一种低频宽带液压脉动压力衰减器的制作方法

文档序号:18746060发布日期:2019-09-21 02:21阅读:268来源:国知局
一种低频宽带液压脉动压力衰减器的制作方法

本发明涉及减振降噪技术领域,尤其是一种低频宽带液压脉动压力衰减器。



背景技术:

液压传递系统具备输出功率大、换向快、调速范围广、可自动实现过载保护等优点,在日常工业生产中应用越来越广泛。液压系统脉动特性的主要来源是液压泵及其管路附件系统,一般容积式液压泵主要通过自身周期性的旋转带动腔体容积的周期性变化来实现流体的运输,这种周期性的容积变化使得泵输出的流量产生周期性脉动,流量和压力的脉动沿管路传播,诱发系统各元件发生振动,从而对系统具有极大的破坏性,影响液压系统的稳定性,产生能量损耗以及噪声污染等问题。

为了解决液压脉动的问题,传统的脉动衰减器主要从系统负载出发,通过衰减器吸收和消除液压脉动,常见的有气囊型、扩张型、H型消声器、微穿孔板等衰减结构,气囊型主要针对甚低频脉动衰减有效果,不适用于环境苛刻的场合且需要定期更换弹性气囊,扩张型和H型主要针对特定频率成分有效果,体积较大,不适用于空间紧凑的场合,微穿孔型适用于消除高频成分液压脉动,对中低频效果有限。因此目前的脉动衰减器对于工作环境苛刻且长期不能更换元件的场合都不太适用。



技术实现要素:

本发明针对上述问题及技术需求,提出了一种低频宽带液压脉动压力衰减器。

本发明的技术方案如下:

一种低频宽带液压脉动压力衰减器,包括:接口法兰、衰减器壳体、十字弓形弹片、螺旋型H结构共振腔、插入管、弹片支撑板、环形托板、穿孔结构管;

所述接口法兰和所述插入管固定连接后整体插入所述衰减器壳体的端面板上;

所述穿孔结构管设置在所述衰减器壳体的轴线上,与所述衰减器壳体的前后盖板相接触;

所述环形托板过盈连接穿在所述穿孔结构管上,所述环形托板将所述弹片支撑板和所述十字弓形弹片压在所述衰减器壳体的内壁端面板上,保持所述十字弓形弹片具有预压缩量;所述十字弓形弹片利用自身形变抵消液压系统甚低频的流体脉动;

所述穿孔结构管的首尾两端圆周方向和所述环形托板的面板上开有锥形圆孔,用于耗散流体的低频脉动;

所述螺旋型H结构共振腔通过腔体上的圆柱形小孔结构焊接在所述穿孔结构管上的小孔位置并保持连通,形成多孔同心的压力脉动衰减结构。

其进一步的技术方案为:所述十字弓形弹片通过螺栓与所述弹片支撑板相连,所述十字弓形弹片和所述弹片支撑板设置在所述环形托板的环形凹槽内,所述十字弓形弹片、所述弹片支撑板和所述环形托板整体靠着所述衰减器壳体的两端面安装,所述十字弓形弹片的背部与所述衰减器壳体的端面板相接触。

其进一步的技术方案为:所述螺旋型H结构共振腔通过螺旋结构的颈部短管在所述穿孔结构管的管内流体连通,形成共振腔结构,所述螺旋型H结构共振腔的颈部短管的直径、长度和共振腔容积决定共振频率。

其进一步的技术方案为:所述环形托板包括安装平面、压力释放孔、第一锥形阻尼孔;所述安装平面用于安装弹片支撑板和十字弓形弹片,所述压力释放孔对应所述弹片支撑板的位置,被所述弹片支撑板覆盖,所述第一锥形阻尼孔分布在所述环形托板上被所述弹片支撑板覆盖之外的区域;

液流通过所述压力释放孔进入后作用在所述弹片支撑板上,所述弹片支撑板沿着轴心位移压缩所述十字弓形弹片,形成低频液流脉动的衰减;液流进一步通过所述环形托板上的第一锥形阻尼孔进行液流脉动的耗散,衰减低频脉动压力。

其进一步的技术方案为:所述穿孔结构管为多孔同心结构,包括第二锥形阻尼孔、低频流通孔、多孔消声结构、穿孔管主体结构;所述第二锥形阻尼孔位于所述穿孔管主体结构的两端位置,所述低频流通孔设置在所述穿孔管主体结构的两端侧面,所述环形托板的连接位置位于所述第二锥形阻尼孔和所述低频流通孔之间,所述多孔消声结构位于所述穿孔管主体结构的中间部分;

