SU1078179A1

SU1078179A1 - Interferential damper of pressure pulsing

Info

Publication number: SU1078179A1
Application number: SU823479709A
Authority: SU
Inventors: Павел Анатольевич Горбатов; Алексей Вадимович Плюнгин
Original assignee: Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1984-03-07

Abstract

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ГАСИТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ,содержащий корпус с внутренней винтовой канавкой и каналом, расположенным параллельно оси гасител , в котором установлена с возможностью перемещени в осевом направлении пола втулка, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности функционировани , пола втулка подпружинена относительно корпуса и снабжена пластиной с дроссельным отверстием, установленной в ее полости перпендикул рно оси гасител . . 1 ОСINTERFERENTIAL DENSITY OF PULSATIONS OF PRESSURE, comprising a housing with an internal screw groove and a channel parallel to the damper axis, in which the sleeve is mounted for displacement in the axial direction of the floor, characterized in that, in order to increase the efficiency of operation, the sleeve is spring-loaded relative to the housing and provided with a plate with a throttle hole installed in its cavity perpendicular to the axis of the extinguisher. . 1 OS

Description

Изобретение относитс к арматуротроению и может быть использовано л гашени пульсаций давлени в гидравлических системах.The invention relates to reinforcement and can be used to quench the pressure pulsations in hydraulic systems.

Известен интерференционный гасиель пульсаций давлени , состо щий з корпуса, выполненного в виде такана, крышки, уплотн ющей прокадки и .сердечника, который имеет внутренний глухой канал и наружную винтовую канавку, сообщающиес межу собой р дом последовательно расоложенных отверстий с увеличивающимс сечением от дна глухого канала .С1 . The interference interference of pressure pulsations is known, consisting of a casing made in the form of a takan, a lid, a sealing bushing, and a core that has an internal blind channel and an external helical groove that communicates with each other in a series of consecutively arranged openings with an increasing section from the bottom of the blind channel .C1.

Недостатком данного гасител вл етс то, что его конструкци не обеспечивает регулировани при изменении частоты подавл емых пульсаций давлени .The disadvantage of this extinguisher is that its design does not provide regulation when the frequency of suppressed pressure pulsations changes.

На.иболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс интерференционный гаситель пульсаций, содержащий корпус с входной и выходной полост ми, в котором выполнена винтова расточка с расположенным параллельно оси гасител каналом. В канале установлена подвижна в осевом направлении пола втулка, перемещаема посредством соединенного с ней хвостовика, что приводит к изменению соотношени длин каналов .The closest to the technical essence and the achieved result of the invention is an interference pulsation damper, comprising a housing with an input and output cavities, in which a screw bore with a channel parallel to the damper axis is formed. A bushing is installed in the channel in the axial direction of the floor, moved by means of a shank connected to it, which leads to a change in the ratio of the lengths of the channels.

Гашение пульсаций давлени рабочей среды достигаетс путем интерференции волн давлени благодар The damping of pressure pulsations of the working medium is achieved by the interference of pressure waves due to

различной длине каналов. different channel lengths.

Известный интерференционный гаситель пульсаций позвол ет настроитьс на любую, подлежащую гашению частоту пульсации давлени , лежащую в диапазоне, определ емом конструктивными параметрами гасител . Эффективна работа рассмотренного гасител будет достигатьс без перенастройки лишь в том случае, если частота подлежащих подавлению пульсаций, на которую настроен гаситель, стабильна, т.е. не измен етс во времени 2.The known interference damper of pulsations allows adjustment to any pressure pulsation frequency to be damped, which lies in the range determined by the design parameters of the damper. The effective operation of the considered damper will be achieved without reconfiguration only if the frequency of the pulsations to be suppressed, to which the damper is tuned, is stable, i.e. unchanged over time 2.

Однако дл целого р да гидравлических систем характерным вл етс случайное изменение частоты пульсации , В таких услови х известный гаситель функционирует недостаточно эффективно.However, for a number of hydraulic systems, a random change in the pulsation frequency is characteristic. Under such conditions, the known damper does not function effectively enough.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности функционировани интерференционного гасител .The aim of the invention is to increase the efficiency of the functioning of the interference damper.

