專利名稱：主動(dòng)控制彎扭耦振電液式周向加載執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械振動(dòng)及其控制領(lǐng)域，具體涉及以流體作為介質(zhì)傳遞動(dòng)力，用電液控制方式來控制旋轉(zhuǎn)軸系低頻彎曲扭轉(zhuǎn)及其耦合振動(dòng)的主動(dòng)減振技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，在機(jī)械動(dòng)力學(xué)(振動(dòng))及其控制領(lǐng)域中，主動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)同普通反饋控制系統(tǒng)一樣可分為四部分I.控制對(duì)象即振動(dòng)體；II.振動(dòng)信號(hào)采集器；III.控制器；IV.執(zhí)行器。其中實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)函數(shù)的控制器與加載控制力的執(zhí)行器是設(shè)計(jì)開發(fā)振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。已知，針對(duì)不同的軸系振動(dòng)形式有不同的加載控制力的執(zhí)行器①通過改變油膜特性控制軸系彎曲振動(dòng)的可控?cái)D壓油膜軸承；②通過介質(zhì)傳遞控制力調(diào)整軸系彎曲振動(dòng)的靜壓軸承與空氣靜壓軸承；③通過調(diào)節(jié)介質(zhì)阻尼控制彎曲振動(dòng)的可變阻尼軸承；④通過利用材料特性，控制各類輕質(zhì)量體的縱向振動(dòng)的磁致伸縮、超磁致伸縮材料軸承、可控壓電晶片支承；⑤電磁軸承——該類執(zhí)行器通過調(diào)節(jié)電磁力平衡轉(zhuǎn)子重力與質(zhì)量偏心以消減彎曲振動(dòng)，也可通過改變軸承的阻尼和剛度或者施加附加電磁力矩來調(diào)節(jié)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，可以用于高頻振動(dòng)主動(dòng)控制加載，而且無接觸、無需潤(rùn)滑，可以實(shí)現(xiàn)多種控制策略，但所要求的控制系統(tǒng)極其復(fù)雜，目前已有的可控電磁軸承屬小功率電磁裝置，傳遞加載力矩較低，在研究中的大功率電磁系統(tǒng)不僅笨重、昂貴、長(zhǎng)期運(yùn)行也不太可靠，而且附加強(qiáng)電磁場(chǎng)又受環(huán)境影響或者對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，同時(shí)在動(dòng)力裝置中無法承受瞬時(shí)過載，因此可以控制彎曲扭轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)的電磁軸承作為執(zhí)行器只適合對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)或者小型振動(dòng)系統(tǒng)的主動(dòng)控制加載。另外，前四種支承形式的加載控制力執(zhí)行器無法消減軸系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；而且，這些執(zhí)行器中油膜類軸承在運(yùn)行中容易產(chǎn)生油膜失穩(wěn)、半速渦動(dòng)甚至激發(fā)油膜振蕩；磁致伸縮、超磁致伸縮與壓電晶片等材料類支承，能夠加載的控制力極小。本發(fā)明的提出利用靜壓軸承、動(dòng)壓軸承、恒壓供油、斜楔噴射的原理，解決上述存在的各種問題，主要是解決已有的各類執(zhí)行器無法同時(shí)考慮彎曲、扭轉(zhuǎn)兩類振動(dòng)平穩(wěn)地提供足夠大的控制力和力矩的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)軸系振動(dòng)主動(dòng)控制執(zhí)行裝置中電磁類、壓電類執(zhí)行器的加載力偏低，受環(huán)境影響大，控制系統(tǒng)復(fù)雜以及油膜軸承類、壓電類、磁致伸縮材料類執(zhí)行器無法控制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，且油膜軸承類存在油膜失穩(wěn)的問題等，而提供一種主動(dòng)控制彎曲振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)電液式周向加載執(zhí)行裝置。