2000Hz高頻電液激振器研究.pdf

1、激振器按照激振機理分為機械式激振器、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，已經廣泛的應用到許多的重要工程領域，包括地震環(huán)境模擬、結構動態(tài)性能測試、振動疲勞試驗以及設備故障診斷等。隨著對工作頻率和輸出力的需求越來越高，因此高的工作頻率和輸出力為兩個重要主題一直貫穿電液激振的發(fā)展。
　　 傳統(tǒng)的力馬達滑閥式電液激振器或噴嘴-擋板式電液激振器，在某個頻率范圍，可以通過反饋控制的方法，實時改變伺服閥的開口

2、面積波形，獲得所期望振動波形。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，具有周向的旋轉和軸向的滑動。本文先對高頻電液激振器的工作原理進行介紹，然后建立電液激振系統(tǒng)的數(shù)學模型，采用仿真的方法得到激振波形，并對波形進行頻譜分析，最后搭建試驗臺，采集實驗波形，將實驗波形與理論波形進行對比、分析。本文的主要工作和成果如下：
　　 1．高頻電液激振器結構設計研究：將高

3、頻激振閥閥芯溝槽以及相應的閥套窗口開設為8個，增加了閥芯旋轉時的溝通次數(shù)以提高頻率；齒輪箱設計為單級傳動，結構簡單，傳動流暢；將激振裝置中的彈性板直接鎖緊在液壓缸的安裝板上，有效地消除了因為激振裝置的間隙而導致系統(tǒng)產生的聚波。
　　 2．高頻電液激振器數(shù)學建模：建立高頻電液激振系統(tǒng)的數(shù)學模型，并對整個系統(tǒng)進行MATLAB仿真分析，應用四階龍格-庫塔法對數(shù)學模型中的微分方程求解，對整個系統(tǒng)的動態(tài)過程，如液壓缸兩腔的壓力變化，液壓缸

4、的位移，閥的開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：整個系統(tǒng)采用的是兩個壓力油源，互不干涉，設計兩個控制器分別控制高頻激振閥閥芯的旋轉以及軸向滑動，其雙自由度實現(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，最后對激振波形進行頻率特性研究，當激振工作頻率與液壓系統(tǒng)固有頻率相同時，產生諧振現(xiàn)象，分析諧振對激振波形的影響。