CN87101425A - 三合一滤器 - Google Patents

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Abstract

“三合一滤器”(减振消声过滤器)是一种同时解决流体系统管路振动和噪声以及净化流体的多功能元件，它包括稳压滤波容腔、微穿孔筒消声结构和净化阻尼滤芯三大部分，并有一定安装位置要求的决窍。它基于电网络的阻、容、感耦合匹配、现代声学的微穿孔板理论和流体管路动力学理论以获得最佳性能，藉以完成液压泵源流量和压力的滤波稳压、净化液体和抑制噪声三重作用。本发明的一个元件可以代替三种不同元件的功用。

Description

本发明涉及一种应用于流体系统中取代滤油器、滤波稳压器、和消声器的多功能元件，一物三用，名为“三合一滤器”，属国际分类F15B21/04。
现有技术中的“滤油器”没有考虑滤波稳压和消声问题，当滤油器装在系统中时，经常引起很大的压力波动和管路谐振，而发生裂管喷油起火，全机烧毁事故。现有技术中的“滤波稳压器”（如谐振腔型、奎克管型等），其频宽很窄，没有考虑系统阻抗匹配，性能很不理想，有的用户装用了它，反而压力波动更大。现有技术中的“消声器”（如膨胀管型），其结构复杂、体积大、使用不便。以上三者，又各自为独立元件，使系统元件增多、成本增高、维护不便。
本发明的目的不但在于克服以上三者的缺点，而且将以上三个元件的功能有机地组合为一个元件，适用于各种液压系统和气压系统。
本发明的机理是：基于电网络的阻容感耦合匹配原理、现代声学专家马大猷的微穿孔板理论和本人的液压管路动力学研究结果，设计出一种优化参数的新型流体元件;它由带进、出口的滤盖1、滤壳6、滤芯5、微穿孔筒4和弹簧7等组成（见附图）。本发明的特征在于包括：净化阻尼滤芯、稳压滤波容腔、微穿孔筒三者按阻抗匹配原理溶为一体，像普通滤油器一样很方便地安装在液压管路上，就能达到滤波稳压、清洁液体和抑制管路振动与噪声的目的。
如附图所示为本发明的基本结构，它由七个零部件组成。带进、出口的滤盖1通过螺纹连接与滤壳6构成壳体，中间用圆截面胶圈2密封防漏，净化阻尼滤芯5安装在滤盖1的中心突出部分。微穿孔筒4安放在滤芯5和滤壳6之间，弹簧7起支承滤芯5和压紧微穿孔筒4的作用;壳体内腔的空隙部分构成了滤波容腔3，它与进、出口孔道长度a、b构成了最优阻抗匹配;螺丝8便于拆卸时放油之用。其工作原理为：波动的液流由入口D1经孔道长度a进入滤波容腔3和微穿孔筒4与净化阻尼滤芯5之间的空隙处，便获得了容性谐振滤波和阻容感抗性滤波效应，再经净化阻尼滤芯5的微孔阻性滤波和滤去杂物后，由中心孔道经孔道长度b由出口D2流出，则为稳定、低噪声、清洁的液流。
本发明有U型油路（附图），直通式油路和T型油路三种结构型式。其内部稳压滤波容腔为容性谐振腔，其容腔与进、出口孔道长度a、b之间有一定优化尺寸，亦即容腔的谐振频率f1近似等于入口流量的波动频率f2（f1≈f2）;进口直径D1、出口直径D2和容腔直径D3之间的优化关系为D3＝（4～6）D2＝（4～6）D1;进、出口孔道长度优化比为b∶a＝2∶1;微穿孔筒上的孔径为d小于1mm，其最优尺寸为D3＝（1.1～1.2）D4;净化阻尼滤芯的过滤精度为10μm以下。
本发明与现有技术相比，有下述优点和积极效果：1.一个元件可同时起滤波稳压、减振消声和清洁液体三重作用;2.抑制泵输出流量脉动和压力脉动达90%;3.消减管路机械振动和流体噪声约22dB（A）;4.可单独作稳压滤波器或消声器用，兼具清洁过滤作用;也可单独作滤油器用，兼具消声稳压作用;能改善系统性能，延长系统使用寿命;5.使用本发明元件，即可减少系统元件的数量，降低系统成本;6.本发明元件结构简单，价格低（只相当于滤油器的价格）、维护方便。
本发明的机理和结构，适用于一切流体系统，即一切液压系统和气压系统。

Claims (6)

1、一种流体系统用的“三合一滤器”(减振、消声、过滤器)，它由带进、出口的滤盖1、滤壳6、净化阻尼滤芯5、微穿孔筒4和弹簧7等组成。本发明的特征在于包括：净化阻尼滤芯、稳压滤波容腔、微穿孔筒三者按阻抗匹配溶为一体；
2、按权利要求1所述的“三合一滤器”，稳压滤波容腔的谐振频率f1近似等于入口流量的波动频率f2（即：f1≈f2）;
3、按权利要求1所述的“三合一滤器”，入口直径D1、出口直径D2、和容腔直径D3之间的优化关系为D3＝（4～6）D2≈（4～6）D1;
4、按权利要求1所述的“三合一滤器”，进、出口孔道的优化长度b∶a＝2∶1;
5、按权利要求1所述的“三合一滤器”，净化阻尼滤芯的绝对过滤精度在10μm以下;
6、按权利要求所述的“三合一滤器”，它适用于一切流体系统，即一切液压系统和气压系统。
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