CN107158782B - 一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于煤矿综采工作面过滤器技术领域，提出了一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置及方法，该装置包括设置在过滤器内的滤芯、射流储液腔、引流部件、顺时针射流管和逆时针射流管；高水基液压泵与引流部件的第一通道间设置有流量计和节流阀；引流部件的第二通道通过射流储液腔与插装阀的P进液口连通，插装阀的A出液口和B出液口分别与顺时针射流管和逆时针射流管连通，顺时针射流管和逆时针射流管上分别设置有多个与滤芯横截面圆周斜相交的顺时针射流孔和逆时针射流孔，插装阀和节流阀的控制端以及流量计的输出端与PLC控制器连接；本发明提高了反冲洗效果，反冲洗控制过程简单，可广泛应用于煤矿综采工作面。

Description

一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置及方法
技术领域
本发明属于液压支架过滤器技术领域，具体涉及一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置及方法。
背景技术
随着煤矿综采技术的不断提高，井下液压支架对于高水基液压油的使用要求也越来越高，井下的工作环境恶劣，液压支架过滤器在使用过程中，需要对过滤器滤芯进行反冲洗，以确保液压支架各执行元件的正常工作。
现有液压支架中的反冲洗过滤器主要采用手动反冲洗，工人在井下操作不便，增加了工人的劳动强度，而且现有的过滤器多数没有压力监测装置，过滤器反冲洗开启的最佳时间难以确定，当需要人工操作时，过滤器滤芯上往往已有较多的杂质，影响过滤器的使用寿命和设备的可靠性；现有的过滤器反冲洗方法多数是通过高水基液压油反向流动来清洗滤芯上的杂质，反冲洗动作时间长，冲洗效果不佳。现有的滤芯可旋转的过滤器，旋转滤芯都是由外接的电机驱动，这样会增加设备的体积，不便于设备的安装维护且不满足煤矿井下的防爆工作条件。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为提供一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，可以及时清除粘附在滤芯上的滤饼杂质，以确保过滤器的过滤效率和液压支架各个执行元件的正常工作。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，包括过滤器，所述过滤器内设置有滤芯，所述滤芯上方依次设置有射流储液腔和引流部件，顺时针射流管和逆时针射流管平行设置在滤芯与过滤器器壁之间；滤芯通过位于其中心的轴承安装在所述过滤器上，所述引流部件包括设置在顶部的第一通道、和设置在底部的第二通道，所述引流部件的第一通道与高水基液压泵连通，所述高水基液压泵与引流部件的第一通道之间的管道上设置有流量计和节流阀；所述引流部件的第二通道与射流储液腔的入口连通，所述射流储液腔的出口与安装在过滤器外壁上的插装阀的P进液口连通，插装阀的A出液口和B出液口分别与顺时针射流管和逆时针射流管连通，所述顺时针射流管上沿竖直方向设置有多个顺时针射流孔，逆时针射流管上沿竖直方向设置有多个逆时针射流孔，所述顺时针射流孔和所述逆时针射流孔在水平方向上分别与滤芯横截面圆周斜相交，且所述顺时针射流孔和所述逆时针射流孔内的液体喷射方向分别沿顺时针和逆时针方向；当开始反冲洗时，高水基液压泵中的反冲洗高水基液压油从所述引流部件的第一通道进入，通过所述第二通道、射流储液腔和插装阀后，从所述顺时针射流孔或所述逆时针射流孔喷射到所述滤芯上，带动所述滤芯转动并与所述滤芯相互作用引起流固耦合振动；所述插装阀的控制端与PLC控制器连接，所述PLC控制器用于控制所述插装阀的A出液口或B出液口导通，以控制所述滤芯的转动方向及转动时间；所述流量计的输出端和节流阀的控制端与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器还用于根据所述流量计的测量结果，调节节流阀的阀门大小，以调节所述顺时针射流孔和所述逆时针射流孔的射流流量，使所述滤芯处于不同的耦合振动模态。
