CN110056737B - 一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器，包括左端盖、调节弹簧、轴向蜂窝管、径向蜂窝管、壳体和右端盖等；左端盖和右端盖中心分别开有进口和出口；轴向蜂窝管靠近进口，开有轴向蜂窝盲孔，孔的方向与液流方向相同，与左端盖间采用调节弹簧进行轴向定位，调节弹簧刚度小于橡胶刚度；径向蜂窝管靠近出口，开有径向蜂窝孔，孔的方向与液流方向垂直，采用凸台和左端盖进行轴向定位；轴向蜂窝管和径向蜂窝管内衬于壳体中，其中心孔直径均大于壳体、左端盖和右端盖的中心孔直径。本发明将内衬橡胶低频衰减器、亥姆霍兹中频衰减器、蜂窝孔高频衰减器有效组合，实现宽频率压力脉动衰减，且工况发生变化，更换蜂窝管即可实现最佳衰减效果。

Description

一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器

技术领域

本发明涉及一种压力脉动衰减器，具体涉及一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器。

背景技术

液压泵是液压系统的核心元件，广泛应用于海洋船舶、航空航天和机械制造等领域。液压泵（特别是柱塞泵和齿轮泵）工作时，由于自身固有特性，其输出的工作介质会存在几十至几百赫兹的流量脉动，这些流量脉动流经管路、阀口、执行元件等负载时，会激发同频率和谐频率的压力脉动。此外，流体在阀口等高速流动区域时极易发生气穴现象，进而激发上千赫兹的高频脉动压力。

由此可见，压力脉动在液压系统工作过程中会出现极宽频率变化，呈现频率谱广的特点。这些压力脉动一方面会直接引起管路的应力脉动和机械脉动，影响管路系统的工作质量和使用寿命；另一方面会产生流体噪声，并沿管路直接传递至整个液压系统外，形成噪声污染。因此，需研制出频率谱广的压力脉动衰减器，以有效衰减液压系统中的压力脉动，进而很好地抑制管路振动和流体噪声，为液压系统的减振降噪提供技术支持。

发明内容

针对液压系统中压力脉动频率谱广的特点，本发明提供了一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器，以实现对压力脉动衰减器的宽频率衰减，进而抑制管路系统的振动和噪声。

一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器，包括左端盖、O型圈、调节弹簧、轴向蜂窝管、径向蜂窝管、壳体、弹簧垫片、内六角螺钉和右端盖等；左端盖和右端盖中心分别开有进口和出口，并采用内六角螺钉连接于壳体上，且左端盖和右端盖上安装有O型圈，用以进行径向密封；壳体内部衬有轴向蜂窝管和径向蜂窝管，轴向蜂窝管中心为通孔，靠近进口，与左端盖间采用调节弹簧进行轴向定位和调整轴向蜂窝管变形，径向蜂窝管中心为通孔，靠近出口，采用凸台和右端盖进行轴向定位。

进一步的，所述轴向蜂窝管开有轴向蜂窝孔，孔的方向与液流方向相同，用以对橡胶的固有频率进行调整，衰减低频压力脉动，蜂窝孔为盲孔，靠近进口处无蜂窝孔。

进一步的，所述径向蜂窝管开有径向蜂窝孔，孔的方向与液流方向垂直，用以衰减高频压力脉动。

进一步的，所述壳体为中空结构，中间有凸台，凸台上有中心孔，中心孔直径与左端盖和右端盖直径相同，均小于轴向蜂窝管和径向蜂窝管直径。

进一步的，所述调节弹簧的刚度小于轴向蜂窝管的橡胶刚度。

更进一步的，左端盖进口、轴向蜂窝管的中心通孔和凸台中心孔构成第一个亥姆霍兹衰减器，凸台中心孔、径向蜂窝管的中心通孔和右端盖出口构成第二个亥姆霍兹衰减器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）脉动液体由左端盖进口进入，依次经过轴向蜂窝管和纵向蜂窝管，然后从右端盖出口流出。轴向蜂窝管本身的压缩和扩张可衰减低频压力脉动，并抑制谐频高频脉动产生；两个亥姆霍兹衰减器可以用来衰减中频压力脉动；径向蜂窝孔的阻尼作用可以用来衰减高频压力脉动。结合三种不同的衰减方法，可以实现宽频段压力脉动的衰减。

（2）液体并未进入轴向蜂窝孔，但其尺寸可进行改变，进而改变轴向蜂窝管的固有频率，实现对低频压力脉动衰减频率进行调节的目的；纵向蜂窝孔的尺寸亦可改变，用以调节高频压力脉动衰减频率。如工况（压力脉动频率和压力等）发生变化，只需更换轴向蜂窝管和径向蜂窝管即可实现最佳衰减效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是轴向蜂窝管结构示意图；