Указанна цель достигаетс тем, что в интерференционном гасителе пульсаций давлени , содержащем корпус с внутренней винтовой канавкой и каналом, расположенным параллельно оси гасител , в котором установлена С возможностью перемещени вThis goal is achieved by the fact that in an interference damper of pressure pulsations, comprising a housing with an internal screw groove and a channel located parallel to the axis of the damper, in which it is installed With the possibility of movement in

осевом направлении пола втулка, последн подпружинена относительно корпуса и снабжена пластиной с дроссельным отверстием, установленной в ее полости перпендикул рно оси гасител .The axial direction of the floor sleeve, the latter is spring-loaded relative to the housing and provided with a plate with a throttle bore, installed in its cavity perpendicular to the axis of the damper.

Предлагаемое конструктивное решение позвол ет обеспечить самонастройку интерференционного гасител на измен ющуюс частоту пульсаций давлени , генерируемых в гидромагистрал х гидродвигателем, ротор которого вращаетс с переменной во времени частотой и, следовательно, увеличить эффективность подавлени этих пульсаций.The proposed design solution allows self-tuning of the interference damper to varying frequency of pressure pulsations generated in hydraulic lines by a hydraulic motor, the rotor of which rotates with time-varying frequency and, consequently, increase the efficiency of suppression of these pulsations.

На чертеже представлен интерференционный гаситель пульсаций давлени , общий вид.The drawing shows an interference damper for pressure pulsations, a general view.

Интерференционный гаситель имеет корпус 1 с приемной 2, внутренней 3 и выходной 4 полост ми, отверстием 5 дл отвода рабочей жидкости, параллельным оси гасител каналом 6 и винтовой проточной канавкой 7.The interference damper has a housing 1 with a reception 2, an inner 3 and an outlet 4 cavities, an opening 5 for draining the working fluid, a channel 6 parallel to the damper axis, and a helical flow groove 7.

В канале 6 установлена подвижна в осевом направлении пола втулка 8, подпружиненна пружиной 9 и имеюща осевой проточный канал 10, полость 11 и радиальные отверсти 12, сообщающие полости 11 и 3.A channel 8 has an axially movable axial direction of the floor, a sleeve 8, a spring-loaded spring 9 and having an axial flow channel 10, a cavity 11 and radial holes 12, connecting the cavities 11 and 3.

Корпус 1 герметично закрыт крышкой 13, содержащей отверстие 14 дл подвода рабочей жидкости. В полости 11 поперечно установлена пластина 15 с дроссельным отверстием 16The housing 1 is hermetically sealed with a lid 13 containing an opening 14 for supplying a working fluid. In the cavity 11 is installed transversely plate 15 with the throttle hole 16

Гаситель работает следующим образом .The damper works as follows.

Пульсирующий поток жидкости, подведенный к отверстию 14, раздел етс в приемной полости 2 на две части, одна из которых поступает в осевой канал 10, а друга - в винтовую канавку 7. Подведенный к гасителю поток и его разделенные составл ющие характеризуютс определенной частотой и длиной волны пульсаций.The pulsating flow of fluid supplied to the opening 14 is divided into two parts in the receiving cavity 2, one of which enters the axial channel 10 and the other into the helical groove 7. The flow supplied to the damper and its separated components are characterized by a certain frequency and length ripple waves.

