一种液压系统压力脉动抑制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种液压系统压力脉动抑制装置，包括输入管、外壳、输出管、波纹管、弹性薄壁和胶体阻尼层；所述输入管连接于外壳的一端；所述输出管连接于外壳的另一端，其延伸入外壳内；所述输入管、输出管和弹性薄壁共同形成一K型滤波器；所述弹性薄壁和外壳之间形成圆柱形的共振容腔；所述弹性薄壁的轴向上均匀开有若干锥形阻尼孔，锥形阻尼孔连通共振容腔；所述波纹管呈螺旋状绕在共振容腔外，和共振容腔通过多个锥形插入管连通；所述波纹管各圈之间通过若干支管连通，支管上设有开关；所述波纹管和共振容腔组成插入式螺旋异构串联H型滤波器。本实用新型专利技术可衰减液压系统中的高、中、低频段的脉动压力，从而起到全频段工况自适应滤波作用。

Pressure pulsation suppression device for hydraulic system

The utility model relates to a pressure pulsation suppression device includes an input pipe, casing, output pipe, corrugated pipe, elastic thin-walled and colloidal damping layer; the input pipe is connected to the housing; the output tube and the other end is connected to the shell, which extends into the shell; the input tube, the output pipe and the elastic thin together form a K type filter; cylindrical resonance cavity is formed between the elastic thin shell and a plurality of conical hole; damping evenly in an axial direction of the elastic thin on the taper damping hole communicated with the resonance cavity; the corrugated pipe spirally wound in the resonance cavity, and the resonant cavity is inserted into the pipe through a plurality of conical; the corrugated pipe connected between each ring through a plurality of pipe, pipe is provided with a switch; the corrugated pipe and the resonance cavity composed of insertion type spiral heterogeneous type H series Wave filter\u3002 The utility model can attenuate the fluctuating pressure of the high, medium and low frequency parts in the hydraulic system, thus achieving the function of adaptive filtering in the whole frequency band.

