本发明专利技术提供一种面向数字阀组压力脉动的复合型衰减装置及其测试方法，其包括颈部连接件、衬里腔体组件和HQ管组件。颈部连接件的第一端和衬里腔体外壳的第一端连接，衬里腔体内衬的安装端和衬里腔体外壳的第二端连接，衬里腔体顶盖的安装端和衬里腔体外壳的第三端连接。颈部连接件的第二端和第一三通管接头的第一端连接，第一三通管接头的第二端通过无缝钢管和第二三通管接头的第一端连接，第二三通管接头的第二端通过焊接管和第一弯头的第一端连接，第一弯头的第二端通过无缝钢管和第二弯头的第一端连接。本发明专利技术由并联的数字阀产生压力波，利用相位相错振幅相消与衬里腔体组件及进行双重滤波，从而减小数字阀的压力脉动，提高寿命和控制的性能。高寿命和控制的性能。高寿命和控制的性能。
【技术实现步骤摘要】
面向数字阀组压力脉动的复合型衰减装置及其测试方法
[0001]本专利技术涉及液压传动控制领域，特别涉及一种面向数字阀组压力脉动的复合型衰减装置及其测试方法。
技术介绍
[0002]当代能源危机和现代工业发展对液压传动技术节能、可靠性、维护性、低成本以及智能化等方面提出了越来越高的要求。数字液压以节能、容错性好、互换性强、性价比高以及抗污染能力强等优点紧贴时代发展主题，成为现代流体传动技术研究前沿和热点，也是液压从模拟迈向数字化、信息化和智能化的开端。
[0003]目前具有流量离散化特征的数字液压元件包括数字阀、数字泵、数字缸和数字蓄能器。数字阀在开关控制过程之中会引起压力脉动，当多个并联数字阀协同工作时，各个支流间流体在不同频率和速度的开关阀往复激励下发生传递、交汇和耦合，这种支流间流体串扰不仅会影响数字阀的受力和稳定性，还会加剧干支流中压力脉动，引起振动和噪音，严重影响并联离散液阻的流量控制精度。因此，不仅需对数字阀组进行压力脉动测试，还要在数字阀的开关控制过程中进行压力脉动的衰减，这不仅能够提升数字阀的控制性能，同时可以抑制振动与噪声，对提高数字阀的寿命和数字阀控系统性能有重要意义。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种面向数字阀组压力脉动的复合型衰减装置及其测试方法，利用衬里腔体组件及由并联的数字阀产生压力波的相位相错振幅相消进行双重滤波，从而将颈部连接件与由衬里腔体组件中衬里腔体内衬和衬里腔体外壳产生的共振型压力脉动与由第一数字阀和第二数字阀产生的干涉型压力脉动相结合，最终减小数字阀在开关控制过程中引起的压力脉动，提高数字阀的寿命和整个控制系统的性能。
[0005]本专利技术提供了一种面向数字阀组压力脉动的复合型衰减装置，其包括颈部连接件、衬里腔体组件和HQ管组件，所述衬里腔体组件通过颈部连接件和所述HQ管组件连接；所述衬里腔体组件，其包括组合垫圈、衬里腔体内衬、衬里腔体外壳和衬里腔体顶盖，所述颈部连接件的第一安装端通过组合垫圈和所述衬里腔体外壳的第一安装端连接，所述衬里腔体内衬的安装端和所述衬里腔体外壳的第二安装端连接，所述衬里腔体顶盖的安装端和所述衬里腔体外壳的第三安装端连接；所述HQ管组件，其包括三通管接头、无缝钢管、焊接管和弯头，所述颈部连接件的第二安装端和第一三通管接头的第一端连接，所述第一三通管接头的第二端通过第二无缝钢管和第二三通管接头的第一端连接，所述第二三通管接头的第二端通过第一焊接管和第一弯头的第一端连接，所述第一弯头的第二端通过第三无缝钢管和第二弯头的第一端连接，所述第二弯头的第二端通过第二焊接管和第三三通管接头的第一端连接，所述第三三通管接头的第一端通过第一无缝钢管和所述第一三通管接头的第三端连接；所述第一三通管接头、所述第一无缝钢管、所述第二无缝钢管、所述第二三通管接头和所述第三三通管接头组成主管路，所述主管路的传递矩阵数学模型表达式为：
[0006][0007]简化为：
[0008][0009]其中，P3为第三截面处的脉动压力，Q3为第三截面处的流量，P4为第四截面处的脉动压力，Q4为第四截面处的流量，Γ(s)为等截面管路单元的传播算子，Z3(s)为基本单元b的特征阻抗，Z4(s)为基本单元e的特征阻，A
11
，A
12
，A
13
，A
14
为主管路的四端参数；
[0010]所述第一焊接管、所述第一弯头、所述第二弯头、所述第三无缝钢管和所述第二焊接管组成辅助管路，所述辅助管路的传递矩阵数学模型表达式为：
[0011][0012]其中，P5为第五截面处的脉动压力，P6为第六截面处的脉动压力，Q5为第五截面处的流量，Q6为第六截面处的流量，Γ(s)为等截面管路单元的传播算子，Z5(s)为基本单元g的特征阻抗；
[0013]复合型衰减装置的传递矩阵数学模型表达式为：
[0014][0015]其中，
[0016][0017][0018][0019][0020]其中，Z5(s)为基本单元g的特征阻抗，Γ(s)为等截面管路单元的传播算子，P1为第一截面处的脉动压力，Q1为第一截面处的流量，P2为第二截面处的脉动压力，Q2为第二截面处的流量，T
11
，T
12
，T
21
和T
22
分别为复合型衰减装置中四端的参数，A
11
，A
12
，A
13
，A
14
为主管路的四端参数。
