泵源液压系统压力脉动抑制方法研究

　　液压系统的振动与噪声主要来自于液压泵源，液压泵的内部结构特性决定了输出的流量不是恒定而是变化的，泵的输出流量遇到系统负载阻抗后形成系统压力，从而使输出流量和压力产生周期性，引起振动与噪声。除利用振动原理进行工作的液压设备外，液压系统振动与噪声通常是非常有害的。机械振动与噪声可以采用目前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，可以从2个方面来考虑：(1)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 ；(2)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。本文采用一种结构共振式 滤波器对液压系统压力脉动进行抑制，取得一定的效果。

　　1 压力脉动滤波器结构及工作原理

　　滤波器结构如图1所示，包括管接头、滤波器壳体、上下隔板、固定板、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隔板的孔中，中间钻有阻尼孑L，因此每个弹性振动体构成“质量+弹簧+阻尼”集中参数振动系统。

　　图1 压力脉动滤波器结构原理图

　　1．管接头2．滤波器壳体3．上下隔板

　　4．固定板5．弹性振动体

　　工作时，当具有一定脉动频率ω。的液压油经管接头P口进入容腔时，如果ω。接近某一集中参数振动系统的共振频率ω ，将会引起该集中参数振动系统形成共振，从而通过流体一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及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(如图2)上设计了2组实验。第1组不采用滤波器，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。第2组采用基于流体一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。

　　2．1 试验平台工作原理

　　转运车泵源液压系统压力脉动测试试验平台原理如图2所示，包括变频调速器、电机、变量泵、溢流阀、蓄能器、可调节流阀、传感器等。试验时，用变频调速电机调整液压泵的流量脉动频率，用节流加载模拟设备工作负荷，测量液压泵转速、稳态流量、滤波器(软接管)前后的动态压力等参数，可以进行液压泵性能试验、液压冲击试验、液压脉动试验、管网振动试验等。测量数据进入数据采集与分析系统，进行在线和离线分析，得到试验结果。