所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，还包括设置在所述高水基液压泵与所述引流部件之间的电磁换向阀，以及分别设置在所述过滤器进液口上的第一压力计和设置在所述过滤器出液口上的第二压力计；所述第一压力计和所述第二压力计的输出端与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器的输出端与所述电磁换向阀的控制端连接，所述PLC控制器还用于在所述第一压力计和第二压力计的压力差达到设定值时或过滤时间达到设定值时，控制所述电磁换向阀开启进行反冲洗，所述PLC控制器还用于在反冲洗时间达到设定值时，控制所述电磁换向阀关闭，停止反冲洗。
所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，还包括手动控制按钮，所述手动控制按钮用于手动打开所述电磁换向阀。
所述引流部件还包括分别设置在左右两侧的第三通道和第四通道，所述引流部件的第三通道和第四通道上分别设置有单向阀；从所述引流部件的第一通道进入的反冲洗高水基液压油，还分别流入所述第三通道和第四通道，使所述单向阀分别堵住过滤器进液口和出液口。
所述过滤器的底部与排污单向阀连接。
本发明还提供了一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置的反冲洗方法，以下步骤：
S01、实时测量过滤器进液口和出液口的液体流量，当流量差达到设定值或过滤时间达到设定值时，通过PLC控制器发出控制信号控制反冲洗装置的控制阀门开启；
S02、PLC控制器通过调节所述节流阀的阀口开度，来改变进入反冲洗装置的流量，使所述滤芯处于不同的耦合振动模态；
S03、PLC控制器控制所述插装阀的A出液口和B出液口交替导通，A出液口导通时，反冲液进入顺时针射流管，并从所述顺时针射流孔喷射出对滤芯进行冲洗，并推动滤芯使其顺时针旋转；B出液口导通时，反冲液进入逆时针射流管，并从所述逆时针射流孔喷射出对滤芯进行冲洗，并推动滤芯使其逆时针旋转；
S04、当反冲洗时间达到设定值时，PLC控制器发出控制信号控制反冲洗装置的控制阀门关闭。
所述步骤S03中，插装阀的A出液口和B出液口的交替导通时间为20～30s。
所述步骤S02的具体过程为：
S021、在PLC控制器中，设定多个与耦合振动模态相关的流量值，以及对应流量值的冲洗时间；
S022、通过调节所述节流阀的阀口开度，使进入反冲洗装置的实际流量达到第一个设定流量值，并通过流量计判断是否调节到位，若没有到位，继续调节，直至设定实际流量与设定流量达到一致；
S023、第一个设定流量值对应的冲洗时间完成后，调节所述节流阀的阀口开度，使进入反冲洗装置的实际流量达到第二个设定流量值，同样通过流量计判断是否调节到位，以此循环，直至所有设定流量值对应的冲洗时间完成。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过在过滤器内设置顺时针射流管和逆时针射流管，该射流管上沿竖直方向设置有多个射流孔，使得在反冲洗时，高水基液压油可以通过射流管上的射流孔喷射到滤芯上，引起滤芯振动，滤芯振动又影响射流孔中射出的高压液流的运动，进而滤芯与反冲洗高水基液压油之间的相互作用引起流固耦合振动，通过PLC控制器控制节流阀来调节输入流量的大小，可实现对射流冲击力以及射流速度的控制，使滤芯在不同的射流速度和射流冲击力激励下表现出不同的耦合振动模态，提高了反冲洗的效率。同时，滤芯通过轴承与过滤器连接，则其在受到切向冲击力的情况下可以发生旋转运动，无需外接动力装置；并且，顺时针射流管和逆时针射流管可以使滤芯分别沿顺时针和逆时针方向旋转，则在流固耦合振动以及正反旋转的作用下可以加快滤芯上的滤饼杂质剥离滤芯表面的速度，使杂质随着高水基液压油从过滤器底部的排污单向阀排出，提高了反冲洗的效果，并简化了过滤器的结构，反冲洗控制方式简单高效，反冲洗效率高。