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，以下參照附圖1～附圖4對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行詳述。
主動(dòng)控制彎扭耦振電液式周向加載執(zhí)行器，主要由供油系統(tǒng)、恒壓系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)以及回油系統(tǒng)構(gòu)成。參照附圖1，從功能結(jié)構(gòu)上這四個(gè)系統(tǒng)為由閉式油箱20、低壓油泵21、電磁旁通閥18、潤(rùn)滑油精濾器22、高壓滑油泵23等構(gòu)成供油系統(tǒng)，向高壓恒壓容器9提供高壓油；由高壓恒壓容器9、蓄能器13、電液調(diào)壓閥組16、電磁限壓閥17等構(gòu)成恒壓系統(tǒng)，為噴射系統(tǒng)提供一定壓力的液體介質(zhì)；由軸承座1上的進(jìn)油孔7、軸承2上的噴油口錐形前導(dǎo)孔6、軸承2上的斜噴油口5、高壓軟管3、噴油換向控制閥組4等組成噴射系統(tǒng)，向旋轉(zhuǎn)振動(dòng)軸噴射壓力油，借助液體油傳遞動(dòng)力減振；由軸承2上的回油槽10、軸承2上的回油孔11、軸承座1上的回油孔12、電磁卸荷閥14，回油冷凝器15，潤(rùn)滑油粗濾器19，閉式油箱20等構(gòu)成回油系統(tǒng)，其作用為帶背壓回油。
軸承座1及其軸承2的結(jié)構(gòu)特征參照附圖2。在軸承2的兩個(gè)平行軸截面上沿圓周反向分別從外到內(nèi)斜開有三個(gè)斜噴油口5(每個(gè)平截面上的斜噴油口為三個(gè)或三個(gè)以上，開口位置在圓周上均分，兩個(gè)截面上噴油口個(gè)數(shù)相等，以下以每個(gè)軸截面上斜噴油口數(shù)量為三個(gè)做說明)和錐形前導(dǎo)孔6，斜噴油口5的前端為錐形前導(dǎo)孔6(在yoz平面上，軸承座左端三個(gè)斜噴油口記為5-1、5-2、5-3，右端三個(gè)記為5-4、5-5、5-6，六個(gè)噴油口分別在兩個(gè)平面內(nèi)，兩平面相距為b，b依據(jù)軸承內(nèi)徑d與外經(jīng)D而定；對(duì)應(yīng)于斜噴油口的錐形前導(dǎo)孔分別記作6-1、6-2、6-3和6-4、6-5、6-6)。軸承2上的錐形前導(dǎo)孔6與軸承座1上的進(jìn)油孔7(對(duì)應(yīng)于前導(dǎo)孔位置分別記作7-1、7-2、7-3和7-4、7-5、7-6)相通；錐形前導(dǎo)孔6靠近斜噴油口5的一端小，靠近進(jìn)油孔7的一端大，錐度由噴油量與噴油壓力決定。斜噴油口5-1、5-4相對(duì)于軸承座中垂線的偏角為α，其取值范圍為0～90°，斜噴油口5-1及其相對(duì)應(yīng)的順時(shí)針斜前導(dǎo)孔與斜噴油口5-4及其相對(duì)應(yīng)的逆時(shí)針斜前導(dǎo)孔相對(duì)于偏角α的極角邊對(duì)稱，噴油口5-4錐形前導(dǎo)孔6-4的中心線相對(duì)于偏角α的極角邊的偏角為β，其取值范圍為0～90°。在xoy平面上逆z向看，5-1、5-2、5-3斜噴油口及其錐形前導(dǎo)孔沿著順時(shí)針方向開，5-4、5-5、5-6斜噴油口及其錐形前導(dǎo)孔則沿著逆時(shí)針方向開。在xoy平面上投影，軸承2上的斜噴油口5-1、5-4，錐形前導(dǎo)孔6-1、6-4以及各自相連的軸承座1上的進(jìn)油孔7-1、7-4，關(guān)于軸承中心與5-1、5-4尖端的連線對(duì)稱，5-1、5-4與5-2、5-5和5-3、5-6在xoy平面上看相對(duì)于軸承中心均布。