорную гидролинии с установленными в них клапанами прямого и обратного действия, силовой гидроцилиндр, электромеханический преобразователь, включающий электродвигатель, мультипликатор, на выходном валу которого закреплен эксцентриковый кулачковый механизм, контактирующий с тарельчатым толкателем, поджимаемым пружиной возврата, установленной на штоке насоса, причем шток возвратно-поступательного насоса может быть выполнен с возможностью присоединения к нему штоков дополнительных возвратно-поступательных насосов.

Электромеханический преобразователь, включающий электродвигатель с мультипликатором, обеспечивает простоту регулировки частоты рабочего воздействия и его усилия, расширяя технологические возможности вибратора.

Использование кулачкового механизма с тарельчатым толкателем и пружиной его возврата позволяет регулировать амплитуду воздействия с непрерывным его отслеживанием в течение полного периода поворота кулачка.

Соединение тарельчатого толкателя со штоком насоса позволяет передать периодическое воздействие на гидравлическую часть вибратора с повышением усилия вибрационного воздействия.

Соединение штоков нескольких возвратно-поступательных насосов обеспечивает увеличение амплитуды колебаний в разы, пропорционально количеству соединенных возвратно-поступательных насосов.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где показана функциональная схема электрогидравлического вибратора.

Электрогидравлический вибратор содержит электродвигатель 1, повышающую зубчатую пару - мультипликатор 2, на выходном валу которого закреплен кулачковый механизм 3, который контактирует с тарельчатым толкателем 4, поджимаемым пружиной возврата 5, установленной на шток 6, на котором закреплен поршень 7, установленный в корпусе насоса 8. Камеры насоса 8 соединены через гидролинию и обратные клапаны 9 с камерами силового цилиндра 10, в котором размещен шток-поршень 11. Камеры силового цилиндра 10 соединены через гидролинии и обратные клапаны 12 с насосом 8. На штоке 6 могут быть последовательно установлены насосы 13 и др., которые по конструкции идентичны насосу 8, и их входы и выходы включены параллельно трубопроводам насоса 7.

Использование насоса с возвратно-поступательным действием в качестве распределителя рабочей среды повышает статическую и динамическую точность обработки входного сигнала и обеспечивает линейную зависимость амплитуды колебаний штока рабочего цилиндра от частоты и повышает КПД.

Электрогидравлический вибратор работает следующим образом. Перед включением электродвигателя 1 рабочие полости силового цилиндра 10 и насоса 8 гидролинии заполняют рабочей средой, например водой, и герметизируют. Далее включают электродвигатель 1, при движении кулачкового механизма 3 происходит его подъем в высшую точку, равную величине хода поршня 7 и равную величине эксцентриситета "е".

Рабочая среда под действием поршня 7 из левой полости насоса 8 перекачивается в левую камеру силового цилиндра 10 через обратный клапан 12 и перемещает шток-поршень 11 вправо. Рабочая среда - вода из правой полости силового цилиндра 10 перекачивается в правую полость насоса 8. Далее при повороте в том же направлении поршень 7 вместе со штоком 6 возвращается в исходное положение, а толкатели опускаются на величину "е", то есть поршень совершает возвратно-поступательное движение. Переток из одной полости насоса в полость силового цилиндра повторяется с частотой вращения кулачкового механизма 3.

Частота колебания вибратора зависит от частоты вращения электродвигателя 1 и передаточного отношения мультипликатора 2, а амплитуда колебаний - от величины эксцентриситета кулачкового механизма 3 и от объема вытесняемой рабочей среды и полостей насоса.

В случае, когда на штоке 6 последовательно закрепляют насос 13 для увеличения амплитуды колебания штока-поршня 11 рабочего цилиндра 10, объем перекачиваемой рабочей среды - воды от насосов за один оборот кулачкового механизма 3 увеличивается в 2 раза.

При необходимости увеличения амплитуды колебания вибратора количество последовательно включенных насосов может быть увеличено в "n" раз.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в машиностроительной, строительной, химической и др. отраслях промышленности. Вибратор электрогидравлический содержит возвратно-поступательный насос, всасывающую и напорную гидролинии с установленными в них клапанами прямого и обратного действия, силовой гидроцилиндр, электромеханический преобразователь. Электромеханический преобразователь содержит электродвигатель, мультипликатор, на выходном валу которого закреплен эксцентриковый кулачковый механизм, контактирующий с тарельчатым толкателем, поджимаемым пружиной возврата, установленной на штоке насоса. Изобретение направлено на увеличение точности позиционирования при статических и динамических нагрузках и сохранение линейной зависимости амплитуды колебаний от задаваемой электродвигателем частоты, а также на повышение надежности и долговечности вибратора электрогидравлического. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Вибратор электрогидравлический, содержащий возвратно-поступательный насос, всасывающую и напорную гидролинии с установленными в них клапанами прямого и обратного действия, силовой гидроцилиндр, электромеханический преобразователь, отличающийся тем, что электромеханический преобразователь содержит электродвигатель, мультипликатор, на выходном валу которого закреплен эксцентриковый кулачковый механизм, контактирующий с тарельчатым толкателем, поджимаемым пружиной возврата, установленной на штоке насоса.

2. Вибратор по п.1, отличающийся тем, что шток возвратно-поступательного насоса выполнен с возможностью присоединения к нему штоков дополнительных возвратно-поступательных насосов.