Обе части потока вновь сливаютс в один поток в полости 11. При этом часть потока, поступающа по осевому каналу 10, проходит меньший путь до полости 11, чем та часть потока, котора двигаетс по винтовой канавке 7, а затем через радиальные отверсти 12 поступает в полость 11Both parts of the flow are again merged into one flow in the cavity 11. In this case, the part of the flow through the axial channel 10 passes a smaller path to the cavity 11 than the part of the flow that moves along the helical groove 7, and then through the radial holes 12 enters cavity 11

Дл эффективного гашени пульсаций давлени разница длин винтовой проточной канавки 7 (I и осевого проточного канала 10 (Ej) от места разделени потоков до места их соединени через радиальные отверсти 12 должна обеспечивать сдвиг фазы пульсаций разделенных потоков на половину периода и выбиратьс из соотношени To effectively suppress the pressure pulsations, the difference in the lengths of the screw flow groove 7 (I and the axial flow channel 10 (Ej) from the point of separation of the flows to the point of their connection through the radial holes 12 must provide a phase shift of the pulsations of the separated flows by half a period and choose from

) , где К 0,1,2,3... Д - длина волны пульсаций да лени . Осевое перемещение полой втулк 8 относительно корпуса 1 позвол е изменить место разделени потока жидкости на две части, а, следова тельно, соотношение длин Е и таким образом, настроитьс на час тоту пульсаций давлени ,подлежащи гашению. Самонастройка гасител на част пульсаций давлени , генерируемых в гидромагистрал х гидропередачи гидродвигателем, ротор которого в щаетс с переменной частотой, осу ществл етс следующим образом. При прохождении потока рабочей жидкости через гаситель на полую втулку 8 слева направо действует сила F, стрем ща с переместить ее в осевом направлении F ( 3- P)S2, 2 где P и P - давление рабочей жи кости, воздействующ соответственно на л вый и правый торцы площадью S полой втулки 8; Р, и Р - давление рабочей жид кости, .воздействующ соответственно на л вый и правый торцы с площадью S2 пласт и ны 15. Поскольку потери давлени при прохождении жидкостью дроссельного отверсти существенно больше остал ных потерь давлени , имеющих место при работе гасител , то с достаточ ной точностью можно считать, что р р и Р Р г 32 4 С учетом этого, принима , что S S + 82 и 4Р Р-1-12 сила F определ етс выражением Перепад давлени лР и расход Q жид кости через дроссельное отверстие в диафрагме, установленной.в трубе св заны известным соотнЪ}11ением -коэффициент расхода/ -площадь сечени отверсти р - плотность жидкости; d - диаметр дроссельного отверсти ; D - диаметр трубы,в которой установлена диафрагма. Таким образом . cons-t т.е. величина силы, действующей в осевом направлении на полую втулку 8, пропорциональна квадрату расхода жидкости через дроссельное отверстие 16 пластины 15. Перемещению полой втулки 8 вправо преп тствует сила упругости Fy пружины 9. Если подобрать пружину, дл которой сила Fyпропорциональна квадрату ее упругой деформации л(РуГС4), то, поскольку в равновесном состо нии F Fy, 4 е (Я/э , где const, т.е. имеет место пропорциональна зависимость между перемещением полой втулки 8, численно равным 4 и расходом жидкости. Основна частота пульсаций давлени f, генерируемых в гидромагистрал х , широко распространенными роторно-поршневыми гидродвигател ми, как известно, также пропорциональна расходу жидкости: f WZ где W - углова скорость вращени ротора гидродвигател ; Z - число поршневых групп) { - объемна посто нна гидродвигател . Таким образом, поскольку основна частота пульсаций жидкости f и перемещение полой втулки 8 Af пропорциональны расходу, то подбира соответствующим образом численные значени величин, вход щих в вышеприведенные зависимости, достаточно просто обеспечить самонастройку гасител на переменную частоту пульсаций давлени , генерируемых гидродвигателем . При нарушении равновесного состо ни пола втулка 8 перемещаетс в осевом направлении до тех. пор, пока не будет достигнуто равенство . При перемещении полой втулки 8 в равновесное состо ние, сдвига- етс место разделени потоков и мен етс длина 2 винтовой проточной канавки 7 от места разделени потоков до места их соединени через радиальные отверсти 12, а, следовательно , мен етс разность e.