軸承2上的回油槽10與軸承2上的回油孔11、軸承座1上的回油孔12通過。回油槽10的中心線相對(duì)于軸承中心的極角記為θ。對(duì)于工作過程中雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)施加控制力，以上結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍取值為α＝90°，0≤β≤-90°(負(fù)號(hào)表示在極坐標(biāo)中順時(shí)針方向，不記方向則為0≤β≤90°，下同)，-165°＜θ1＜-240°、-15°＜2θ＜60°(即在xoy平面內(nèi)對(duì)稱布置兩個(gè)回油槽，且兩個(gè)回油槽分別在5-2、5-5和5-3、5-6噴油口的上方，-165°＜θ1＜-240°不記方向則為120°＜θ1＜195°)；對(duì)于工作過程中單向轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖2所示，在xoy平面逆z向看，按照順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng))的轉(zhuǎn)軸振動(dòng)施加控制力，以上結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍取值為0＜α＜90°，0≤β≤-9°，-115°＜θ＜-(225°-α)(其中，-115°＜θ＜-(225°-α)按逆時(shí)針方向記則為(α+135°)＜θ＜245°內(nèi))。在以上結(jié)構(gòu)中，如果使用空氣作為傳遞動(dòng)力的介質(zhì)則不用開回油槽，直接由軸承側(cè)隙排氣。高壓恒壓容器6到噴油口3的距離通過與噴油換向控制閥組2相連的高壓軟管調(diào)節(jié)。
噴油換向控制閥組4結(jié)構(gòu)特征參照附圖3。噴油換向控制閥組4由三只兩位兩通換向閥4-1、4-2、4-3與一只電磁控制的三位九通控制換向噴油閥4-4構(gòu)成，換向閥2-1、2-2、2-3為電液復(fù)合控制順序動(dòng)作換向閥，屬普通高壓換向閥，噴油閥4-4為電磁控制彈簧復(fù)位三位九通換向閥，屬特制三位九通換向閥，兩類閥之間可用高壓軟管聯(lián)接，也可做成一體，其間開卸荷油路，換向閥4-1、4-2、4-3的進(jìn)油口接高壓恒壓容器9，噴油閥4-4閥的六個(gè)出口端接軸承座上的噴油管路，聯(lián)接順序?yàn)?-4閥從左到右接軸承座1對(duì)應(yīng)軸承的5-1、5-2、5-3、5-6、5-5、5-4噴油口。三個(gè)換向閥4-1、4-2、4-3控制噴油閥4-4的三個(gè)進(jìn)油口的導(dǎo)通狀態(tài)，換向閥4-4噴油控制振動(dòng)軸30的扭振或彎振以及油膜特性。從高壓恒壓容器9到噴油口5的距離由連接閥組4與容器9的高壓油管和連接閥組4和軸承座1的高壓軟管3調(diào)節(jié)，以此保證噴油口出口壓力一致。
在包含本發(fā)明的軸系振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)中由閉式油箱20、低壓油泵21、電磁旁通閥18、潤(rùn)滑油精濾器22、高壓滑油泵23、高壓恒壓容器9、蓄能器13、電磁限壓閥17、電液調(diào)壓閥組16、溫度傳感器24、壓力傳感器25、噴油換向控制閥組4、軸承座1、軸承2、電磁卸荷閥14、回油冷凝器15、潤(rùn)滑油粗濾器19以及相應(yīng)的高壓軟管和高壓油管、低壓油管等構(gòu)成本發(fā)明執(zhí)行器(圖4中的虛線部分)。傳感器及其信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)26將采集振動(dòng)軸30的振動(dòng)信號(hào)以及通過溫度傳感器24、壓力傳感器25檢測(cè)到高壓恒壓容器9的介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)反饋給控制器27，再由控制器27對(duì)本發(fā)明執(zhí)行系統(tǒng)提供一下四種控制作用(I)控制低壓油泵21、高壓油泵23起停供油；(II)控制調(diào)壓閥17、限壓閥組16、蓄能器13保證供油壓力；(III)控制噴油閥組4按需噴油；(IV)控制回油卸荷閥14與冷凝器15工作保證回油背壓與回油溫度。
