2000Hz高頻電液激振器研究.pdf

1、激振器按照激振機(jī)理分為機(jī)械式激振器、電磁式激振器和電液式激振器，其中電液式激振器以其大推力、大行程的特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到許多的重要工程領(lǐng)域，包括地震環(huán)境模擬、結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能測(cè)試、振動(dòng)疲勞試驗(yàn)以及設(shè)備故障診斷等。隨著對(duì)工作頻率和輸出力的需求越來(lái)越高，因此高的工作頻率和輸出力為兩個(gè)重要主題一直貫穿電液激振的發(fā)展。
　　 傳統(tǒng)的力馬達(dá)滑閥式電液激振器或噴嘴-擋板式電液激振器，在某個(gè)頻率范圍，可以通過(guò)反饋控制的方法，實(shí)時(shí)改變伺服閥的開(kāi)口

2、面積波形，獲得所期望振動(dòng)波形。本論文，2D激振閥也成高頻激振閥作為電液激振器的關(guān)鍵部件用于拓展電液激振器的工作頻率范圍。高頻激振閥具有雙自由度，具有周向的旋轉(zhuǎn)和軸向的滑動(dòng)。本文先對(duì)高頻電液激振器的工作原理進(jìn)行介紹，然后建立電液激振系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，采用仿真的方法得到激振波形，并對(duì)波形進(jìn)行頻譜分析，最后搭建試驗(yàn)臺(tái)，采集實(shí)驗(yàn)波形，將實(shí)驗(yàn)波形與理論波形進(jìn)行對(duì)比、分析。本文的主要工作和成果如下：
　　 1．高頻電液激振器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究：將高

3、頻激振閥閥芯溝槽以及相應(yīng)的閥套窗口開(kāi)設(shè)為8個(gè)，增加了閥芯旋轉(zhuǎn)時(shí)的溝通次數(shù)以提高頻率；齒輪箱設(shè)計(jì)為單級(jí)傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)流暢；將激振裝置中的彈性板直接鎖緊在液壓缸的安裝板上，有效地消除了因?yàn)榧ふ裱b置的間隙而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生的聚波。
　　 2．高頻電液激振器數(shù)學(xué)建模：建立高頻電液激振系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行MATLAB仿真分析，應(yīng)用四階龍格-庫(kù)塔法對(duì)數(shù)學(xué)模型中的微分方程求解，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，如液壓缸兩腔的壓力變化，液壓缸

4、的位移，閥的開(kāi)口面積變化各波形可以全面的分析。
　　 3．高頻電液激振器激振波形頻率特性分析：整個(gè)系統(tǒng)采用的是兩個(gè)壓力油源，互不干涉，設(shè)計(jì)兩個(gè)控制器分別控制高頻激振閥閥芯的旋轉(zhuǎn)以及軸向滑動(dòng)，其雙自由度實(shí)現(xiàn)激振的幅值和頻率的分別控制。首先分析閥窗口面積的變化對(duì)液壓缸活塞桿位移的影響，然后分析仿真得到的激振波形，最后對(duì)激振波形進(jìn)行頻率特性研究，當(dāng)激振工作頻率與液壓系統(tǒng)固有頻率相同時(shí)，產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，分析諧振對(duì)激振波形的影響。