图3是径向蜂窝管结构示意图；

图4是液体流经衰减器通道位置示意图。

上述图中标识为：1、左端盖；2、O型圈；3、调节弹簧；4、轴向蜂窝管；5、径向蜂窝管；6、壳体；7、弹簧垫片；8、内六角螺钉；9、右端盖；10、轴向蜂窝孔；11、径向蜂窝孔；12、进口；13、轴向蜂窝管中心通孔；14、凸台中心孔；15、径向蜂窝管中心通孔；16、出口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

图1为本发明的一种实施例，包括左端盖1、O型圈2、调节弹簧3、轴向蜂窝管4、径向蜂窝管5、壳体6、弹簧垫片7、内六角螺钉8和右端盖9；左端盖1和右端盖9中心分别开有进口12和出口16，并采用内六角螺钉8连接于壳体6上，且左端盖1和右端盖9上安装有O型圈2，用以进行径向密封；壳体6内部衬有轴向蜂窝管4和径向蜂窝管5，轴向蜂窝管4靠近进口12，与左端盖1间采用调节弹簧3进行轴向定位和调整轴向蜂窝管4的变形，径向蜂窝管5靠近出口16，依靠凸台和右端盖9进行轴向定位。壳体6为中空结构，中间有凸台，凸台上有中心孔14，中心孔14的直径与左端盖1和右端盖9的直径相同，均小于轴向蜂窝管4和径向蜂窝管5的直径。

所述轴向蜂窝管4开有轴向蜂窝孔10，该孔的方向与液流的方向相同，用以对蜂窝橡胶的固有频率进行调整，从而衰减低频压力脉动，轴向蜂窝孔10为盲孔，靠近进口处无蜂窝孔；轴向蜂窝管4中心为通孔13，图2为该轴向蜂窝管4的结构示意图。

图3为一个实施例的径向蜂窝管5的结构示意图。径向蜂窝管5开有径向蜂窝孔11，该孔的方向与液流方向垂直，用以衰减高频压力脉动，径向蜂窝管5中心为通孔15。

左端盖1处进口12、轴向蜂窝管中心通孔13和凸台中心孔14构成第一个亥姆霍兹衰减器，凸台中心孔14、径向蜂窝管中心通孔15和右端盖9处出口16构成第二个亥姆霍兹衰减器。液体由进口12进入，然后依次经过轴向蜂窝管中心通孔13、凸台中心孔14、径向蜂窝管中心通孔15流至出口16。压力脉动为低频：当压力较高时，轴向蜂窝管4和径向蜂窝管5均可以产生较大变形，而压力较低时，轴向蜂窝管4和径向蜂窝管5的变形量较小，如此变形量不断改变，压力脉动得以吸收和衰减；压力脉动为中频时，压力脉动可由两个亥姆霍兹衰减器衰减。压力脉动为高频时，径向蜂窝管5上的径向蜂窝孔11的阻尼作用可以使压力脉动得以衰减。综上所述，无论压力脉动频率为多少或无论低频压力脉动是否产生谐频高频压力脉动，压力脉动均可由相应的衰减部件（轴向蜂窝管4、径向蜂窝管5和亥姆霍兹衰减器）进行衰减。

轴向蜂窝管4和径向蜂窝管5的数量以及形状尺寸根据壳体6长度、直径和压力脉动衰减性能要求确定和调整。作为轴向蜂窝孔10和径向蜂窝孔11的形状、尺寸和分布根据轴向蜂窝管4和径向蜂窝管5的直径和压力脉动衰减性能要求确定和调整，从效果上最优考虑，轴向蜂窝孔10和轴向蜂窝孔11为正六边形，且周向对称分布。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器，其特征在于：包括左端盖、O型圈、调节弹簧、轴向蜂窝管、径向蜂窝管、壳体、弹簧垫片、内六角螺钉和右端盖；左端盖和右端盖中心分别开有进口和出口，并采用内六角螺钉连接于壳体上，且左端盖和右端盖上安装有O型圈，用以进行径向密封；壳体为中空结构，中间有凸台，凸台上有中心孔；轴向蜂窝管靠近进口，与左端盖间采用调节弹簧进行轴向定位和调整轴向蜂窝管变形，轴向蜂窝管开有轴向蜂窝孔，孔的方向与液流方向相同，蜂窝孔为盲孔，靠近进口处无蜂窝孔；径向蜂窝管靠近出口，采用凸台和右端盖进行轴向定位，径向蜂窝管开有径向蜂窝孔，孔的方向与液流方向垂直；轴向蜂窝管与径向蜂窝管中心均为通孔，且均内衬于壳体内部。

2.根据权利要求1所述的一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器，其特征在于：所述壳体凸台中心孔直径与左端盖、右端盖直径相同，且均小于轴向蜂窝管和径向蜂窝管的直径。

3.根据权利要求1所述的一种蜂窝橡胶衬里式压力脉动衰减器，其特征在于：所述调节弹簧的刚度要小于轴向蜂窝管的橡胶刚度。