所述穿孔结构管的中心为衰减器的主要液流通道,同时液流通过所述低频流通孔流入所述环形托板的空心圆孔内,低频大脉冲液流流入时压缩所述十字弓形弹片轴向运动,使液流进入到所述衰减器壳体的两侧端面,通过所述第二锥形阻尼孔耗散后回到所述穿孔结构管的主要液流通道中;所述多孔消声结构与所述衰减器壳体形成多孔消声的背腔结构。

本发明的有益技术效果是:

通过接口法兰、衰减器壳体、十字弓形弹片、螺旋型H结构共振腔、插入管、弹片支撑板、环形托板、穿孔结构管组成结构合理的耐高温、高压以及辐照结构的低频宽带液压脉动衰减器结构,使得在低频宽带范围内具有明显的脉动压力衰减效果,结构紧凑,耐高温高压长期适用,实现脉动衰减器全频段的衰减效果。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的一种低频宽带液压脉动压力衰减器的结构剖视图。

图2是本申请一个实施例提供的环形托板的结构剖视图。

图3是本申请一个实施例提供的环形托板的正视图。

图4是本申请一个实施例提供的十字弓形弹片的安装正视图。

图5是本申请一个实施例提供的十字弓形弹片的安装侧视图。

图6是本申请一个实施例提供的螺旋形结构H型共振腔的正视图。

图7是本申请一个实施例提供的螺旋形结构H型共振腔的结构示意图。

图8是本申请一个实施例提供的穿孔结构管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

图1是本申请一个实施例提供的一种低频宽带液压脉动压力衰减器的结构剖视图,如图1所示,该低频宽带液压脉动压力衰减器包括:接口法兰1、衰减器壳体2、十字弓形弹片3、螺旋型H结构共振腔4、插入管5、弹片支撑板6、环形托板7、穿孔结构管8。

接口法兰1和插入管5固定连接后整体插入衰减器壳体2的端面板上。

接口法兰1用于连接衰减器与液压管道系统中的其他管道法兰。

插入管5的一端与接口法兰1相连,另一端插入衰减器壳体2的管口。

穿孔结构管8设置在衰减器壳体2的轴线上,与衰减器壳体2的前后盖板相接触。

环形托板7过盈连接穿在穿孔结构管8上,环形托板7将弹片支撑板6和十字弓形弹片3压在衰减器壳体2的内壁端面板上,保持十字弓形弹片3具有预压缩量;十字弓形弹片3利用自身形变抵消液压系统甚低频的流体脉动。

十字弓形弹片3安放在环形托板7的圆槽内,同时在十字弓形弹片3下放置弹片支撑板6,三者整体靠着衰减器壳体2的两端面安装,保持十字弓形弹片3有一定的预压缩量。

环形托板7的外圆端面焊接在衰减器壳体2的内壁上,内圆端面与穿孔结构管8过盈配合。

可选的,结合参考图2和图3,环形托板7包括安装平面701、压力释放孔702、第一锥形阻尼孔703;安装平面701用于安装弹片支撑板6和十字弓形弹片3,压力释放孔702对应弹片支撑板6的位置,被弹片支撑板6覆盖,第一锥形阻尼孔703分布在环形托板7上被弹片支撑板6覆盖之外的区域。示例性的,弹片支撑板6是一个圆形板,安装在安装平面702所示的凹槽圆形平面上。

液流通过压力释放孔702进入后作用在弹片支撑板6上,弹片支撑板6沿着轴心位移压缩十字弓形弹片3,形成低频液流脉动的衰减;进入这部分腔体的液流进一步通过环形托板7上的第一锥形阻尼孔703进行液流脉动的耗散,衰减低频脉动压力。

可选的,十字弓形弹片3通过螺栓与弹片支撑板6相连,十字弓形弹片3和弹片支撑板6设置在环形托板7的环形凹槽内,十字弓形弹片3、弹片支撑板6和环形托板7整体靠着衰减器壳体2的两端面安装,十字弓形弹片3的背部与衰减器壳体2的端面板相接触。结合参考图4和图5,其示出了十字弓形弹片3的安装示意图。