本發(fā)明利用了力的合成與分解作用原理，靜壓軸承、動(dòng)壓軸承運(yùn)行條件與原理，伺服油路與限壓閥、調(diào)壓閥、蓄能器組合恒壓原理。(I)力的合成與分解作用原理通過調(diào)節(jié)噴油閥組4的各閥導(dǎo)通油路可以得到(在xoy平面上，逆z向看)加載在軸上的順時(shí)針扭矩、逆時(shí)針扭矩以及任意方向的合力(具體情況見“具體實(shí)施方式
”中噴油消振階段的四種狀態(tài)部分說明)。(II)靜壓軸承、動(dòng)壓軸承運(yùn)行條件與原理保證一定回油背壓的條件下噴油口不噴油、原有軸頸與軸承間有充油相對(duì)運(yùn)行的斜楔，于是軸系可以工作在動(dòng)壓軸承狀態(tài)；噴油時(shí)軸系可以工作在半靜壓軸承工作狀態(tài)，噴油系統(tǒng)提供壓力足夠大時(shí)可以工作在完全靜壓軸承狀態(tài)。(III)伺服油路與閥組組合恒壓原理噴油口執(zhí)行按需噴油完全由噴油閥組4的各伺服閥完成；限壓閥、調(diào)壓閥、蓄能器以及高壓恒壓容器組合使用保證噴油壓力恒定。據(jù)此本執(zhí)行器不工作時(shí)原軸系運(yùn)行在動(dòng)壓軸承狀態(tài)，如有軸系的彎曲振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)、軸承的油膜失穩(wěn)等狀況發(fā)生，則可啟用本執(zhí)行器憑借液體(或者氣體)介質(zhì)傳遞控制力加載于軸系以調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的有益效果在于主動(dòng)控制軸系彎曲振動(dòng)、主動(dòng)控制軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，解決了目前已有的軸系振動(dòng)主動(dòng)控制執(zhí)行器同時(shí)控制彎曲、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)需要組合使用的問題；依據(jù)所需由高壓油提供較大的液力，解決了目前已有電磁類執(zhí)行器加載力偏低問題；調(diào)節(jié)軸系油膜失穩(wěn)，解決目前動(dòng)壓軸承類執(zhí)行器易產(chǎn)生油膜失穩(wěn)問題；控制簡(jiǎn)單，解決目前電磁類執(zhí)行器要求控制器復(fù)雜成本高的問題。另外基于對(duì)軸承座安裝，只需要改變軸承的供油結(jié)構(gòu)，因而不受在振動(dòng)軸系中安裝位置限制；該系統(tǒng)既可以針對(duì)彎曲振動(dòng)、又可以針對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)提供液力，而且傳遞液力的液體的溫度、壓力可以依據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)；該系統(tǒng)可以克服動(dòng)壓油膜軸承的油膜失穩(wěn)，從而防止油膜振蕩；該系統(tǒng)依據(jù)檢測(cè)到的軸系振動(dòng)信號(hào)以液體為介質(zhì)傳遞動(dòng)力加載于振動(dòng)軸上，通過電液換向閥組控制噴油時(shí)間長(zhǎng)短與間隔可以方便的控制加載力的時(shí)間，達(dá)到消減振動(dòng)的目的。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以及油路圖。
圖2為本發(fā)明的軸承座及其軸承結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明的噴油換向控制閥組符號(hào)圖。
圖4為包含本發(fā)明的彎曲扭轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)主動(dòng)控制系統(tǒng)圖。