此外，本发明通过在进液口和出液口设置压力计，利用PLC控制器监控进出液口的压力差，可以自动打开电磁换向阀开启自动反冲洗，实现了反冲洗装置的智能化操作。
附图说明
图1为本发明实施例的系统结构图；
图2为本发明实施例的过滤器在正常过滤状态时的示意图；
图3为本发明实施例的过滤器在反冲洗状态时的示意图；
图4为过滤器在反冲洗状态时的横截面示意图；
图5为本发明实施例的滤芯一阶、二阶及三阶的振动模态图；
图中，1-过滤器，2、3-压力计，4-两位两通电磁换向阀，5-三位四通电磁换向阀，6-高水基液压泵，7-低压大流量泵，8-节流阀，9-流量计，10-PLC控制器，11-滤芯，12-排污单向阀，13-反冲洗高压接头，14-手动控制按钮，15、16-单向阀，17-射流储液腔，18-顺时针射流管，19-逆时针射流管，20-插装阀，21-引流部件，22-顺时针射流孔，23-逆时针射流孔，24-液压支架立柱，25-杂质收集箱，Pin-进液口，Pout-出液口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～4所示，本发明实施例提出了一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，包括过滤器1，所述过滤器1内设置有滤芯11，所述滤芯11上方依次设置有射流储液腔17和引流部件21，顺时针射流管18和逆时针射流管19平行设置在滤芯11与过滤器1器壁之间；滤芯11通过位于其中心的轴承安装在所述过滤器1上，所述引流部件21包括设置在顶部的第一通道、和设置在底部的第二通道，所述引流部件21的第一通道与高水基液压泵6连通，所述高水基液压泵6与引流部件21的第一通道之间的管道上设置有节流阀8和流量计9；所述引流部件21的第二通道与射流储液腔17的入口连通；过滤器的外壁上设置有插装阀20，如图2所示，插装阀20具有一个进液口和两个出液口，进液口标记为P进液口，两个出液口分别标记为A出液口和B出液口，所述射流储液腔17的出口与安装在过滤器外壁上的插装阀20的P进液口连通，插装阀20的A出液口和B出液口分别与顺时针射流管18和逆时针射流管19连通；所述顺时针射流管18和逆时针射流管19上均沿竖直方向设置有多个如图3所示的射流孔；如图4所示示出了顺时针射流管18和逆时针射流管19在滤芯旁边的安装示意图，所述顺时针射流管18上的射流孔22开孔方向使其液体喷射方向沿顺时针，所述逆时针射流管19上的射流孔23的开孔方向使其液体喷射方向沿逆时针，因此将射流孔22记为顺时针射流孔，将射流孔23记为逆时针射流孔，并且，所述顺时针射流孔22和所述逆时针射流孔23在水平方向上分别与滤芯11横截面圆周斜相交。
其中，如图3所示，当过滤器开始反冲洗时，高水基液压泵6中的反冲洗高水基液压油从所述引流部件的第一通道进入，通过所述第二通道、射流储液腔17和插装阀20后，从所述顺时针射流孔22或所述逆时针射流孔23喷射到所述滤芯11上，带动所述滤芯11转动并与所述滤芯11相互作用引起流固耦合振动；所述插装阀20的控制端与PLC控制器连接，所述PLC控制器用于控制所述插装阀20的A出液口或B出液口导通，以控制所述滤芯11的转动方向及转动时间；所述节流阀8的控制端和流量计9的输出端与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器还用于根据所述流量计9的测量结果，调节节流阀8的阀门大小，以调节所述顺时针射流孔22和所述逆时针射流孔23的射流流量，使所述滤芯11处于不同的耦合振动模态。因此，本实施例的反冲洗装置可以通过自动控制实现滤芯的耦合振动模态的变化，以达到快速高效清洗滤芯表面的滤渣，此外，还可以通过PLC控制器自动控制滤芯的正反转转动，进一步加快了滤芯清洗的速度和优化了清洗效果。
