Интерференционный гаситель пульсаций давления Советский патент 1984 года по МПК F16L55/04 

Изобретение относится к арматуротроению и может быть использовано ля гашения пульсаций давления в гидравлических системах.

Известен интерференционный гасиель пульсаций давления, состоящий з корпуса, выполненного в виде такана, крышки, уплотняющей прокадки и .сердечника, который имеет внутренний глухой канал и наружную винтовую канавку, сообщающиеся межу собой рядом последовательно расоложенных отверстий с увеличивающимся сечением от дна глухого канала .С1 .

Недостатком данного гасителя является то, что его конструкция не обеспечивает регулирования при изменении частоты подавляемых пульсаций давления.

На.иболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является интерференционный гаситель пульсаций, содержащий корпус с входной и выходной полостями, в котором выполнена винтовая расточка с расположенным параллельно оси гасителя каналом. В канале установлена подвижная в осевом направлении полая втулка, перемещаемая посредством соединенного с ней хвостовика, что приводит к изменению соотношения длин каналов .

Гашение пульсаций давления рабочей среды достигается путем интерференции волн давления благодаря

различной длине каналов.

Известный интерференционный гаситель пульсаций позволяет настроиться на любую, подлежащую гашению частоту пульсации давления, лежащую в диапазоне, определяемом конструктивными параметрами гасителя. Эффективная работа рассмотренного гасителя будет достигаться без перенастройки лишь в том случае, если частота подлежащих подавлению пульсаций, на которую настроен гаситель, стабильна, т.е. не изменяется во времени 2.

Однако для целого ряда гидравлических систем характерным является случайное изменение частоты пульсации, В таких условиях известный гаситель функционирует недостаточно эффективно.

Целью изобретения является повышение эффективности функционирования интерференционного гасителя.

Указанная цель достигается тем, что в интерференционном гасителе пульсаций давления, содержащем корпус с внутренней винтовой канавкой и каналом, расположенным параллельно оси гасителя, в котором установлена С возможностью перемещения в

осевом направлении полая втулка, последняя подпружинена относительно корпуса и снабжена пластиной с дроссельным отверстием, установленной в ее полости перпендикулярно оси гасителя.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет обеспечить самонастройку интерференционного гасителя на изменяющуюся частоту пульсаций давления, генерируемых в гидромагистралях гидродвигателем, ротор которого вращается с переменной во времени частотой и, следовательно, увеличить эффективность подавления этих пульсаций.

На чертеже представлен интерференционный гаситель пульсаций давления, общий вид.

Интерференционный гаситель имеет корпус 1 с приемной 2, внутренней 3 и выходной 4 полостями, отверстием 5 для отвода рабочей жидкости, параллельным оси гасителя каналом 6 и винтовой проточной канавкой 7.

В канале 6 установлена подвижная в осевом направлении полая втулка 8, подпружиненная пружиной 9 и имеющая осевой проточный канал 10, полость 11 и радиальные отверстия 12, сообщающие полости 11 и 3.

Корпус 1 герметично закрыт крышкой 13, содержащей отверстие 14 для подвода рабочей жидкости. В полости 11 поперечно установлена пластина 15 с дроссельным отверстием 16

Гаситель работает следующим образом.

Пульсирующий поток жидкости, подведенный к отверстию 14, разделяетс в приемной полости 2 на две части, одна из которых поступает в осевой канал 10, а другая - в винтовую канавку 7. Подведенный к гасителю поток и его разделенные составляющие характеризуются определенной частотой и длиной волны пульсаций.

Обе части потока вновь сливаются в один поток в полости 11. При этом часть потока, поступающая по осевому каналу 10, проходит меньший путь до полости 11, чем та часть потока, которая двигается по винтовой канавке 7, а затем через радиальные отверстия 12 поступает в полость 11

Для эффективного гашения пульсаций давления разница длин винтовой проточной канавки 7 (I и осевого проточного канала 10 (Ej) от места разделения потоков до места их соединения через радиальные отверстия 12 должна обеспечивать сдвиг фазы пульсаций разделенных потоков на половину периода и выбираться из соотношения

) , где К 0,1,2,3... Д - длина волны пульсаций да ления. Осевое перемещение полой втулк 8 относительно корпуса 1 позволяе изменить место разделения потока жидкости на две части, а, следова тельно, соотношение длин Е и таким образом, настроиться на час тоту пульсаций давления,подлежащи гашению. Самонастройка гасителя на част пульсаций давления, генерируемых в гидромагистралях гидропередачи гидродвигателем, ротор которого в щается с переменной частотой, осу ществляется следующим образом. При прохождении потока рабочей жидкости через гаситель на полую втулку 8 слева направо действует сила F, стремящаяся 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 давления при прохождении жидкостью дроссельного отверстия существенно больше остал ных потерь давления, имеющих место при работе гасителя, то с достаточ ной точностью можно считать, что р р и Р Р г 32 4 С учетом этого, принимая, что S S + 82 и 4Р Р-1-12 сила F определяется выражением Перепад давления лР и расход Q жид кости через дроссельное отверстие в диафрагме, установленной.в трубе связаны известным соотнЪ}11ением -коэффициент расхода/ -площадь сечения отверсти р - плотность жидкости; d - диаметр дроссельного отверстия;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 препятствует сила упругости Fy пружины 9. Если подобрать пружину, для которой сила Fyпропорциональна квадрату ее упругой деформации л(РуГС4), то, поскольку в равновесном состоянии F Fy, 4 е (Я/э , где const, т.е. имеет место пропорциональная зависимость между перемещением полой втулки 8, численно равным 4 и расходом жидкости. Основная частота пульсаций давления f, генерируемых в гидромагистралях, широко распространенными роторно-поршневыми гидродвигателями, как известно, также пропорциональна расходу жидкости: f WZ где W - угловая скорость вращения ротора гидродвигателя; Z - число поршневых групп) { - объемная постоянная гидродвигателя. Таким образом, поскольку основная частота пульсаций жидкости f и перемещение полой втулки 8 Af пропорциональны расходу, то подбирая соответствующим образом численные значения величин, входящих в вышеприведенные зависимости, достаточно просто обеспечить самонастройку гасителя на переменную частоту пульсаций давления, генерируемых гидродвигателем. При нарушении равновесного состояния полая втулка 8 перемещается в осевом направлении до тех. пор, пока не будет достигнуто равенство . При перемещении полой втулки 8 в равновесное состояние, сдвига- ется место разделения потоков и меняется длина 2 винтовой проточной канавки 7 от места разделения потоков до места их соединения через радиальные отверстия 12, а, следовательно, меняется разность e.-Ej. Параметры пластины 15 с дроссельным отверстием 16 и пружины 9 выбираются таким образом, чтобы положение подвижной полой втулки 8 в каждый момент времени работы определило бы такую разность длин чтобы осуществлялось эффективное гашение пульсаций давления.

5-1078179

Применение предлагаемого гасителя гйдромагистралях гидродвигателем, :поэволяет более эффективно подавлять что обеспечивает повышение надежпульсаций давления г генерируемые в ности и долговечности гидропередач,

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ГАСИТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ,содержащий корпус с внутренней винтовой канавкой и каналом, расположенным параллельно оси гасителя, в котором установлена с возможностью перемещения в осевом направлении полая втулка, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности функционирования, полая втулка подпружинена относительно корпуса и снабжена пластиной с дроссельным отверстием, установленной в ее полости перпендикулярно оси гасителя. . 1 ОС