圖1中1-軸承座；2-軸承；3-高壓軟管；4-噴油換向控制閥組；5-軸承上的斜噴油口(5-1、5-2、5-3為左邊三個(gè)噴油口，5-4、5-5、5-6為右邊三個(gè)噴油口)；6-軸承上噴油口的錐形前導(dǎo)孔(對(duì)應(yīng)5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6分別為6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6)；7-軸承座上的進(jìn)油孔(對(duì)應(yīng)6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6分別為7-1、7-2、7-3、7-4、7-5、7-6)；8-高壓油管；9-高壓恒壓容器；10-軸承上的回油槽；11-軸承上的回油孔；12-軸承座上的回油孔；13-蓄能器；14-卸荷閥；15-回油冷凝器；16-電液調(diào)壓閥組；17-電磁限壓閥；18-電磁旁通閥；19-潤(rùn)滑油粗濾器；20-閉式油箱；21-低壓油泵；22-潤(rùn)滑油精濾器；23-高壓滑油泵；24-溫度傳感器；25-壓力傳感器。
圖2中1-軸承座；2-軸承；30-振動(dòng)軸；5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6-軸承上2斜噴油口；6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6-軸承2上對(duì)應(yīng)于斜噴油口5的錐形前導(dǎo)孔；7-1、7-2、7-3、7-4、7-5、7-6-軸承座1上對(duì)應(yīng)于前導(dǎo)孔6的進(jìn)油孔；10-軸承2上的回油槽；11-軸承2上的回油孔；12-軸承座1上的回油孔；b-斜噴油口5-1、5-2、5-3所在的軸截面與斜噴油口5-4、5-5、5-6所在的軸截面之距；d-軸承內(nèi)孔徑；D-軸承外徑；α-5-1與5-4噴油口尖端相對(duì)于軸承中心的極角；β-噴油口5-4的前導(dǎo)孔6-4的中心線相對(duì)于α的極角邊的偏角(噴油口5-1及其前導(dǎo)孔6-1相對(duì)于α的極角邊與5-4及其6-4對(duì)稱，其它兩對(duì)即5-2、5-5和5-3、5-6與5-1、5-4相對(duì)于軸承中心均布)；θ-回油槽10的中心線極角。
圖3中4-1、4-2、4-3-電液復(fù)合控制順序動(dòng)作換向閥；4-4-電磁控制彈簧復(fù)位三位九通換向閥。
圖4中1-軸承座；2-軸承；3-高壓軟管；4-噴油換向控制閥組；5-軸承2上的斜噴油口；8-高壓油管；9-高壓恒壓容器；10-軸承2上的回油槽；13-蓄能器；14-卸荷閥；15-回油冷凝器；16-電液調(diào)壓閥組；17-電磁限壓閥；18-電磁旁通閥；19-潤(rùn)滑油粗濾器；20-閉式油箱；21-低壓油泵；22-潤(rùn)滑油精濾器；23-高壓滑油泵；24-溫度傳感器；25-壓力傳感器；26-信號(hào)采集器；27-振動(dòng)主動(dòng)控制器；30-彎曲扭轉(zhuǎn)耦合振動(dòng)軸；帶箭頭的單實(shí)線表示信號(hào)線；帶箭頭的雙實(shí)線表示油路(與9、4相連為高壓油路，其它為低壓油路)；1與30之間的雙虛線表示以液體為介質(zhì)傳遞力的作用線。
具體實(shí)施例方式
參照附圖4，軸系30的彎曲、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)信號(hào)由傳感器及其信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)26采集經(jīng)相應(yīng)的調(diào)理電路傳至控制器27，再由控制器27依據(jù)控制目標(biāo)函數(shù)與相應(yīng)的控制律對(duì)本發(fā)明執(zhí)行器發(fā)出控制信號(hào)控制執(zhí)行系統(tǒng)動(dòng)作，執(zhí)行系統(tǒng)通過介質(zhì)傳遞控制力加載到軸上以此消減、抑制振動(dòng)。
本發(fā)明執(zhí)行系統(tǒng)具體工作過程與狀態(tài)如下。