进一步地，本实施例的反冲洗装置还包括设置在所述高水基液压泵6与所述引流部件21之间的电磁换向阀4，以及分别设置在所述过滤器1进液口上的第一压力计2和设置在所述过滤器1出液口上的第二压力计3；电磁换向阀4可以为两位两通电磁换向阀，所述第一压力计2和所述第二压力计3的输出端与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器的输出端与所述电磁换向阀4的控制端连接，所述PLC控制器用于在所述第一压力计和第二压力计的压力差达到设定值时或过滤时间达到设定值时，控制所述电磁换向阀4开启进行反冲洗，所述PLC控制器还用于在反冲洗时间达到设定值时，控制所述电磁换向阀4关闭，停止反冲洗。因此，本实施例的反冲洗装置不仅根据进液口与出液口的压力差，来自动控制反冲洗过程的启动，也可以根据过滤时间来自动控制反冲洗过程的启动，增加了反冲洗装置的智能化操作程度。
进一步地，本实施例的反冲洗装置还包括手动控制按钮14，所述手动控制按钮用于手动打开所述电磁换向阀4。手动控制按钮14可以在任何需要的时候，手动启动反冲洗过程。
进一步地，所述引流部件21还包括分别设置在左右两侧的第三通道和第四通道，所述引流部件21的第三通道和第四通道上分别设置有单向阀15和单向阀16；从所述引流部件21的第一通道进入的反冲洗高水基液压油，还分别流入所述第三通道和第四通道，使所述单向阀15，16分别堵住过滤器进液口和出液口。通过在引流部件21的第三通道和第四通道上设置分别设置单向阀，一旦PLC控制器控制反冲洗过程启动，则过滤器的进液口和出液口同时封闭，过滤流程自动停止，进而可以简化过滤器的反冲洗启动流程。
进一步地，所述过滤器1的底部与排污单向阀12连接。当反冲洗过程启动后，过滤器上的滤渣可以随着液体从排污单向阀排出。
此外，本发明实施例还提供了一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置的反冲洗方法，包括以下步骤：
S01、实时测量过滤器进液口和出液口的液体压力，当压力差达到设定值或过滤时间达到设定值时，通过PLC控制器发出控制信号控制反冲洗装置的控制阀门开启；
S02、PLC控制器通过调节所述节流阀8的阀口开度，来改变进入反冲洗装置的流量，使所述滤芯11处于不同的耦合振动模态；
S03、PLC控制器控制所述插装阀20的A出液口和B出液口交替导通，A出液口导通时，反冲液进入顺时针射流管18，并从所述顺时针射流孔22喷射出对滤芯进行冲洗，并推动滤芯使其顺时针旋转；B出液口的导通时，反冲液进入逆时针射流管19，并从所述逆时针射流孔23喷射出对滤芯进行冲洗，并推动滤芯使其逆时针旋转；
S04、当反冲洗时间达到设定值时，PLC控制器发出控制信号控制反冲洗装置的控制阀门关闭。
其中，所述步骤S03中，插装阀20的A出液口和B出液口的交替导通时间为20～30s，交替导通次数为2～4次，即顺时针旋转冲洗和反时针旋转冲洗时间分别为20～30s，顺时针旋转冲洗和反时针旋转冲洗的次数总共为2～4次。
其中，所述步骤S02的具体过程为：
S021、在PLC控制器中，设定多个与耦合振动模态相关的流量值，以及对应流量值的冲洗时间；
S022、通过调节所述节流阀8的阀口开度，使进入反冲洗装置的实际流量达到第一个设定流量值，并通过流量计9判断是否调节到位，若没有到位，继续调节，直至设定实际流量与设定流量达到一致；