【技术实现步骤摘要】
一种液压系统压力脉动抑制装置
本技术涉及一种液压系统的组成装置，具体涉及一种液压系统压力脉动抑制装置，属于液压设备

技术介绍
液压系统具有功率密度大、运行稳定性好等特点，在工程领域得到广泛应用。随着液压技术向高压、高速和大流量方向发展，液压系统中固有的压力脉动的影响日益突出。相关研究表明，当压力脉动幅值超过液压系统工作压力的10％时，管路将形成较高的压力而导致管路系统破坏；当压力脉动幅值超过液压系统工作压力的2～10％时，管路及阀门将产生磨损，危及整个液压系统的可靠性。压力脉动是由流量脉动通过系统阻抗产生的，而流量脉动起源于液压泵的输出的流量的脉动，在液压泵处消除压力脉动是液压滤波最直接的方法。国内外学者对此进行了许多研究，虽然采取了许多改进措施，但因液压泵周期性排油机制的约束，要根除流量脉动是不可能的。除了从源头考虑如何衰减脉动，还可以从系统负载的角度来考虑，在管路上加装液压滤波器可以降低系统的输入阻抗(即减小泵的输出阻抗)也能增加对压力脉动的衰减和吸收。液压滤波器是从负载系统出发来衰减压力脉动，从作用机理上可分为阻性滤波和抗性滤波两大类。抗性滤波原理是利用阻抗失配，使压力波在阻抗突变的界面处发生反射达到滤波的目的。但目前的抗性滤波器存在着以下不足：(1)液压管道中的压力脉动是时间和位置的函数，定位安装的液压滤波器无法适应变工况情况；(2)抗性滤波器只对特定频率点及狭窄频段才有良好滤波效果，无法实现广谱滤波；(3)液压滤波器对压力脉动的衰减效果不够理想；(4)对流量脉动没有滤波作用。为解决上述问题，专利文献1(中国专利技术专利申请，公开号CN101614231)公开了一种液压系统减振消声器，其结构是扩张腔式减振器，固定联接共振板簧上装有不同质量的质量体，质量体上有阻尼孔，这样带有不同质量体的共振板簧与阻尼孔组成“质量+弹簧+阻尼”集中参数式耦合弹簧振动系统，从而达到广谱滤波效果。该专利的减振消声器的滤波效果和弹性薄板上每个滤波单元的半径以及厚度密切相关，由于在弹性薄板上设有多个滤波单元以实现广谱滤波，而每个单元的半径和厚度都受限制，因此对滤波效果造成影响；同时该专利的减振消声器没有解决压力脉动随位置变化的问题，对变工况情况的适应性欠佳；对流量脉动没有滤波作用。因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的液压系统压力脉动抑制装置，以克服现有技术中的所述缺陷。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种液压系统压力脉动抑制装置，其可衰减液压系统中的高、中、低频段的脉动压力，从而起到全频段工况自适应滤波作用。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种液压系统压力脉动抑制装置，其包括输入管、外壳、输出管、波纹管、弹性薄壁以及胶体阻尼层；其中，所述输入管连接于外壳的一端；所述输出管连接于外壳的另一端，其延伸入外壳内；所述输入管、输出管和弹性薄壁共同形成一K型滤波器；所述弹性薄壁和外壳之间形成圆柱形的共振容腔；所述弹性薄壁的轴向上均匀开有若干锥形阻尼孔，锥形阻尼孔连通共振容腔；所述波纹管呈螺旋状绕在共振容腔外，和共振容腔通过多个锥形插入管连通；所述波纹管各圈之间通过若干支管连通，支管上设有开关；所述波纹管和共振容腔组成插入式螺旋异构串联H型滤波器。本技术的液压系统压力脉动抑制装置进一步设置为：所述输入管和输出管的轴线不在同一轴线上。本技术的液压系统压力脉动抑制装置进一步设置为：所述锥形阻尼孔开口较宽处位于共振容腔内，其锥度角为10°。本技术的液压系统压力脉动抑制装置进一步设置为：所述锥形插入管开口较宽处位于波纹管内，其锥度角为10°；所述锥形插入管和锥形阻尼孔的位置相互错开。本技术的液压系统压力脉动抑制装置进一步设置为：所述胶体阻尼层的内层和外层分别为外层弹性薄壁和内层弹性薄壁，外层弹性薄壁和内层弹性薄壁之间由若干支柱固定连接；所述外层弹性薄壁和内层弹性薄壁之间的夹层内填充有加防冻剂的纯净水，纯净水内悬浮有多孔硅胶。本技术的液压系统压力脉动抑制装置还设置为：所述胶体阻尼层靠近输出管的一端和外壳相连；所述胶体阻尼层靠近输出管的一端设有一活塞。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1.