I.噴油準(zhǔn)備階段噴油換向控制閥組4中各閥截止，即如附圖3所示4-4閥停在左位，4-1、4-2、4-3閥停在中位；低壓油泵21開啟，高壓油泵23開啟；限壓閥17設(shè)定值，調(diào)壓閥組16調(diào)定值；蓄能器13按照調(diào)壓閥組16設(shè)定值蓄高壓油；卸荷閥14關(guān)閉。
II.噴油消振階段這一階段分如下四種狀態(tài)，(a)傳感器及其信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)26采集到振動(dòng)軸系30上發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，在xoy平面上逆著z向看(涉及旋向，以下同)，存在順時(shí)針扭矩激勵(lì)，4-4閥左位導(dǎo)通，在一定時(shí)間(約0.01秒)后4-3閥右位導(dǎo)通，5-4、5-5、5-6斜噴油口噴油，施加逆時(shí)針扭矩于軸上；(b)傳感器及其信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)26采集到振動(dòng)軸系30上發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，且由逆時(shí)針扭矩激勵(lì)引起，4-4閥左位導(dǎo)通，在一定時(shí)間后4-1閥右位導(dǎo)通，5-1、5-2、5-3油口噴油，施加順時(shí)針扭矩于軸上；(c)傳感器及其信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)26采集到振動(dòng)軸系30上發(fā)生彎曲振動(dòng)，且由向上的彎曲激勵(lì)引起，4-4閥右位導(dǎo)通，在一定時(shí)間后4-1閥右位導(dǎo)通，5-1、5-4油口噴油，施加向下的力于軸上；(d)傳感器及其信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)26采集到振動(dòng)軸系30上發(fā)生彎曲振動(dòng)，且由向下的彎曲激勵(lì)引起，4-4閥右位導(dǎo)通，在一定時(shí)間后4-3、4-2閥右位導(dǎo)通，5-3、5-6與5-2、5-5油口噴油，施加向上的力于軸上。其它方向的彎曲激勵(lì)也可通過調(diào)節(jié)噴油換向控制閥組4中各閥導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)以及調(diào)節(jié)高壓恒壓容器9中油壓大小來由5-1、5-4、5-2、5-5、5-3、5-6噴油傳遞的液力合成消減。以上各種狀態(tài)中供油系統(tǒng)與恒壓系統(tǒng)照常工作，即低壓油泵21開啟，高壓油泵23開啟，限壓閥17設(shè)定值，調(diào)壓閥組16按噴油壓力需要調(diào)定壓力值，蓄能器13按照調(diào)壓閥16設(shè)定值蓄高壓油。
III.背壓回油階段各噴油口5-1、5-4、5-2、5-5、5-3、5-6有油噴射時(shí)，卸荷閥14開啟卸油，回油冷凝器15起動(dòng)保證回油溫度在一定值內(nèi)；5-1、5-4、5-2、5-5、5-3、5-6噴油口沒有油噴射時(shí)，卸荷閥14關(guān)閉保證軸承內(nèi)壁有一定背壓。
軸承座下體采用鑄鋼如ZG270-500，上蓋采用灰鑄鐵如HT200、HT250等；對(duì)于大型轉(zhuǎn)子軸系，與斜噴油口及其錐形前導(dǎo)孔相連的噴油管路以及回油管路可采用預(yù)埋鋼管鑄造，對(duì)于小型軸系可采用鉆孔加工；斜噴油口及其錐形前導(dǎo)孔采用精細(xì)加工保證內(nèi)壁光滑清潔。
權(quán)利要求
1.主動(dòng)控制彎扭耦振電液式周向加載執(zhí)行器，主要由供油系統(tǒng)、恒壓系統(tǒng)、回油系統(tǒng)以及噴射系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于所述的噴射系統(tǒng)是由軸承座(1)、軸承(2)、高壓軟管(3)和噴油換向控制閥組(4)等組成，在軸承(2)的兩個(gè)平行軸截面上沿圓周反向分別開有三個(gè)斜噴油口(5)，斜噴油口(5)的前端為錐形前導(dǎo)孔(6)，前導(dǎo)孔(6)與軸承座(1)上相應(yīng)的進(jìn)油孔(7)相通，進(jìn)油孔(7)通過高壓軟管(3)與噴油換向控制閥組(4)連接，閥組(4)通過高壓油管(8)接至高壓恒壓容器(9)。
