液压系统泵源回路压力脉动抑制试验研究

　　液压系统的振动和噪声主要来自液压泵源，液压泵的内部结构特性决定了其输出流量是变化的，遇到系统负载阻抗后形成系统压力，使输出流量和压力产生周期性[1]，从而引起振动与噪声。除利用振动原理进行工作的液压设备外，液压系统振动和噪声危害极大。目前，机械振动与噪声可以采用比较成熟的措施予以消减和隔离，而流体压力脉动引发的振动和噪声沿管路传播，直接导致管道的应力脉动和机械振动，影响系统工作可靠性。抑制流量和压力脉动的技术包括脉动源、传递特性和响应特性的研究和改善等内容[2-3]，可以考虑从改进液压泵本身结构的角度出发，尽量降低其输出流量的脉动[4-5]；从负载系统的角度出发，对泵输出的压力脉动进行衰减和滤波，减小系统的动态输入阻抗[6-7]。

　　1　压力脉动滤波器结构及工作原理

　　如图 1 所示，压力脉动滤波器结构包括管接头、滤波器壳体、上下隔板、固定板及弹性振动体。其中具有一定质量的弹性振动体通过柔性连接装配在上下板的孔中，中间钻有阻尼孔，因此每个弹性振动体构成质量＋弹簧＋阻尼的集中参数振动系统。

　　该滤波器的结构特点是在滤波器壳体的上下隔板方孔中嵌入一块有一定轴向张力的柔性膜，膜上固定钻有阻尼孔的质量体。这种滤波器最重要的特征是不再利用流体的共振，而是通过“流体－结构”的耦合振动将气体振动转换成结构 (质量柔性膜) 的振动，这种转换效应远高于气－固摩擦。这种结构振动式消声器，除消声频带宽以外，因流体在管道中没有通流截面的突变，压力损失小。

　　工作时，当具有一定脉动频率的液压油经管接头P 口进入容腔时，如果 接近某一集中参数振动系统的共振频率，将会引起该集中参数振动系统形成共振，从而通过“流体－结构”的耦合振动将液体振动转换成结构的振动，消除液压系统中流量和压力的周期性波动，吸收压力冲击，降低因液压振动造成的机械振动，经减振后的液压油从 T 口流出，以此达到液压系统的减振降噪效果，提高液压系统工作可靠性。

　　2　试验研究及结果分析

　　为了研究泵源液压回路压力脉动情况，采取滤波后液压脉动抑制的效果，在转运车泵源液压系统压力脉动测试试验平台上设计了 2 组试验，如图 2 所示：① 不采用滤波器，将图 2 中滤波器更换为软接管，直接测试泵源液压回路压力脉动的实际工况；② 采用基于“流体－构件”耦合共振式压力脉动滤波器进行压力脉动衰减，检验滤波器的使用效果。