[0021]可优选的是，根据衬里腔体组件的组成结构，建立衬里腔体组件的等效模型，将衬里腔体组件依次等效为等效电阻、等效电感和等效电容，所述等效电阻，其包括辐射电阻和粘性电阻，所述辐射电阻的表达式为：
[0022][0023]其中，R
r
为辐射电阻，C
e
为衬里腔体组件的有效速度，k
e
为衬里腔体组件的有效波数，ρ为材料密度，S2为颈部连接件的截面积；
[0024]所述粘性电阻的表达式为：
[0025]R
w
＝2m2ωα
w
[0026]其中，R
w
粘性电阻，α
w
复波数的损失因子，m2颈部连接件中油液的等效质量，ω为角频率；
[0027]等效电阻的表达式为：
[0028][0029]其中，R
J
为等效电阻，R
r
为辐射电阻，R
w
粘性电阻，S2为颈部连接件的截面积；
[0030]等效电感由颈部连接件的油液造成，颈部连接件内的油液质量表达式为：
[0031]m2＝ρS2L'2[0032]其中，m2为颈部连接件中油液的等效质量，ρ为材料密度，L2'为颈部连接件的等效长度，S2为颈部连接件的截面积；
[0033]等效电感的表达式为：
[0034][0035]其中，L
J
为等效电感，m2为颈部连接件中油液的等效质量，S2为颈部连接件的截面积；
[0036]等效电容的表达式为：
[0037][0038]其中，C
J
为等效电容，V
L
为衬里腔体内衬的体积，V
f
为结构中液压油的体积，β
L
'为衬里腔体内衬的储能模量，β
L”为衬里腔体内衬的耗散模量，β
f
为液压油的体积模量。
[0039]可优选的是，在所述HQ管组件中，根据复合型衰减装置的传递矩阵数学模型，将第三三通管接头的安装位置设为基本单元a，第一无缝钢管的安装位置设为基本单元b，第一三通管接头的安装位置设为基本单元c，衬里腔体组件的腔体结构设为基本单元d，第二无缝钢管的安装位置设为基本单元e，第二三通管接头的安装位置设为基本单元f，HQ管组件中辅助管路的安装位置设为基本单元g。
[0040]可优选的是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向数字阀组压力脉动的复合型衰减装置，其包括颈部连接件、衬里腔体组件和HQ管组件，所述衬里腔体组件通过颈部连接件和所述HQ管组件连接，其特征在于，所述衬里腔体组件，其包括组合垫圈、衬里腔体内衬、衬里腔体外壳和衬里腔体顶盖，所述颈部连接件的第一安装端通过组合垫圈和所述衬里腔体外壳的第一安装端连接，所述衬里腔体内衬的安装端和所述衬里腔体外壳的第二安装端连接，所述衬里腔体顶盖的安装端和所述衬里腔体外壳的第三安装端连接；所述HQ管组件，其包括三通管接头、无缝钢管、焊接管和弯头，所述颈部连接件的第二安装端和第一三通管接头的第一端连接，所述第一三通管接头的第二端通过第二无缝钢管和第二三通管接头的第一端连接，所述第二三通管接头的第二端通过第一焊接管和第一弯头的第一端连接，所述第一弯头的第二端通过第三无缝钢管和第二弯头的第一端连接，所述第二弯头的第二端通过第二焊接管和第三三通管接头的第一端连接，所述第三三通管接头的第一端通过第一无缝钢管和所述第一三通管接头的第三端连接；所述第一三通管接头、所述第一无缝钢管、所述第二无缝钢管、所述第二三通管接头和所述第三三通管接头组成主管路，所述主管路的传递矩阵数学模型表达式为：简化为：其中，P3为第三截面处的脉动压力，Q3为第三截面处的流量，P4为第四截面处的脉动压力，Q4为第四截面处的流量，Γ(s)为等截面管路单元的传播算子，Z3(s)为基本单元b的特征阻抗，Z4(s)为基本单元e的特征阻，A
11
，A
12
，A
13
，A
14
为主管路的四端参数；所述第一焊接管、所述第一弯头、所述第二弯头、所述第三无缝钢管和所述第二焊接管组成辅助管路，所述辅助管路的传递矩阵数学模型表达式为：其中，P5为第五截面处的脉动压力，P6为第六截面处的脉动压力，Q5为第五截面处的流量，Q6为第六截面处的流量，Γ(s)为等截面管路单元的传播算子，Z5(s)为基本单元g的特征阻抗；复合型衰减装置的传递矩阵数学模型表达式为：其中，
其中，Z5(s)为基本单元g的特征阻抗，Γ(s)为等截面管路单元的传播算子，P1为第一截面处的脉动压力，Q1为第一截面处的流量，P2为第二截面处的脉动压力，Q2为第二截面处的流量，T
11
，T
12
，T
21
和T
22
分别为复合型衰减装置中的四端参数，A
11
，A
12
，A
13
，A
14
为主管路的四端参数。2.根据权利要求1所述的面向数字阀组压力脉动的复合型衰减装置，其特征在于，根据衬里腔体组件的组成结构，建立衬里腔体组件的等效模型，将衬里腔体组件依次等效为等效电阻、等效电感和等效电容，所述等效电阻，其包括辐射电阻和粘性电阻，所述辐射电阻的表达式为：其中，R
r
为辐射电阻，C
e
为衬里腔体内衬的有效速度，k
e
为衬里腔体内衬的有效波数，ρ为材料密度，S2为颈部连接件的截面积；所述粘性电阻的表达式为：R
w
＝2m2ωα
w
其中，R
w
粘性电阻，α
【专利技术属性】
技术研发人员：姚静，张熙堃，王定煜，张昊，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：
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