穿孔结构管8的首尾两端圆周方向和环形托板7的面板上开有锥形圆孔,用于耗散流体的低频脉动。

螺旋型H结构共振腔4通过腔体上的圆柱形小孔结构焊接在穿孔结构管8上的小孔位置并保持连通,形成多孔同心的压力脉动衰减结构。该结构可以近似的由多个同心的亥姆霍兹单元串并联而构成,同时由于通流结构管上密布的小孔,也具有一定的阻尼耗散作用,因而可以对压力脉动在较宽的频段范围内具有衰减效果。

螺旋型H结构共振腔4通过螺旋结构的颈部短管在穿孔结构管8的管内流体连通,形成共振腔结构,螺旋型H结构共振腔4的颈部短管的直径、长度和共振腔容积决定共振频率。

结合参考图6和图7,其示出了螺旋型H结构共振腔4的结构示意图。螺旋型H结构共振腔4为多个螺旋型结构组成,各个结构的螺旋长度及直径有特定的比例,通过经过计算的长径比的螺旋型腔体结构实现中频段内窄带范围内脉动压力的衰减,选择性强,同时螺旋型结构保证了结构的紧凑性。

结合参考图8,可选的,穿孔结构管8为多孔同心结构,前中后均布置了不同结构的小孔,包括第二锥形阻尼孔801、低频流通孔802、多孔消声结构803、穿孔管主体结构804;第二锥形阻尼孔801位于穿孔管主体结构804的两端位置,低频流通孔802设置在穿孔管主体结构804的两端侧面,环形托板7的连接位置位于第二锥形阻尼孔801和低频流通孔802之间,多孔消声结构803位于穿孔管主体结构804的中间部分。

穿孔结构管8的中心为衰减器的主要液流通道,同时液流通过低频流通孔802流入环形托板7的空心圆孔内,低频大脉冲液流流入时压缩十字弓形弹片3轴向运动,使液流进入到衰减器壳体2的两侧端面,通过第二锥形阻尼孔801耗散后回到穿孔结构管8的主要液流通道中;多孔消声结构803与衰减器壳体2形成多孔消声的背腔结构,该多孔消声结构可以对较宽频段范围内液流脉动进行有效的衰减。

当有较大的液压脉冲到来是,脉动压力通过液流通道的穿孔结构管8上的低频流通孔802向衰减器壳体2内压缩流体,当流体受到压缩后会通过环形托板7上的压力释放孔702,进一步释放低频压力,由于压力释放孔702被弹片支撑板6所覆盖,因此流体挤压弹片支撑板6后压缩十字弓形弹片3,依靠十字弓形弹片3的弹性恢复力与低频液压脉动力相抵消,从而对低频液压脉动进行衰减。

第一锥形阻尼孔703和第二锥形阻尼孔801作用一致,位于不同的部位。

本申请提供的低频宽带液压脉动压力衰减器结构紧凑、合理,安装方便,可靠性高,全金属结构能够耐高温高压的工作环境长期适用,在宽频范围内能够实现对液流脉动显著的衰减效果。

综上所述,本实施例提供的低频宽带液压脉动压力衰减器通过四个十字弓形弹片实现液压低频脉动(20~200Hz)的缓冲,降低低频脉冲分量。通过穿孔结构管靠近进出口区域的锥形阻尼孔使得进入十字弓形弹片所在腔体内的低频液压脉动成分进一步通过锥形阻尼孔耗散后直接进入到衰减器内进一步衰减。通过衰减器中间布置的多个异型结构的螺旋式H型共振腔,通过不同的长径比(不同的螺旋管长度和螺旋管直径的比值)可以对特定窄带频率范围内的脉动压力信号进行选择性的衰减,并同多组螺旋结构H型共振腔实现中频范围内(200~500Hz)内主要频带的脉动信号衰减,同时螺旋结构管结构紧凑,有利于空间布置,提高衰减器结构的紧凑性。通过穿孔结构管中间段的多孔同心式结构以及衰减器壳体形成的背腔,形成类似于多个通信的亥姆霍兹单元串联结构,该结构能有效的对偏高频段(500~1000Hz)的脉动压力信号形成有效衰减,同时由于通流结构管上密布的小孔,有利于形成一定的阻尼耗散作用,有利于高频脉动衰减。整个装置采用的结构紧凑的框架,在有限空间内融合了多种脉动衰减手段,整体结构设计极为紧凑。

以上所述的仅是本发明的优先实施方式,本发明不限于以上实施例。可以理解,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化,均应认为包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1