S023、第一个设定流量值对应的冲洗时间完成后，调节所述节流阀8的阀口开度，使进入反冲洗装置的实际流量达到第二个设定流量值，同样通过流量计9判断是否调节到位，以此循环，直至所有设定流量值对应的冲洗时间完成。
本发明的工作原理和工作流程如下：
1、过滤器处于正常过滤状态时，从低压大流量泵7输出的高水基液压油经三位四通换向阀5左位进入执行元件液压支架立柱24，高水基液压油从液压支架立柱24流出后从过滤器进液口Pin进入过滤器1，高水基液压油从滤芯11周围经过滤进入滤芯11内部，经过滤后的高水基液压油经由滤芯11内部、通过滤芯11顶部的出液通道从出液口Pout返回油箱，过滤器内的高水基液压油流向如图2所示。
2、随着过滤时间的增长，滤芯11上黏附杂质逐渐积累形成滤饼影响过滤器1的过滤效率，分别连接在进液口Pin和出液口Pout上的压力计2和压力计3的压差上升，当压差值达到PLC控制器10的设定值时，PLC控制器10发出指令信号接通电磁换向阀4；此外，PLC控制器也可以在过滤时间达到设定值时发出指令信号接通两位两通电磁换向阀4，还可以通过手动控制按钮14来打开电磁换向阀4，开始进行反冲洗清洗。
3、两位两通电磁换向阀4打开后，反冲洗高水基液压油从高水基液压泵6输出后，经两位两通电磁换向阀4通过反冲洗高压接头13进入引流部件21，进入引流部件21后反冲洗高水基液压油分成三股液流，其中进入第二通道的一股液流进入射流储液腔17，从射流储液腔17进入射流管18或19，分别进入第三通道和第四通道的另外两股液流推动单向阀15和16分别压紧过滤器进液口Pin和过滤器出液口Pout，使过滤器停止过滤，同时排污单向阀12在高压作用下自动开启。
4、在PLC控制器的控制下，插装阀20的A出液口和B出液口交替导通，反冲洗高水基液压油进入顺时针射流管18或逆时针射流管19后，从顺时针射流孔22或逆时针射流孔23喷出，以一定的压力直接冲洗滤芯11，从射流孔喷出的高水基液压油的射流速度、射流冲击力以及射流孔截面前后的节流压差可通过调节进入过滤器高压反冲洗接头13的流量控制；
射流孔截面前后压力降计算公式为：
式(1)中，ΔP为喷嘴节流压差，单位为Pa，ρ为射流介质密度，单位为kg/m3，Q为射流孔射流量，单位为m3/s，Cd为流量系数，d为喷嘴直径，单位为m，
射流速度计算公式为：
式(2)中，ΔP为喷嘴节流压差，单位为Pa，ν为射流速度，单位为m/s，ν1为射流介质射流管中的速度，单位为m/s，ρ为射流介质密度，单位为kg/m3，ψ为速度系数；
射流冲击力计算公式为：
式(3)中，F为射流冲击力，单位为N，Q为射流孔射流流量，单位为m3/s，A为射流孔面积，单位为m2，ρ为射流介质密度，单位为kg/m3，n为射流孔数量。
5、滤芯11在射流冲击力的激励作用下会产生振动，同时滤芯11的振动又会反过来影响从射流管上的射流孔射出的液流的运动，滤芯11的振动与反冲洗高水基液压油冲击的相互作用引起流固耦合振动，滤芯流固耦合振动方程为：
式(4)中，Ms为滤芯质量矩阵，Cs为滤芯阻尼矩阵，Ks为滤芯刚度矩阵。Mf为高水基液压油质量矩阵，Cf为高水基液压油阻尼矩阵，Kf为高水基液压油刚度矩阵。B为流固耦合矩阵，u为滤芯振动位移，p为高水基液压油压力，ρ为高水基液压油密度，Fs为滤芯节点受到的动载荷向量。由式(4)可知，在滤芯质量及其刚度一定的情况下，影响滤芯振动模态的因素主要为高水基液压油的压力，及滤芯受到的动载荷向量，其中P、Fs均可由流量调节，当流量不变时，射流管上射流孔的角度、数量以及孔径大小会对振动模态产生较大影响。
因此，由公式(1)～(4)可以知道，流固耦合振动的振动模态与流量密切相关，通过调节节流阀8的阀口开度对进入滤芯的流量进行改变，不仅可以控制射流孔的射流冲击力和射流速度，还可以使滤芯在不同的激励作用下表现出不同的振动模态，如图5所示，在不同的耦合振动模态的激励下，可以使滤饼杂质更快更彻底的从滤芯11表面脱离；此外，滤芯11由于受到射流冲击力的作用从而产生旋转运动，顺时针射流管和逆时针射流管分别使滤芯沿顺时针旋转或沿逆时针旋转，滤饼杂质在旋转离心力的作用下容易从脱离滤芯11表面脱落，滤饼在滤芯11的流固耦合振动和正反转旋转作用下更容易被反冲洗高水基液压油冲洗干净，杂质随着高水基液压油从过滤器底部的排污单向阀12排出到污物收集箱25。