-Ej. Параметры пластины 15 с дроссельным отверстием 16 и пружины 9 выбираютс таким образом, чтобы положение подвижной полой втулки 8 в каждый момент времени работы определило бы такую разность длин чтобы осуществл лось эффективное гашение пульсаций давлени .), where K 0,1,2,3 ... D is the wavelength of pulsations and laziness. The axial movement of the hollow sleeve 8 relative to the housing 1 allows to change the place of separation of the fluid flow into two parts, and, therefore, the ratio of the lengths E, and thus adjust to the frequency of pressure pulsations to be quenched. The self-tuning of the quencher to the part of the pressure pulsations generated in the hydraulic lines of the hydraulic transmission by the hydraulic motor, the rotor of which is variable-frequency, is implemented as follows. When the flow of the working fluid through the damper passes, the force F acts on the hollow sleeve 8 from left to right, pushing it in the axial direction F (3-P) S2, 2 where P and P is the pressure of the working fluid, affecting respectively the right ends of the area S of the hollow sleeve 8; P, and P are the working fluid pressure, acting on the left and right ends, respectively, with an area S2 of the reservoir and us 15. Since the pressure loss during the passage of the throttle orifice by the fluid is significantly greater than the remaining pressure losses that occur during the operation of the extinguisher, With sufficient accuracy, we can assume that p p and P P g 32 4 With this in mind, assuming that SS + 82 and 4 P P-1-12 is the force F defined by the expression Pressure drop LP and flow rate Q of the liquid through the orifice in the diaphragm installed in the pipe are related by a known ratio of 11 the flow rate factor (-a) of the cross-section of the orifice p is the density of the liquid; d is the diameter of the throttle hole; D is the diameter of the pipe in which the diaphragm is installed. In this way . cons-t ie the magnitude of the force acting axially on the hollow sleeve 8 is proportional to the square of the fluid flow through the throttle hole 16 of the plate 15. The elastic force Fy of the spring 9 is prevented from moving the hollow sleeve 8 to the right. If you choose a spring for which the force Fy is proportional to the square of its elastic deformation l ( RuGS4), since in the equilibrium state F Fy, 4 e (I / e, where const, i.e. there is a proportional relationship between the displacement of the hollow sleeve 8, numerically equal to 4 and the flow rate. The main frequency of pressure pulsations f,eneriruemyh in gidromagistral x, widespread rotary-piston hydraulic motor E, as is known, also proportional to the flow of liquid: f WZ wherein W - angular velocity of rotation of the rotor the hydraulic motor; Z - the number of piston groups) {- volumetric hydraulic motor constant. Thus, since the fundamental frequency of the fluid pulsations f and the displacement of the hollow sleeve 8 Af are proportional to the flow rate, then selecting the appropriately numerical values of the values included in the above dependences, it is sufficient to ensure self-tuning of the quencher to the variable frequency of the pressure pulsations generated by the hydraulic engine. When the equilibrium state of the floor is disturbed, the sleeve 8 moves in the axial direction to those. until equality is achieved. When the hollow sleeve 8 is moved to an equilibrium state, the flow separation point shifts and the length 2 of the screw flow groove 7 changes from the flow separation point to the point of their connection through the radial holes 12, and, consequently, the difference e.- Ej. The parameters of the plate 15 with the throttle hole 16 and the spring 9 are chosen so that the position of the movable hollow sleeve 8 at each time point of operation would determine such a difference in length so that the effective damping of the pressure pulsations is carried out.

5-10781795-1078179

Применение предлагаемого гасител гйдромагистрал х гидродвигателем, :поэвол ет более эффективно подавл ть что обеспечивает повышение надежпульсаций давлени г генерируемые в ности и долговечности гидропередач,The application of the proposed hydropower hydraulics damper,: it is more effective to suppress, which ensures an increase in the reliability of the pressure pulsations r generated in the strength and durability of hydraulic transmissions,

Claims

INTERFERENCE SUSPENSION OF PULSATION OF PRESSURE, comprising a housing with an internal helical groove and a channel parallel to the axis of the damper, in which the hollow sleeve is mounted with the possibility of movement in the axial direction, characterized in that, in order to increase the efficiency of operation, the hollow sleeve is spring loaded relative to the body and provided a plate with a throttle hole installed in its cavity perpendicular to the axis of the damper. .

(L