1.5 液压式振动机械的工作原理与构造
1.5.1 液压式激振器的类型
液压式激振器的类型很多,最常见的为液压缸活塞式激振器,此外,还有利用回转阀调节频率的液压式激振器。图1-33所示为修建高速公路用摊铺机上使用的回转式液压脉冲器的构造。它由阀体、阀套、转轴及驱动部件四个部分组成。转轴3由液压马达4直接驱动,转轴的转速通过改变液压马达的转速来实现。
脉冲液压缸的安装图如图1-34所示。脉冲液压缸1装于熨平板2上,液压缸活塞杆4与脉冲振动梁3连接在一起,并通过复位弹簧5与熨平板连在一起。液压油腔A与由齿轮泵提供的液压油相通(见图1-33),所以工作时,该腔始终保持一定的压力。回油腔B通过回油管路与油箱相通。C为工作油腔,直接与液压脉冲振动液压缸相通。转轴3在A腔与B腔之间,沿圆周方向分别开有4个与液压油腔相通的油槽和4个与回油腔相通的油槽,工作油腔截面处阀套上开有4个对称分布的油口,这4个油口始终与工作油腔相通,工作时转轴在液压马达驱动下高速旋转,当轴上4个与液压油腔相通的油槽与阀套上4个油口相通时,脉冲振动液压缸接通液压油后,使活塞杆带动振动梁向下振动,当转轴上的4个与回油腔相通的油槽与工作油腔相通时,振动液压缸内的油压下降,振动液压缸的活塞杆和振动梁在弹簧反力作用下,向上回到原来位置,这时振动梁完成一次振动,由于转轴上开有4个油槽,因此,转轴每转一周,振动梁完成4次振动,也就是振动梁振动频率为转轴转速的4倍。在实际工作中,转轴转速为1020r/min,而振动梁的振动频率为68Hz(4080次/min)。
图1-33 回转式液压脉冲器
1—阀体 2—阀套 3—转轴 4—液压马达A—液压油腔 B—回油腔 C—工作油腔
图1-34 脉冲液压缸安装图
1—脉冲液压缸 2—熨平板 3—振动梁 4—活塞杆 5—复位弹簧
由于转轴回转过程中,转轴上的油槽与阀套上的油口的接通与闭合存在一个渐进过程,这一过程反映过流面积的变化,进而反映脉冲激振液压缸油压的变化。在一个周期内,过流面积Ag的变化及当工作频率为68Hz时的油压波形如图1-35所示。
图1-35 过流面积的变化及油压波形
a)一个周期内过流面积的变化 b)工作频率为68Hz时的油压波形
1.5.2 液压式振动机械的典型构造
图1-36为沥青摊铺机的外形图,它是由动力装置、行走装置、输料装置、分料装置、自动找平系统和熨平板装置等部分组成的。
熨平板装置中装有两种激振器:一种是前面介绍的液压脉冲激振器,它装于熨平板的右侧;另一种是曲柄连杆式激振器,它装于熨平板的左侧。由于它们装于熨平板上,当振动梁产生振动时,熨平板也会产生相对振动,但因熨平板的质量远比振动梁大,所以振幅相对较小,振动梁与熨平板产生的复合振动,使被摊铺的物料较均匀地摊平,从而显著提高摊铺质量。
图1-36 沥青摊铺机的外形