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专利号: 2022104887165
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述衰减器包括上缸筒、下缸筒、内管、上端盖、环形端盖、密封中板、下端盖、双重弹性膜机构、可调刚度的质量弹簧谐振机构、充放气阀和管接头;

所述上端盖和密封中板分别同轴设置在上缸筒的上端和下端;所述环形端盖设置在上端盖和上缸筒顶部之间;所述下缸筒同轴设置在上缸筒底端;所述下缸筒的顶端设置在密封中板和上缸筒底部之间;所述下端盖同轴设置在下缸筒底端;

所述双重弹性膜机构呈环状同轴设置在上缸筒内部且上下两端分别与环形端盖和下缸筒顶端对应连接;所述双重弹性膜机构内侧与内管之间形成第一容腔;所述双重弹性膜机构内部形成第一气腔;所述双重弹性膜机构外侧与上缸筒之间形成第二气腔;所述双重弹性膜机构的外侧开有与第二气腔连通的贯通孔;所述充放气阀设置在上缸筒一侧并与第二气腔连通;

所述上缸筒和下缸筒同轴布置在内管的圆周外侧;所述内管依次同轴穿过上端盖、上缸筒、密封中板、下缸筒和下端盖;

所述可调刚度的质量弹簧谐振机构位于下缸筒内部并同轴设置在内管外壁和下缸筒内壁之间;

所述内管位于上缸筒内的部分的侧壁上均布有若干连通内管和第一容腔的阻尼小孔;

所述内管位于下缸筒内部且位于可调刚度的质量弹簧谐振机构上方的部分径向均布有通孔;

所述内管顶端螺纹连接有管接头。

2.根据权利要求1所述的一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述双重弹性膜机构包括弹性隔膜和橡胶内衬膜;所述弹性隔膜连接在环形端盖和下缸筒顶端的内圆周之间并朝内管一侧凸起;所述橡胶内衬膜连接在环形端盖和下缸筒顶端的外圆周之间;所述橡胶内衬膜开设有与第二气腔连通的贯通孔;所述弹性隔膜上下两端分别设置有向上端盖和密封中板内延伸的径向凸起;所述橡胶内衬膜上下两端分别设置有向上缸筒侧壁内延伸的径向凸起。

3.根据权利要求2所述的一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述可调刚度的质量弹簧谐振机构包括谐振质量块和谐振弹簧;所述谐振质量块滑动连接在内管的外壁和下缸筒内壁之间;所述谐振弹簧设置在内管的圆周外侧,且上下两端分别抵在谐振质量块和下端盖上。

4.根据权利要求3所述的一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述谐振质量块为环形结构,其内圆周和外圆周分别通过内嵌的耐磨密封特氟龙导向环与内管和下缸筒接触;且所述谐振质量块的圆周端面上设置有若干长阻尼孔。

5.根据权利要求3所述的一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述谐振弹簧为端面磨平的圆柱旋压弹簧。

6.根据权利要求3所述的一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述下端盖通过螺纹实现与下缸筒底端之间的密封连接;所述下端盖为圆环形结构且下端面设置有六边形凸台结构,通过六边形凸台结构实现下端盖沿着内管轴向位移,从而调整谐振弹簧预紧力,使可调刚度的质量弹簧谐振机构实现对于压力脉动最佳消除效果;所述下端盖与内管之间设置有密封结构。

7.根据权利要求3所述的一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述下缸筒内部位于内管通孔下方的位置设置有弹簧挡环,用于限制谐振质量块的初始位置。

8.根据权利要求1所述的一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述上端盖、密封中板与内管之间均设置有O形密封圈;且所述上端盖与内管连接处的外侧设置有止动螺母。

9.根据权利要求1所述的一种用于液压管路的宽频压力脉动衰减器,其特征在于:所述上端盖、环形端盖和上缸筒的顶部之间以及密封中板、下缸筒顶端和上缸筒底部之间均通过径向螺钉固连。

10.一种如权利要求3所述的用于液压管路的宽频压力脉动衰减器的工作过程,其特征在于,包括以下步骤:S1、外部流体流经管接头后流入内管,分别通过内管侧壁上的阻尼小孔和通孔流入衰减器上缸筒和下缸筒的内部空间;

S2、当液压管路系统发生流体压力脉动以及体积变化,流体流经阻尼小孔,阻尼小孔中的油液在脉动压力作用下像活塞一样反复运动,阻尼小孔的阻尼作用将耗散油液的脉动能量;

S3、流经阻尼小孔的流体流入设置有双重弹性膜机构的内部环形空间,内部环形空间内的流体压力脉动以及体积变化作用在弹性隔膜上,通过压缩和膨胀第一气腔内的气体而被吸收,同时,第一气腔内气体的压缩以及膨胀也将带动第二气腔内的气体体积变化,进一步提高双重弹性膜机构对于液压脉动的吸收效果;

S4、内管流体经过通孔流入设置有可调刚度的质量‑弹簧谐振机构的内部环形空间,流体压力脉动以及体积变化作用在谐振质量块上,谐振质量块在流体压力脉动作用下沿着内管轴向发生谐振运动,将液压脉动能量转化为谐振质量块以及谐振弹簧的机械能,同时谐振质量块的运动进而导致流体经过谐振质量块上分布的长阻尼孔,进一步耗散脉动能量吸收液压脉动;

S5、经过多重的能量吸收转化以及耗散作用,脉动衰减器有效的将液压流体脉动能量转化为气体的内能以及质量‑弹簧机构的机械能,进而实现对于液压管路系统中液压脉动的有效衰减。