一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器技术方案

本发明专利技术公开了一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器。壳体的两端安装有前端盖和后端盖，壳体内的前端盖和后端盖之间固定安装有小大径内管和流体衰减组件，小径内管两端分别与流体入出口连通；小大径内管的管壁上均开有阻尼孔；流体衰减组件包括设置在小径内管两端的圆孔筛头、设置在小径内管内的网罩颗粒组件以及设置在小大径内管之间的弹性弦筒。本发明专利技术能以耗散系统和质量‑弹簧系统组合的形式有效衰减脉动能量，引导流体流动，大大降低传递速率来稳定控制流体波动，有效且大幅地减小流经的压力流体的脉动振幅，还拓宽了脉动衰减的频带宽，实现了衰减效果的广谱化和最大化，实现了结构谐振和流体谐振的双重滤波效果。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器
本专利技术涉及一种压力脉动衰减器，尤其是涉及一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器。
技术介绍
在液压系统的实际工况中，从液压泵出口输出的压力和流量就并非是绝对稳定的，并且由于液压泵的容积变化、元件缺陷等原因，液压泵出口总会以一定的振荡输出压力流体，液压系统中的压力脉动必然会导致流量脉动。压力脉动和流量脉动耦合作用给液压系统带来了难以避免的危害：耦合脉动会引起一些固有频率与脉动频率相同的元件发生共振，这不仅会对这些元件本身造成疲劳损伤，也会引发系统其他元件的振动；与此同时产生的系统噪音还可能危害到工作人员的身体健康。尤其在需要秘密作业的工况下，系统的减振降噪工作更是重中之重。在液压管路上安装脉动衰减器可以有效地衰减系统压力脉动，有助于控制系统的振动和噪声、提高工作可靠性、延长元件使用寿命等。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供了一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术包括壳体、前端盖、后端盖、小径内管和大径内管，壳体的两端安装有前端盖和后端盖，壳体内的前端盖和后端盖之间固定安装有小径内管、大径内管和流体衰减组件，大径内管同轴地套在小径内管外，前端盖和后端盖端面中心分别开有流体入口和流体出口，小径内管两端分别与流体入口和流体出口连通；小径内管和大径内管的管壁上均开有阻尼孔。所述的流体衰减组件包括设置在小径内管两端的圆孔筛头、设置在小径内管内的网罩颗粒组件以及设置在小径内管和大径内管之间的一个弹性弦筒。所述的小径内管两端经各自的圆孔筛头分别与流体入口和流体出口连接，圆孔筛头为两端之间密布开有平行通孔的圆柱件，平行通孔使得小径内管与流体入口、流体出口之间连通。所述的弹性弦筒主要由两个环形的压电陶瓷和连接在两个压电陶瓷之间沿环形圆周均布的多根平行的弹性弦构成，相邻弹性弦之间具有间隙，每根弹性弦两端经压电陶瓷分别连接到前端盖、后端盖的中心端面上。多根平行的弹性弦分布形成内圈和外圈，各根弹性弦具有不同直径。多个网罩颗粒组件沿轴向间隔填塞在小径内管内，所述网罩颗粒组件包括网罩和置于网罩内的固体颗粒。小径内管内固定有多处网罩颗粒组件，其内的固体颗粒可有效、大幅地减小流经的压力流体的脉动振幅。所述的小径内管和大径内管两端均分别顶接在前端盖和后端盖内端的台阶端面上，并与前端盖和后端盖台阶轴面通过O型圈密封连接。所述的小径内管和大径内管上均沿轴向间隔均布开有四对阻尼孔，每对阻尼孔沿径向对称布置在内管的两侧。所述的壳体上下对称的两侧分别开有通气孔和通液孔，通气孔和通液孔上均通过组合垫分别密封安装有通气螺塞、通液螺塞。本专利技术具有赫姆霍兹谐振器的经典容腔式结构，两根内管上的阻尼孔同时隔绝出多个共振容腔，增大了相同体积下的减振比；内管上的阻尼孔与外腔一起构成赫姆霍兹谐振器。阻尼孔将脉动流体的部分动能转化为热能，以耗散系统的形式衰减脉动能量。由此形成结构谐振。在液压管路与小径内管连接处分别安装圆孔筛头，将脉动流体中不规则运动、相互混掺、轨迹曲折的流体质点引导成规则运动、不相混掺的流体质点，从而大大降低传递速率，达到控制、稳定流体波动的目的。小径内管外均布不同直径的弹性弦，一根弦相当于一个质量-弹簧共振子系统，子附加系统在共振时产生的反作用力可衰减圧力流体的脉动。一种直径的弹性弦具有一种固有频率，可以衰减一种谐振频率的脉动；多根不同直径的弹性弦相当于多个质量-弹簧子系统的串联，通过弹性弦的被动振动来实现脉动的衰减。同时在脉动衰减器壳体和弹性弦之间设置压电陶瓷，每根弹性弦都与压电陶瓷相接触，可以根据压力流体的脉动压力值调节压电陶瓷两端的电压值，从而改变弹性弦的振动频率，通过弹性弦的主动振动来实现脉动的衰减。由此形成结构谐振和流体谐振的组合。由此本专利技术是一个结构谐振和流体谐振两种谐振式衰减器的组合。本专利技术的有益效果是：本专利技术能以耗散系统和流体质量-弹簧系统组合的形式有效衰减脉动能量，引导流体流动，大大降低传递速率来稳定控制流体波动，有效且大幅地减小流经的压力流体的脉动振幅，形成了结构谐振和流体谐振两种谐振式衰减器的组合本专利技术将被动衰减法与主动衰减法相结合，不仅极大地拓宽了脉动衰减的频带宽，还实现了本专利技术的通用化，可将其应用于多种脉动衰减工况下，实现了衰减效果的广谱化和最大化。