薄板振动式液压脉动衰减器滤波特性VIP免费

第49卷第4期2013年2月机械工程学报JOURNALOFMECHANICALENG—INEERINGV01．49NO．4Feb．2013DoI：10．3901／朋ⅥE．2013．04．148薄板振动式液压脉动衰减器滤波特性木贺尚红1王雪芝2何志勇1王守兵1谭文成1(1．长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410004；2．南车株洲电机有限公司株洲412001)摘要：为解决液压系统中由于压力脉动而引起的振动和噪声问题，提出一种薄板振动式液压脉动衰减原理，用弹性薄板代替结构振动式液压脉动衰减器的振动质量块，使静力平衡孔和平衡腔的流体构成一个赫姆霍兹谐振系统，弹性薄板与流体耦合振动构成。个受追振动系统，实现了结构谐振与流体谐振的共同滤波，解决了传统液压脉动衰减器体积庞大的缺点。基于管路动态特性，结合具体的负载，建立薄板振动式液压脉动衰减器的传递矩阵模型，对压力脉动的衰减特性进行仿真，分析主要结构参数与压力脉动衰减性能的关系。根据仿真分析结果完成了流体滤波器样机的制作，对样机进行相关的试验研究，并将理论计算与试验结果进行比较分析。理论和试验研究表明薄板振动式液压脉动衰减器在很宽的频率范围内有良好的滤波效果。关键词：液压脉动衰减器弹性薄板压力脉动传递矩阵中图分类号：U664TB53FilteringPropertiesofThinPlateHydraulicPulsationAttenuatorHEShanghon91WANGXuezhi2HEZhiyon91WANGShoubin91TANWenchen91(1．ChangshaUniversityofScienceandTechnology,Changsha410004；2．CSRElectricCo．，Ltd．，Zhuchou412001)Abstract：Inordertosolvetheproblemofvibrationandnoisecausedbythepressurefluctuationinhydraulicsystem，theprincipleofelasticthinplatehydraulicpulsationattenuatorisproposed．Themassofstructuralvibrationmufflerisreplacedbyelasticthinplate，SOthefluidofstaticequilibriumorificeandthebalancedcavityconstitutesaHelmholtzresonator,andthethinelasticplateandthefluidconstituteaforcedcoupledvibrationsystem．Thestructuralvibrationresonationandfluidresonationarecombinedinoneattenuator,SOtheshortcomingofbulkinessoftraditionalpulsationattenuatorisalsoovercomesuccessfully．Basedonthedynamiccharacteristicsofthepipeline，andcombinedwiththespecificdynamicload，thetransfermatrixmodelofthepulsationattenuatorisderived，andthepulsationattenuationfunctionissimulated．Therelationshipbetweenmainstructuralparametersandthedynamicattenuationcharacteristicsofthepulsationattenuatorisanalyzed．Accordingtotheresultsofsimulation，theprototypeofthinplatehydraulicpulsationattenuatorisfabricatedandtheexperimentalstudyiscarriedout．Thetheoreticalandexperimentalresultsarecomparedandanalyzed，whichindicatethattheattenuatorisveryeffectiveinhydraulicpulsationattenuationwith’broadfrequencyband．Keywords：HydraulicpulsationattenuatorThinelasticplatePressurepulsationTransfermatrix0前言容积式液压泵的排油机制所决定的流量脉动在遇到系统负载阻抗后形成压力脉动并沿管道传+国家自然科学基：金(51275059)、国家科技支撑计划(2012BAF02801)和浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室开放基-金(GZKF-201021)资助项目。20120824收到初稿，20130105收到修改稿播，引起管路系统的振动及产生噪声，影响系统工作性能，缩短元件使用寿命，严重时会引起安全事故【l。J。为了抑制这种流体脉动，人们研制了各种不同的流体脉动衰减器，如赫姆霍兹消声器【jJ、旁支共鸣器【4J、多腔共鸣器p1等。因受其滤波机制限制，这些滤波消声器频率选择性很强、频带窄，同时因体积结构庞大，安装的空间受限，无法满足实际应万方数据2013年2月贺尚红等：薄板振动式液压脉动衰减器滤波特性149用需要。在工程应用中迫切需要一种新的液压滤波消声模式和结构，满足以下条件：①高效滤波，频率范围能覆盖工程液压系统主要脉动特征频率，滤波装置通用性强；②结构紧凑体积小，安装布置尽量不受空间限制；③高可靠性和成本低。近几年，奥地利林茨约翰...