一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统及方法，采用内流道固定于本体内结构，内流道为横向通孔结构，内流道上设置有竖向通孔，竖向通孔的轴线垂直于横向通孔轴线，转子嵌套于内流道的竖向通孔内，本体上开设有与内流道的竖向通孔同轴的转子孔，内流道的横向通孔为液流通道，转子上周向间隔设置有多个切断叶片，通过控制转速变化步数，变化量和变化时长，来实现脉动压力从一个频率到另一个频率的连续变化过程，由此产生扫频的脉动压力变化，激励的压力脉动幅值较高，能够方便的调节压力脉动的频率，产生高频的压力脉动，本发明专利技术结构简单，流体通道流畅，流动连续，能量损耗小。耗小。耗小。

【技术实现步骤摘要】
一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统及方法


[0001]本专利技术属于脉动发生器领域，具体涉及一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统及方法。

技术介绍

[0002]在航天航空、舰艇，核电等领域的能源动力设备中，存在着大量高压液体管路系统，为研究部件或系统在脉动压力激励下工作的安全性和可靠性，需要在高压环境下对部件或系统开展动态响应特性研究。这时往往需要在管路系统中主动激励产生持续可控的脉动压力，完成相应的科学试验。此外，在需要巨大液体冲击力来完成相应工艺的工业生产中，需要激励器产生可控的脉动压力，以提供必要的生产条件。
[0003]目前已知相关专利有：一种轮盘式流量脉动发生器(申请号：CN201110253476.2)和柱塞式流量脉动发生器(申请号：CN200810232217.X)。
[0004]专利201110253476.2，公开了一种转盘式流量脉动发生器，通过轮盘上沿圆周方向均布的通孔与由压紧螺栓压紧在轮盘密封面上的套筒形成了液体的流动通道，在轮盘旋转时，轮盘上通孔与套筒内的液体流动通道按一定的周期打开或闭合，从而使流量以一定频率产生脉动，频率能达到1000Hz。轮盘置于管道系统外，仅轮盘上的通孔与管道连通，脉动发生器不能承受高压。
[0005]专利200810232217.X，公开了一种柱塞式流量脉动发生器，由带有定位孔的转盘、推进轴、推进直线导轨组、导向直线导轨组、柱塞、缸筒、密封端盖、电机、减速器及变频器等组成，柱塞缸筒由三通接入流动管路，将一定量的主管路流体吸入或压出缸筒，在主流量上叠加一个正弦脉动。能够产生不同精确脉动幅值及连续变化周期的标准正弦流量输出。但由于往复运动惯性的限制，不能产生较高频率的流量脉动。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统及方法，以克服现有脉动发生器不能承受高压或无法产生较高频率的流量脉动的问题。
[0007]一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统，包括激励器，所述激励器包括本体、转子和内流道，内流道固定于本体内，内流道为横向通孔结构，内流道上设置有竖向通孔，竖向通孔的轴线垂直于横向通孔轴线，转子嵌套于内流道的竖向通孔内，本体上开设有与内流道的竖向通孔同轴的转子孔，转子的一端穿过本体上的转子孔连接于动力源；内流道的横向通孔为液流通道，液流通道位于转子一侧的部分为第一液流通道，液流通道位于转子另一侧的部分为第二液流通道，转子上周向间隔设置有多个切断叶片，转子内部为转子内部流动腔，相邻两个切断叶片之间为切断叶片间通道，切断叶片间通道连通转子内部流动腔与第一液流通道，同时切断叶片间通道能够连通转子内部流动腔与第二液流通道；第二液流通道靠近转子一端的开口面积小于第一液流通道靠近转子一端的开口面积。
[0008]优选的，内流道与本体采用一体结构，或者采用过盈配合连接。
[0009]优选的，第二液流通道靠近转子的一端为最小截面，所述转子与最小截面形成间隙，间隙宽度为0.01～3.0mm。
[0010]优选的，所述转子的两端分别装有第一滑动轴承和第二滑动轴承；本体的转子孔一端设置有转子端盖，转子端盖固定在所述本体上限定所述第一滑动轴承；本体的转子孔另一端设置有转子压盖，转子压盖限定所述第二滑动轴承。
[0011]优选的，转子端盖与本体端部采用密封垫片密封。
[0012]优选的，转子的一端通过磁力传动系统连接有伺服电机系统。
[0013]优选的，磁力传动系统包括内磁钢、外磁钢及隔离套；
[0014]所述转子的一端与所述内磁钢固定连接，所述隔离套套在所述内磁钢外，隔离套通过法兰固定在所述本体上，外磁钢与伺服电机系统固定连接。
[0015]优选的，伺服电机系统包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述外磁钢固定连接；外磁钢套设于隔离套外侧。
[0016]优选的，所述伺服电机和本体通过电机支架固定连接。
[0017]一种高压液体管路中脉动压力发生激励方法，包括以下步骤：
[0018]S1，根据激励频率，选择切断叶片数目；
