液压消音器的结构设计及衰减评定方法

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第31卷 第5期2013 年 O9月佳 木 斯 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )Journal of Jiamusi University(Natural Science Edition)Vol_31 No．5Sep． 2013文章编号：1008—1402(2013)O5—0749—03液压消音器的结构设计及衰减评定方法①单长吉(昭通学院物理与电子信息3-程学院。云南 昭通 657000)摘 要： 结合工程中的实际，提 出液压消音器的设计方案．并对该方案进行详细讨论，为相关实验奠定了理论基础；对液压消音器的衰减性能，提出了新的评定方法，该方法可以对流体的衰减进行有效的评价.

关键词： 液压消音器；结构设计；衰减；脉动中图分类号： TH137．8 文献标识码： A0 引 言目前，大型机械的应用范围越来越广泛．泵的供油压力增大，由于泵的结构原因，致使系统管路中的噪声加剧．因此，如何降低噪声，提高管路的使用寿命，成为一个研究课题．本文针对以上情况，提出液压消音器的结构设计，并对流体脉动的衰减方法进行讨论.

1 液压消音器的结构设计1．1 液压消音器的工作原理液压泵用消音器的主要组成结构是质量室和容积室．液压流高速通过容积室，进人质量室．由于流体具有弹性，因此进人第一质量室的流体产生收缩；当主管路内的流体流量减小时，第一质量室内的流体产生膨胀．同理，当管路内流量增加时，第二质量室内的流体发生收缩；当管路内流量减小时，第二质量室的流体产生收缩．第一质量室、第二质量室内的流体的收缩与膨胀变化抑制了流体脉动.

填充在第一质量室的流体是伴随着第一频率变动的．管路内流量在接线管内往复运动，此时，第一质量室内的流体向终端方向运动时，第一质量室内的流体根据其弹性而收缩；第一质量室的流体向入口方向运动时，第一质量室内的流体根据其弹性而膨胀，可以控制第一衰减频率引起的压力变动及流体的脉动．当流体经过第二容积室进入第二质量室时，随着流量的增加，第二质量室发生收缩；当流量减小时，第二质量室发生膨胀，可以控制第二衰减频率引起的压力变动及流体的脉动 ¨.

1．2 液压消音器结构图液压消音器的结构图，如图1所示．一个机械产品的设计，要考虑实际应用中方便安装和拆卸.

因此各个部分之间采用螺栓连接．在每个相邻的部件之间安装了密封圈．在质量室的管壁设计了复合阻尼层，起到减缓液压流冲击的作用．当流量增加时，两个质量室内的流体都发生收缩，复合阻尼板的设计使两个质量室膨胀；当流量减小时，两个质量室内的流体都发生膨胀，复合阻尼板的设计使质量室发生收缩．因此，复合阻尼板的设计可以抑制质量室内的流体压力变动，从而控制流体的脉动衰减.

2 复合阻尼层的设计2．1 复合阻尼层的结构设计液压消音器安装在管路中，液压流在高压的作用下，对消音器的腔体冲击很大．不仅有横向冲击，同时也有纵向冲击．由于液压流的纵向冲击会引起整个液压消音器的纵向振动，若振动幅度过大，会对整个系统的平衡性造成很大的负面影响；同时也影响液压消音器对脉动的衰减效果．为此，在设计液压消音器结构的时候，考虑到减缓纵向冲击振动的因素，在质量室的内壁上，增加了复合阻尼层，如① 收稿日期：2013—07—26基金项目：云南省教育厅科学研究基金项 目(2013Y576).

作者简介：单长吉(1979一)，男，吉林吉林市人 ，硕士研究生，副教授，主要从事大学物理教学与科研工作
第 5期 单长吉：液压消音器的结构设计及衰减评定方法 75l认为该边界层为混合边界层．总阻力系数为：C =一 1670-0．o0298；边界层廖至Ij的剪切力为：。 = c。 三27r儿=2．09 可见，复合组合阻尼层在应力强度上满足工程实际使用要求.

3 液压消音器的衰减评定方法3．1 压力流量衰减评定方法液压消音器通常安装在液压管路中路，流体在液压消音器中发生脉动衰减．人 口的压力脉动Pin(s)，流量脉动 Qin(s)，出 口侧的压力脉动Pout(s)，流量 脉 动 Qout(s)．采 用 透 过 损 失儿(Transmission Loss)来 评 价 脉 动 衰 减 性 能的[5 】．在负载阻尼与管路特性阻尼相 同的条件下，用人射音响 (=P ×Q )与透过音响 (=P ×Q )之比的常用对数 1O倍值来表示透过损失：.

TL=101ogl0( ) (4)虽然透过损失很直观的表示脉动衰减的程度.

但在实际中，并不好直接测量出透过损失的数值，通常测量的是人口压力和入口流量之比，P／Q值来表示衰减程度.

3．2 密度速度衰减评定方法本文提出用密度速度的衰减来评价．压力脉动，流量脉动与速度脉动三者是紧密联系的．液压消音器衰减脉动的根本原因是在于流体具有压缩性，具有弹性能，从而消耗能量达到消减脉动幅度的目的．高压流在液压消音器发生流体压缩及产生速度变化．流体的压缩系数为：K =一 =P ；流体的脉动速度变形项为： ，： + ．用压缩嬲 i系数与脉动速度变形项相乘，作为液压流的能量表示，即 W =Kv ．任取管路中不同点，取对数值，作为评价衰减性能评价指标，即：咒 n n ㈣ 实验测试中，安装密度计来测量测量点的密度；安装速度计来测量测量点的速度，利用提出的公式来进行计算，得出液压消音器的衰减效果评价 .

4 结束语根据工程中实际情况，提出了液压消音器的结构设计，并对结构进行论证；提出了评价液压消音器的衰减性能的评价方法，为后续的实验工作做了理论基础准备，同时也为相关的测试提供了一个参考的平台.

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Structure Design and Attenuation Method of Hydraulic MuflersSHAN Chang一(Institute ofPhysics andElectronicInformationEngineering，ZhaotongUniversity，Zhaotong 657000，China)Abstract： Combined with practical engineering，the design scheme of hydraulic muflers was put forward.

Through discussing the scheme，it was laid the theoretical~undation for the related experiment．Th e new evalua·tion method was put forward for attenuation performance of hydraulic mufflers．The method oi fluid atenuation forevaluation iS effective.

Key words： hydraulic mufler；structure design；attenuation；pulsation