[發明專利]用于消減液壓系統流體噪聲和脈動的消波器

有效

• 申請號: 201310033466.7
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103115214A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 周華;朱佳斌;謝安桓
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16L55/033
• 分類號: F16L55/033;F16L55/04;F16L55/05
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種壓力消波器，尤其是涉及一種用于消減液壓系統流體噪聲和脈動的消波器。

背景技術

隨著液壓系統向高精尖的方向發展，其壓力脈動與噪聲對設備的影響也越來越大。在液壓系統中，由于液壓泵工作原理的限制，泵出口會有周期性的流量脈動，流量脈動流經系統阻抗時，會在系統中產生相應的壓力脈動。此時，系統中其他元件或局部管路有可能與油液的壓力脈動相作用產生共振。除此之外，液壓油液還會傳遞機械振動，比如電機和負載的振動會經管路傳入油液，油液中的流體噪聲也會隨液壓管壁傳出，使系統產生復雜的固液耦合振動。

為了消減這種有害而復雜的系統振動，避免設施的勞損破壞并提高設備工作環境穩定性，可以在管路上安裝消波器。

目前普遍使用、有抗性消除脈動作用的元件是蓄能器，但是蓄能器有消波頻率范圍窄、工作維護成本高、非金屬結構變形易疲勞、不能消除流體噪音等缺點；還有一種消波器是主動式消波器，通過測量管道中的脈動，由控制器和執行器在管道中產生與脈動頻率相同、相位相反的人造脈動，來抵消原管路中的脈動，這種消波器可以消減一個頻率段的脈動，但對于實際系統中的混合頻率脈動往往無能為力，并且這種設備結構復雜，生產維護困難，技術依舊不成熟；還有一些具有消波器功能的元件因為局部阻力損失大等因素，其性能并沒有得到廣泛認可。

因此在實際生產中，需要一種結構簡單、體積小巧、維護方便、性能優良的消波器。經現有技術的檢索發現，專利號為00263449.X的中國發明專利記載了一種“管路振動與流體壓力脈動衰減器”，這種衰減器主要由剛性殼體、筒狀彈性體和兩個接管組成。根據專利介紹，筒狀彈性體和由殼體圍成的內腔具有抗性吸收脈動的作用。這個專利沒有利用到阻性消波結構，只提到了抗性消波結構，并且殼體內沒有非金屬吸聲材料，金屬與金屬之間直接相連，不能減弱管路振動的傳遞，抗性腔室只有一個大腔室，不能提供廣范圍的消波作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于消減液壓系統流體噪聲和脈動的消波器，使之不僅能克服現有消波元件各種缺陷，還具有利用消波器抗性共振腔、阻性阻尼孔、隔絕金屬直接連接和消除流體噪聲的特性。通過不同腔體，在寬頻域衰減液壓系統的脈動；經過合適的結構設計使其隔絕金屬之間的直接連接達到消減金屬管道間振動傳遞的目的；設計合適的結構并且在消波器內鋪設有吸聲材料，使之具有吸收流體噪聲的功能。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括缸體，前端蓋，后端蓋，有外翻邊的內管，第一內管、第二內管，后端蓋上開有安裝螺孔，缸體上安裝有防滑螺栓；缸體兩側的前端蓋和后端蓋之間從內至外同軸安裝有第一內管、第二內管和有外翻邊的內管。有外翻邊的內管管壁上開有多個阻尼孔，第一內管的一端和第二內管的一端連接處留有間隙，第一內管和第二內管側面開有通孔；有外翻邊的內管的一端外翻邊經減振填充物和第一內管的另一端經密封圈分別支撐在前端蓋的內側面，有外翻邊的內管的另一端外翻邊經減振填充物和第二內管的另一端經密封圈分別支撐在后端蓋的內側面；缸體內壁鋪設一層吸聲材料，有外翻邊的內管翻邊與吸聲材料相接觸；中心開有消波器流體入口的前端蓋徑向與缸體之間填充起密封和減振作用的非金屬填充物，中心開有消波器流體入口的前端蓋臺肩與缸體之間填充減振填充物；中心開有消波器流體出口的后端蓋與缸體之間有密封圈。第一內管和第二內管管壁上開有通孔。

本發明具有的有益效果是：

本發明采用沒有相對運動、無需安裝彈簧、動密封和向非金屬零件中充入氮氣的簡單結構，通過對結構參數設計，實現對液壓系統中壓力波的消減。因此其不僅能克服現有消波元件消波頻率范圍窄、工作維護成本高、非金屬結構變形易疲勞、不能消除流體噪音和壓損大等缺陷，還具有利用消波器抗性共振腔、阻性阻尼孔、隔絕金屬直接連接和不產生并且消除流體噪聲的特性。通過不同腔體，在寬頻域衰減液壓系統的脈動；經過合適的結構設計使其隔絕金屬之間的直接連接達到消減金屬管道間振動傳遞的目的；設計合適的結構并且在消波器內鋪設有吸聲材料，使之具有吸收流體噪聲的功能。由于結構上的簡潔性，可以實現對具體液壓系統有針對性的設計與選擇，因此其各部件具有模塊化和靈活搭配的特點，這種消波器很容易實現系列化，有著廣泛應用前景和發展潛力。