附图说明图1是本专利技术脉动衰减器的结构示意图。图中：1.流体入口，2.圆孔筛头，3.弹性弦，4.阻尼孔，5.组合垫，6.通气螺塞，7.壳体，8.大径内管，9.O型圈，11.后端盖，12.拆装孔，13.流体出口，14.小径内管，15.通液螺塞，16.网罩，17.固体颗粒，18.压电陶瓷，19.前端盖。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，本专利技术包括壳体7、前端盖19、后端盖11、小径内管14和大径内管8，壳体7的两端安装有前端盖19和后端盖11，壳体7内的前端盖19和后端盖11之间固定安装有小径内管14、大径内管8和流体衰减组件，大径内管8同轴地套在小径内管14外，前端盖19和后端盖11端面中心分别开有流体入口1和流体出口13，小径内管14两端分别与流体入口1和流体出口13连通；小径内管14和大径内管8的管壁上均开有阻尼孔4。小径内管14和大径内管8两端均分别顶接在前端盖19和后端盖11内端的台阶端面上，并与前端盖19和后端盖11台阶轴面通过O型圈9密封连接。壳体7两端部分别与前端盖19、后端盖11的台阶轴面之间也通过O型圈9密封连接。小径内管14和大径内管8上均沿轴向间隔均布开有四对阻尼孔4，每对阻尼孔4对称布置在内管的两侧。阻尼孔将脉动流体的部分动能转化为热能，以耗散系统的形式衰减脉动能量。为了增加本专利技术在实际应用中的结构合理性，在脉动衰减器壳体上设置了通气螺塞、通液螺塞、通气孔和通液孔。具体来说是在壳体7上下对称的两侧分别开有通气孔和通液孔，通气孔和通液孔上均通过组合垫5分别密封安装有通气螺塞6、通液螺塞15，使用组合垫5在通气螺塞6、通液螺塞15与壳体7之间进行密封。通气螺塞用于在该脉动衰减器使用前排出其内部空气，避免空气混入流体介质，发生气蚀现象对元件造成侵蚀等。通液螺塞用于需要时排出脉动衰减器内部流体介质。具体实施在小径内管14两端设置有圆孔筛头2，本专利技术通过圆孔筛头2使得对进入流体入口1的流体流向进行导向，同时使得对流出流体出口13的流体流向进行导向。小径内管14两端经各自的圆孔筛头2分别与流体入口1和流体出口13连接，圆孔筛头2为两端之间密布开有平行通孔的圆柱件，平行通孔使得小径内管14与流体入口1、流体出口13之间连通。在小径内管14和大径内管8之间设置弹性弦筒，弹性弦筒主要由两个环形的压电陶瓷18和连接在两个压电陶瓷18之间沿环形圆周均布的多根平行的弹性弦3构成，相邻弹性弦3之间具有间隙，每根弹性弦3两端经压电陶瓷18分别连接到前端盖19、后端盖11的中心端面上，具体来说是弹性弦3的端部连接环形的压电陶瓷18的一端，环形的压电陶瓷18另一端与前端盖19、后端盖11端面连接。压电陶瓷18经电线与外部控制器连接，通过调节压电陶瓷18的电压值来调节弹性弦3的振动频率，使得弹性弦的振动频率与脉动压力流体的脉动频率相一致，从而达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器，其特征在于：包括壳体(7)、前端盖(19)、后端盖(11)、小径内管(14)和大径内管(8)，壳体(7)的两端安装有前端盖(19)和后端盖(11)，壳体(7)内的前端盖(19)和后端盖(11)之间固定安装有小径内管(14)、大径内管(8)和流体衰减组件，大径内管(8)同轴地套在小径内管(14)外，前端盖(19)和后端盖(11)端面中心分别开有流体入口(1)和流体出口(13)，小径内管(14)两端分别与流体入口(1)和流体出口(13)连通；小径内管(14)和大径内管(8)的管壁上均开有阻尼孔(4)。

【技术特征摘要】
1.一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器，其特征在于：包括壳体(7)、前端盖(19)、后端盖(11)、小径内管(14)和大径内管(8)，壳体(7)的两端安装有前端盖(19)和后端盖(11)，壳体(7)内的前端盖(19)和后端盖(11)之间固定安装有小径内管(14)、大径内管(8)和流体衰减组件，大径内管(8)同轴地套在小径内管(14)外，前端盖(19)和后端盖(11)端面中心分别开有流体入口(1)和流体出口(13)，小径内管(14)两端分别与流体入口(1)和流体出口(13)连通；小径内管(14)和大径内管(8)的管壁上均开有阻尼孔(4)。2.根据权利要求1所述的一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器，其特征在于：所述的流体衰减组件包括设置在小径内管(14)两端的圆孔筛头(2)、设置在小径内管(14)内的网罩颗粒组件以及设置在小径内管(14)和大径内管(8)之间的弹性弦筒。3.根据权利要求2所述的一种复合式液压系统广谱流体压力脉动衰减器，其特征在于：所述的小径内管(14)两端经各自的圆孔筛头(2)分别与流体入口(1)和流体出口(13)连接，圆孔筛头(2)为两端之间密布开有平行通孔的圆柱件，平行通孔使得小径内管(14)与流体入口(1)、流体出口(13)之间连通。4.根据权利要求2所述的一种复合式液压系统广谱流体压...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华，商夏，谢安桓，朱佳斌，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33