[0019]S2，然后通过动力源控制转子转速，获得相应的脉动压力激励频率；
[0020]激励器产生的脉动频率f与转子切断叶片数z和转子转速n存在以下关系：f＝zn/60。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0022]本专利技术一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统，采用内流道固定于本体内结构，内流道为横向通孔结构，内流道上设置有竖向通孔，竖向通孔的轴线垂直于横向通孔轴线，转子嵌套于内流道的竖向通孔内，本体上开设有与内流道的竖向通孔同轴的转子孔，内流道的横向通孔为液流通道，液流通道位于转子一侧的部分为第一液流通道，液流通道位于转子另一侧的部分为第二液流通道，转子上周向间隔设置有多个切断叶片，转子内部为转子内部流动腔，相邻两个切断叶片之间为切断叶片间通道，通过控制转速变化步数，变化量和变化时长，来实现脉动压力从一个频率到另一个频率的连续变化过程，由此产生扫频的脉动压力变化，激励的压力脉动幅值较高，能够方便的调节压力脉动的频率，产生高频的压力脉动，本专利技术结构简单，流体通道流畅，流动连续，能量损耗小。
[0023]磁力传动系统实现所述伺服电机与所述转子无接触传动，内磁钢及所述旋转部件转子完全封闭在介质中，旋转部件转子完全封闭在介质中，采用静密封实现零泄露。
附图说明
[0024]图1为本专利技术高压液体管路中脉动压力发生激励器系统系统图。
[0025]图2为本专利技术高压液体管路中脉动压力发生激励器系统的三维模型图。
[0026]图3为本专利技术高压液体管路中脉动压力发生激励器系统的转子轴向剖视图。
[0027]图4为本专利技术高压液体管路中脉动压力发生激励器系统转子径向剖视图。
[0028]图5为本专利技术高压液体管路中脉动压力发生激励器系统实施例1转子内流道间隙示意图。
[0029]图6为本专利技术高压液体管路中脉动压力发生激励器系统实施例2转子内流道间隙
示意图。
[0030]图7为本专利技术高压液体管路中脉动压力发生激励器系统工作流程示意简图。
[0031]图8为本专利技术高压液体管路中脉动压力发生激励器系统所产生的压力脉动信号。
[0032]图中：1本体，2转子，3内流道，4第一滑动轴承，5第二滑动轴承，6转子端盖，7转子端盖密封垫片，8转子压盖，9内磁钢，10锁紧螺母，11隔离套，12隔离套密封垫片，13外磁钢，14进口接头，15第一密封垫片，16出口接头，17第二密封垫片，18伺服电机，19电机支架，20底座，23间隙，31最小截面，201切断叶片间通道，202转子内部流动腔，300液流通道，301第一液流通道，302第二液流通道。
具体实施方式
[0033]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统，其特征在于，包括激励器，所述激励器包括本体(1)、转子(2)和内流道(3)，内流道(3)固定于本体(1)内，内流道(3)为横向通孔结构，内流道(3)上设置有竖向通孔，竖向通孔的轴线垂直于横向通孔轴线，转子(2)嵌套于内流道(3)的竖向通孔内，本体(1)上开设有与内流道(3)的竖向通孔同轴的转子孔，转子(2)的一端穿过本体(1)上的转子孔连接于动力源；内流道(3)的横向通孔为液流通道(300)，液流通道(300)位于转子(2)一侧的部分为第一液流通道(301)，液流通道(300)位于转子(2)另一侧的部分为第二液流通道(302)，转子(2)上周向间隔设置有多个切断叶片，转子(2)内部为转子内部流动腔(202)，相邻两个切断叶片之间为切断叶片间通道(201)，切断叶片间通道(201)连通转子内部流动腔(202)与第一液流通道(301)，同时切断叶片间通道(201)能够连通转子内部流动腔(202)与第二液流通道(302)；第二液流通道(302)靠近转子(2)一端的开口面积小于第一液流通道(301)靠近转子(2)一端的开口面积。2.根据权利要求1所述的一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统，其特征在于，内流道(3)与本体(1)采用一体结构，或者采用过盈配合连接。3.根据权利要求1所述的一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统，其特征在于，第二液流通道(302)靠近转子(2)的一端为最小截面(31)，所述转子(2)与最小截面(31)形成间隙(23)，间隙(23)宽度为0.01～3.0mm。4.根据权利要求1所述的一种高压液体管路中脉动压力发生激励系统，其特征在于，所述转子(2)的两端分别装有第一滑动轴承(4)和第二滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫武旗，陈俊丽，苏勇，陈晖，马冬英，何闯，李鹏飞，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：