[發明專利]一種高壓流體脈動控制測試平臺

有效

• 申請號: 202010830048.0
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111947884B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 關棟;潘必宇;李競;張純;周竹馨;范遠東;姚樂凱;沈輝;龔俊杰
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;F15B21/00;F16L55/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東;陳棟智

1.一種高壓流體脈動控制測試平臺，包括試驗臺、伺服電機、扭矩傳感器和軸向柱塞泵，其特征在于，還包括流體脈動控制裝置，所述伺服電機、扭矩傳感器和軸向柱塞泵依次排列固定在試驗臺上，所述伺服電機經傳動軸與扭矩傳感器輸入端相連接，所述扭矩傳感器輸出端經傳動軸與軸向柱塞泵相連接，所述傳動軸間經聯軸器相連接，所述軸向柱塞泵的高壓輸出端經脈動高壓管路與流體脈動控制裝置的輸入端相連接，所述流體脈動控制裝置的輸出端與平穩高壓管路輸入端相連接，所述平穩高壓管路輸出端與負載相連接，所述脈動高壓管路上設置有前置壓力變送器，所述平穩高壓管路上設置有后置壓力變送器，所述前置壓力變送器和后置壓力變送器均與數據采集儀電連接；兩個壓力變送器的數據將傳送至所述數據采集儀，通過公式計算得到濾波效率，通過前置壓力變送器測得P_in，獲取P_in關于時間的函數圖像，△P_in＝峰值-谷值，即P_max-P_min；

與△P_in的獲取方法相同，由后置壓力變送器測得P_out，并生成△P_out；

FE表示濾波效率，當FE大于5dB，說明濾波效果好，當FE小于5dB，說明濾波效果不好；

所述流體脈動控制裝置包括圓柱體殼體，所述殼體內設有穿孔管，所述穿孔管外壁與殼體內壁之間形成空腔，所述殼體內壁上設有彈性層，所述穿孔管上設有多個小孔；

所述伺服電機經伺服電機連接板和固定件固定在試驗臺上；

所述扭矩傳感器經扭矩傳感器連接板和固定件固定在試驗臺上；

所述軸向柱塞泵經泵連接板和固定件固定在試驗臺上；

所述試驗臺包括臺面和試驗臺支架，所述試驗臺支架通過螺絲與臺面固定，所述臺面上設置有多個固定孔，所述試驗支架上設置有支架連接件；

所述支架連接件上設置有鍵槽，所述支架連接件與試驗臺支架采用螺栓固定；

伺服電機通過傳動軸經扭矩傳感器帶動軸向柱塞泵，泵體和軸向柱塞泵殼體間通過螺絲固定在一起，軸向柱塞泵殼體和端蓋通過螺絲固定在一起，彈簧套在彈簧芯軸上，彈簧和彈簧芯軸夾在傳動軸內部，傳動軸轉動時，可帶動缸體和柱塞一同旋轉，柱塞與斜盤保持接觸，柱塞和斜盤之間有柱塞墊，防止柱塞和斜盤之間過度擠壓，彈簧芯軸與斜盤接觸，斜盤與缸體成一角度，缸體旋轉時，柱塞做往復運動；彈簧可通過伸縮控制彈簧芯軸改變斜盤角度，斜盤角度的改變，可改變柱塞的行程長度；通過改變伺服電機的轉速或者通過改變柱塞泵內部柱塞的數量或間隔加以控制流體脈動獲得不同頻率的高壓脈動流體，通過柱塞泵加壓的流體壓力升高，脈動高壓管路與軸向柱塞泵高壓輸出端連接，在脈動高壓管路上安裝有前置壓力變送器，脈動高壓管路的另一端連接流體脈動控制裝置，當流體壓力脈動作用時，小孔中的液柱在壓力脈動的作用下做類似于活塞的往復運動，在液柱與孔的阻尼與摩擦的作用下，使得部分液壓脈動能量轉變成熱能消耗掉，空腔內有薄彈性層，壓力脈動作為激振源，對薄彈性層施加周期變化的力；

當脈動的頻率與薄彈性層的固有諧振頻率一致時，薄彈性層便發生共振，將空腔中的脈動能量轉化成自身的振動能量，從而衰減液壓系統中的振動噪聲，通過平穩高壓管路流向負載，在平穩高壓管路上同樣安裝有后置壓力變送器，用于測量濾波后的流體時域壓力，兩個壓力變送器的數據將傳送至數據采集儀，通過數采軟件記錄其壓力脈動數據，并分析評估流體脈動控制裝置的傳遞損失、作用效果。