6、反冲洗时间达到设定值时，PLC控制器10输出信号使两位两通电磁换向阀4断开，排污单向阀12在复位弹簧作用下关闭，回液单向阀15和16在复位弹簧作用下复位，过滤器进液口和出液口同时打开，过滤器开始正常过滤。
本发明通过在过滤器内设置顺时针射流管和逆时针射流管，该射流管上沿竖直方向设置有多个射流孔，使得在反冲洗时，高水基液压油可以通过射流管上的射流孔喷射到滤芯上，引起滤芯振动，滤芯振动又影响射流孔中射出的高压液流的运动，进而滤芯与反冲洗高水基液压油之间的相互作用引起流固耦合振动，通过PLC控制器控制节流阀来调节输入流量的大小，可实现对射流冲击力以及射流速度的控制，使滤芯在不同的射流速度和射流冲击力激励下表现出不同的耦合振动模态，提高了反冲洗的效率。同时，滤芯通过轴承与过滤器连接，则其在受到切向冲击力的情况下可以发生高速旋转运动，无需外接动力装置；并且，顺时针射流管和逆时针射流管可以使滤芯分别沿顺时针和逆时针方向旋转，则在流固耦合振动以及正反旋转的作用下可以加快滤芯表面上的滤饼杂质逐渐脱离滤芯表面的速度，使杂质随着高水基液压油从过滤器底部的排污单向阀排出，进一步地提高了反冲洗的效果，并简化了过滤器的结构，反冲洗控制方式简单高效，反冲洗效率高。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，其特征在于，包括过滤器（1），所述过滤器（1）内设置有滤芯（11），所述滤芯（11）上方依次设置有射流储液腔（17）和引流部件（21），顺时针射流管（18）和逆时针射流管（19）平行设置在滤芯（11）与过滤器（1）器壁之间；滤芯（11）通过位于其中心的轴承安装在所述过滤器（1）上，所述引流部件（21）包括设置在顶部的第一通道、和设置在底部的第二通道，所述引流部件（21）的第一通道与高水基液压泵（6）连通，所述高水基液压泵（6）与引流部件（21）的第一通道之间的管道上设置有流量计（9）和节流阀（8）；所述引流部件（21）的第二通道与射流储液腔（17）的入口连通，所述射流储液腔（17）的出口与安装在过滤器外壁上的插装阀（20）的进液口P连通，插装阀（20）的出液口A和出液口B分别与顺时针射流管（18）和逆时针射流管（19）连通，所述顺时针射流管（18）上沿竖直方向设置有多个顺时针射流孔（22），逆时针射流管（19）上沿竖直方向设置有多个逆时针射流孔（23），所述顺时针射流孔（22）和所述逆时针射流孔（23）在水平方向上分别与滤芯（11）横截面圆周斜相交，且所述顺时针射流孔（22）和所述逆时针射流孔（23）内的液体喷射方向分别沿顺时针和逆时针方向；
当开始反冲洗时，高水基液压泵（6）中的反冲洗高水基液压油从所述引流部件的第一通道进入，通过所述第二通道、射流储液腔（17）和插装阀（20）后，从所述顺时针射流孔（22）或所述逆时针射流孔（23）喷射到所述滤芯（11）上，带动所述滤芯（11）转动并与所述滤芯（11）相互作用引起流固耦合振动；
所述插装阀（20）的控制端与PLC控制器连接，所述PLC控制器用于控制所述插装阀（20）的出液口A或出液口B导通，以控制所述滤芯（11）的转动方向及转动时间；
所述流量计（9）的输出端和节流阀（8）的控制端与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器还用于根据所述流量计（9）的测量结果，调节节流阀（8）的阀门大小，以调节所述顺时针射流孔（22）和所述逆时针射流孔（23）的射流流量，使所述滤芯（11）处于不同的耦合振动模态。