本技术的插入式螺旋异构串联H型滤波器，带加强环的波纹管缠绕安装且各圈之间通过若干支管连通，支管上设有开关可打开或关闭支管，弥补了常见串联H型滤波器频谱波谷没有滤波能力的缺陷，在中低频压力波动频率范围内形成了平坦的衰减频带；滤波器的共振容腔横跨整个自适应滤波器，由此可以得到较大的共振容腔体积，加强衰减效果；锥形阻尼孔和锥形插入管插入到相应的共振容腔内，锥度角均为10°，展宽了滤波频率范围并使整体结构更紧凑。2、本技术将胶体阻尼层和K型滤波器结构相结合，在衰减压力的同时吸收流量脉动，并具有较好的流量脉动衰减效率，滤波器的输入管和输出管不在同一轴线上，提高了10％以上的滤波效果。3、本技术的滤波器的轴向长度被设计为大于压力脉动波长，在弹性薄壁的轴向上均匀开有多个相同参数的锥形阻尼孔，螺旋异构缠绕的波纹管和共振容腔间的锥形插入管在轴向均匀分布，保证了滤波器内的三种滤波结构在轴向长度范围内具有一致的压力脉动衰减效果，使滤波器具备工况自适应能力。三种滤波结构轴向尺寸和滤波器一致，其较大的尺寸也保证了液压滤波器的滤波性能。以上设计未见报道。4、本技术将插入式螺旋异构串联H型滤波器、K型滤波器、弹性薄壁及胶体阻尼相互结合成一个整体，使滤波器具备全频段工况自适应压力脉动滤波和流量脉动滤波性能。【附图说明】图1是本技术的液压系统压力脉动抑制装置的结构示意图。图2是插入式H型滤波器示意图。图3是单个的H型滤波器和串联的H型滤波器频率特性组合图。其中，实线为单个的H型滤波器频率特性。图4是K型滤波器的结构示意图。图5是弹性薄壁的横截面示意图。图6是胶体阻尼层的纵截面示意图。【具体实施方式】请参阅说明书附图1至附图6所示，本技术为一种液压系统压力脉动抑制装置，其由输入管1、外壳9、输出管11、波纹管3、弹性薄壁7以及胶体阻尼层8等几部分组成。其中，所述输入管1连接于外壳9的一端；所述输出管11连接于外壳9的另一端，其延伸入外壳9内的长度为L2。所述弹性薄壁7沿外壳的径向安装于外壳9内。所述输入管1和输出管11的轴线不在同一轴线上，这样可以提高10％以上的滤波效果。所述输入管1、输出管11和弹性薄壁7共同形成一K型滤波器，从而衰减液压系统高频压力脉动。按集总参数法处理后得到的滤波器透射系数为：a—介质中音速ρ—流体密度d2—插入式输出管直径Z—特性阻抗。由上式可见，K型滤波器和电路中的电容作用类似。不同频率的压力脉动波通过该滤波器时，透射系数随频率而不同。频率越高，则透射系数越小，这表明高频的压力脉动波在经过滤波器时衰减得越厉害，从而起到了消除高频压力脉动的作用。所述K型滤波器的设计原理如下：管道中压力脉动频率较高时，压力波动作用在流体上对流体产生压缩效应。当变化的流量通过输入管进入K型滤波器容腔时，液流超过平均流量，扩大的容腔可以吸收多余液流，而在低于平均流量时放出液流，从而吸收压力脉动能量。所述弹性薄壁7通过受迫机械振动来削弱液压系统中高频压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压系统压力脉动抑制装置，其特征在于：包括输入管、外壳、输出管、波纹管、弹性薄壁以及胶体阻尼层；其中，所述输入管连接于外壳的一端；所述输出管连接于外壳的另一端，其延伸入外壳内；所述输入管、输出管和弹性薄壁共同形成一K型滤波器；所述弹性薄壁和外壳之间形成圆柱形的共振容腔；所述弹性薄壁的轴向上均匀开有若干锥形阻尼孔，锥形阻尼孔连通共振容腔；所述波纹管呈螺旋状绕在共振容腔外，和共振容腔通过多个锥形插入管连通；所述波纹管各圈之间通过若干支管连通，支管上设有开关；所述波纹管和共振容腔组成插入式螺旋异构串联H型滤波器；所述锥形阻尼孔开口较宽处位于共振容腔内，其锥度角为10°；所述锥形插入管开口较宽处位于波纹管内，其锥度角为10°；所述锥形插入管和锥形阻尼孔的位置相互错开。

【技术特征摘要】
1.一种液压系统压力脉动抑制装置，其特征在于：包括输入管、外壳、输出管、波纹管、弹性薄壁以及胶体阻尼层；其中，所述输入管连接于外壳的一端；所述输出管连接于外壳的另一端，其延伸入外壳内；所述输入管、输出管和弹性薄壁共同形成一K型滤波器；所述弹性薄壁和外壳之间形成圆柱形的共振容腔；所述弹性薄壁的轴向上均匀开有若干锥形阻尼孔，锥形阻尼孔连通共振容腔；所述波纹管呈螺旋状绕在共振容腔外，和共振容...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟波，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33