2.按照權(quán)利要求1所述的主動(dòng)控制彎扭耦振電液式周向加載執(zhí)行器，其特征在于所述的軸承(2)的軸截面上開有六個(gè)斜噴油口(5)，其中(5-1、5-2、5-3)按順時(shí)針方向開口，均分在一個(gè)平截面上，(5-4、5-5、5-6)按逆時(shí)針方向開口，均分在另一平截面上，噴油口(5-1、5-4)的尖端相對(duì)于軸承座中垂線的偏角為α，其取值范圍為0～90°，順時(shí)針斜噴油口(5-1)及其相對(duì)應(yīng)的前導(dǎo)孔(6-1)與逆時(shí)針斜噴油口(5-4)及其相對(duì)應(yīng)的前導(dǎo)孔(6-4)相對(duì)于偏角α的極角邊對(duì)稱，錐形前導(dǎo)孔(6)的中心線與偏角α的極角邊之間的夾角為β，其取值范圍為0～90°，噴油口(5-3、5-6)的下方開有一組回油槽(10)及回油孔(11)，回油槽(10)的中心線相對(duì)于軸承中心的極角為θ，其取值范圍為(α+135°)＜θ＜245°。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的主動(dòng)控制彎扭耦振電液式周向加載執(zhí)行器，其特征在于回油槽(10)及回油孔(11)也可為兩組，分別開在噴油口(5-3、5-6與5-2、5-5)的上方，回油槽中心線相對(duì)于軸承中心極角θ分別為-15°～60°、120°～195°。
4.按照權(quán)利要求1所述的主動(dòng)控制彎扭耦振電液式周向加載執(zhí)行系統(tǒng)，其特征在于所述的噴油換向控制閥組(4)由三個(gè)兩位兩通換向閥(4-1、4-2、4-3)和一個(gè)三位九通控制噴油閥(4-4)組成，換向閥(4-1、4-2、4-3)為三只電液復(fù)合控制換向閥，噴油閥(4-4)為電磁控制該閥，兩類閥之間可用高壓軟管聯(lián)接，也可做成一體，其間開卸荷油路，三個(gè)換向閥(4-1、4-2、4-3)控制噴油閥(4-4)三個(gè)進(jìn)油口的導(dǎo)通狀態(tài)，換向閥(4-1、4-2、4-3)的進(jìn)油口通過高壓油管(8)接至高壓恒壓容器(9)，噴油閥(4-4)六個(gè)出口端通過高壓軟管(3)、軸承座(1)上的進(jìn)油孔(7)與噴油口(5)相通，噴油閥(4-4)六個(gè)出口端按照從左到右的順序接至噴油口(5-1、5-2、5-3、5-6、5-5、5-4)。
5.按照權(quán)利要求1所述的主動(dòng)控制彎扭耦振電液式周向加載執(zhí)行器，其特征在于高壓恒壓容器(9)到噴油口(5)的距離通過高壓恒壓容器(9)與噴油換向控制閥組(4)之間的高壓油管(8)、噴油換向控制閥組(4)與進(jìn)油孔(7)之間的高壓軟管(3)調(diào)節(jié)。
全文摘要
主動(dòng)控制彎扭耦振電液式周向加載執(zhí)行器，涉及以流體為介質(zhì)傳遞動(dòng)力來控制彎曲扭轉(zhuǎn)耦合的主動(dòng)減振技術(shù)。本發(fā)明由供油、恒壓、回油以及噴射系統(tǒng)構(gòu)成，噴射系統(tǒng)是由軸承座、軸承、高壓軟管和噴油換向控制閥組等組成。在軸承的上開兩組斜噴油口及其錐形前導(dǎo)孔，前導(dǎo)孔與軸承座上相應(yīng)的進(jìn)油孔相通，進(jìn)油孔通過高壓軟管與噴油換向控制閥組連接，閥組通過高壓油管接至高壓恒壓容器。本發(fā)明依據(jù)檢測(cè)到的軸系振動(dòng)信號(hào)以液體介質(zhì)傳遞動(dòng)力加載于振動(dòng)軸上，同時(shí)控制軸系彎振、扭振，能提供較大的液力，調(diào)節(jié)軸系油膜失穩(wěn)，主體安裝軸承座上，不受在軸系中安裝位置限制，通過電液換向閥組控制噴油時(shí)間長(zhǎng)短與間隔控制加載力，達(dá)到減振的目的。
文檔編號(hào)F16F15/02GK1594913SQ200410019860
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月1日
發(fā)明者張俊紅, 于鎰隆 申請(qǐng)人:天津大學(xué)