2.根据权利要求1所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，其特征在于，还包括设置在所述高水基液压泵（6）与所述引流部件（21）之间的电磁换向阀（4），以及分别设置在所述过滤器（1）进液口上的第一压力计（2）和设置在所述过滤器（1）出液口上的第二压力计（3）；所述第一压力计（2）和所述第二压力计（3）的输出端与所述PLC控制器连接，所述PLC控制器的输出端与所述电磁换向阀（4）的控制端连接，所述PLC控制器还用于在所述第一压力计和第二压力计的压力差达到设定值时或过滤时间达到设定值时，控制所述电磁换向阀（4）开启进行反冲洗，所述PLC控制器还用于在反冲洗时间达到设定值时，控制所述电磁换向阀（4）关闭，停止反冲洗。
3.根据权利要求2所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，其特征在于，还包括手动控制按钮，所述手动控制按钮用于手动打开所述电磁换向阀（4）。
4.根据权利要求1所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，其特征在于，所述引流部件（21）还包括分别设置在左右两侧的第三通道和第四通道，所述引流部件（21）的第三通道和第四通道上分别设置有单向阀；从所述引流部件（21）的第一通道进入的反冲洗高水基液压油，还分别流入所述第三通道和第四通道，使所述单向阀分别堵住过滤器进液口和出液口。
5.根据权利要求1所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置，其特征在于，所述过滤器（1）的底部与排污单向阀（12）连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置的反冲洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01、实时测量过滤器进液口和出液口的液体流量，当流量差达到设定值或过滤时间达到设定值时，通过PLC控制器发出控制信号控制反冲洗装置的控制阀门开启；
S02、PLC控制器通过调节所述节流阀（8）的阀口开度，来改变进入反冲洗装置的流量，使所述滤芯（11）处于不同的耦合振动模态；
S03、PLC控制器控制所述插装阀（20）的出液口A和出液口B交替导通，出液口A导通时，反冲液进入顺时针射流管（18），并从所述顺时针射流孔（22）喷射出对滤芯进行冲洗，并推动滤芯使其顺时针旋转；出液口B导通时，反冲液进入逆时针射流管（19），并从所述逆时针射流孔（23）喷射出对滤芯进行冲洗，并推动滤芯使其逆时针旋转；
S04、当反冲洗时间达到设定值时，PLC控制器发出控制信号控制反冲洗装置的控制阀门关闭。
7.根据权利要求6所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置的反冲洗方法，其特征在于，所述步骤S03中，插装阀（20）的出液口A和出液口B的交替导通时间为20~30s。
8.根据权利要求6所述的一种基于流固耦振的高水基过滤系统反冲洗装置的反冲洗方法，其特征在于，所述步骤S02的具体过程为：
S021、在PLC控制器中，设定多个与耦合振动模态相关的流量值，以及对应流量值的冲洗时间；
S022、通过调节所述节流阀（8）的阀口开度，使进入反冲洗装置的实际流量达到第一个设定流量值，并通过流量计（9）判断是否调节到位，若没有到位，继续调节，直至设定实际流量与设定流量达到一致；
S023、第一个设定流量值对应的冲洗时间完成后，调节所述节流阀（8）的阀口开度，使进入反冲洗装置的实际流量达到第二个设定流量值，同样通过流量计（9）判断是否调节到位，以此循环，直至所有设定流量值对应的冲洗时间完成。
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