阀控双相交流液压振动系统特性研究

　　前言

　　建筑工程施工中常用到液压振动设备。传统的液压振荡器一般采用直流液压高速马达带动偏心体进行工作。但对于高功率、大激振力的施工机械，由于振动轴承寿命及振荡轮制造精度的限制，采用偏心体施振的方式已难以满足施工需要，因此工程机械振动施工中寻找新型的振动技术迫在眉睫。双相交流液压振动器的应用，为解决上述问题提供了较好的方法[1-2].

　　1 阀控交流液压振动器原理

　　利用交流液压系统可以产生高频振动。合理设计阀控多缸的交流液压振荡器，通过相同或不同的液压缸在振荡器上的合理布置，可以同时产生垂直方向和水方向的振动。其工作原理如图1所示:

　　对于图1中水平布置的振动活塞来说，其振动过程分为左行冲程和右行冲程两部分。

　　1)左行冲程

　　图la所示为水平布置振动器活塞位于最右端时，这时活塞左行冲程的开始状态，同时交流控制阀阀芯处于最右端位置。此时振荡器活塞中的D面、F面和E面均承受高压油作用，活塞在差动力作用下向左作加速运动。此时缸体连同振荡器本体均受到与活塞杆运动方向相反的激振力。随着活塞杆向左运动，活塞上台阶面‘将腔室H与高压油路隔离，之后台阶I面越过回油信号孔道将腔室H、控制阀左端面腔室及回油油路沟通。由于阀芯左端A面失去压力，阀芯换向。与此同时，活塞缸右端台阶D面失去高压，活塞左行冲程加速阶段结束。由于惯性作用，活塞还将继续向左作减速运动，并且台阶面F进人密闭缓冲腔后，活塞获得较大减速度，直至速度为零，左冲行程结束。

　　2)右行冲程

　　活塞左行冲程结束后，随即进人右行冲程阶段。右冲程开始时，活塞及控制阀芯位置状态如图1b所示。此时振动活塞台阶面E承受高压油作用，台阶面D与回油油路沟通，活塞向右加速运动。此时缸体连同振动器本体亦受到与活塞杆运动方向相反的激振力。右冲过程中，活塞台阶I面逐渐将H腔与回油路切断。在冲程末端时，台阶面G将H腔与高压油路沟通，控制阀芯左端面A也处于高压油的作用下，并导致控制阀芯换向到右位。振动活塞的台阶面F,E,D均与高压油路沟通，活塞受到高压油压力作用，至此加速过程结束。由于惯性作用，振动活塞还将向右作减速运动，直至台阶面C进入缸体右端密闭缓冲腔，速度降为零，右冲过程结束。

　　上述过程中活塞的左、右冲程反复进行，并引起液压振荡器振动。

　　为实现液压振荡器水平方向和垂直方向的双向振动，在这两个方向上各安置有一个交流振动器，并由同一控制阀实现控制，从而形成双相交流液压振动系统。振动器的摆幅可通过调节振荡偏心距。方便地进行。