[发明专利]一种液压脉动衰减器及液压脉动衰减器声子晶体

说明书

本申请实施例公开了一种液压脉动衰减器及液压脉动衰减器声子晶体。该衰减器中设置矩形腔体；支撑架设置在矩形腔体内，使得矩形腔体被分割为主容腔和共振腔；在支撑架上设置有连通主容腔和共振腔的颈管以及多个尺寸不同的通孔；并且，每个通孔均被一弹性薄板所覆盖；在共振腔内的容腔壳体的内壁上设置有柔性衬里层；在柔性衬里层内呈矩阵设置有多个与分流电路相连接的压电片。本实施例的液压脉动衰减器通过压电声学超材料的设置可以使得扩张室腔体结构更加紧凑；分流电路可根据实际工况的需要选择不同的类型，滤波频带可进一步拓宽；本实施例的液压脉动衰减器周期阵列可形成声子晶体结构，通过阵列个数的增减来控制衰减频带范围。

技术领域

本发明涉及液压管路流体脉动控制相关技术领域，具体地说是涉及一种液压脉动衰减器及液压脉动衰减器声子晶体。

背景技术

主机液压装备日益严苛的振动与噪声品质是推动液压减振降噪技术发展的重要动力。压力脉动通常被认为是液压系统振动与噪声的主要来源，安装脉动衰减器，特别是在泵源、管路布局等被限定的情况下，就成为一种非常灵活且有效的方式。近年来，随着液压系统高压、大流量、高精度方向发展，对传统液压脉动衰减器进行智能化升级，研制出能够实时监控系统参数变化、实时处理、实时发出指令调整各项参数的压力脉动衰减器，是智能化液压脉动衰减器与消声系统的发展方向。

近年来，在弹性介质基体中嵌入亚波长局域振子所构成的声学超材料，具有自然界的声学材料所不具备的超常等效物理参数，极大地提高了人们操控声波的能力。研究表明，将压电材料和谐振电路构成的压电振子，在基体材料或结构上，按照特殊设计的分布规则进行排布时形成的具有超常等效物理参数的声学超材料，具有局域共振频率可调、附加质量小、不破坏基体结构等优点，在低频隔声方面具有显著的优势。

中国专利申请(201510758285.X)公开了一种具有压电分流振子的液压脉动衰减器结构。该结构在腔内上、下表面设置PVDF压电薄膜，再将电极引出线与外部分流电路相连。环氧树脂衬里受到管内压力脉动激励后会产生振动，从而获得机械能。而包裹在树脂内部的压电薄膜是一种智能材料，其正压电效应可以将振动的机械能转换为电能。电能在分流电路中一部分可以被电阻元件转换成热量耗散掉，另一部分由于电感元件和压电片固有电容的相互作用而产生电磁谐振，形成局域振子。此外，将压力传感器所测脉动量作为控制目标，对分支电路参数实时调整，实现液压脉动的主被动一体化控制，但其结构过于复杂，电路参数不易调节，大大限制了这种液压脉动衰减器的应用与推广。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明的一个方面公开了一种液压脉动衰减器。

所述液压脉动衰减器主要包括容腔壳体、进口盖板、出口盖板和支撑架；其中，所述容腔壳体设置在所述进口盖板和所述出口盖板之间，使得在所述容腔壳体、所述进口盖板和所述出口盖板之间形成一矩形腔体；在所述进口盖板上设置有与所述矩形腔体相连通的进口接头管；在所述出口盖板设置有与所述矩形腔体相连通的出口接头管；所述支撑架设置在所述矩形腔体内，使得所述矩形腔体被分割为主容腔和共振腔；在所述支撑架上设置有连通所述主容腔和所述共振腔的颈管以及多个尺寸不同的通孔；并且，每个所述通孔均被一弹性薄板所覆盖；在所述共振腔内的所述容腔壳体的内壁上设置有柔性衬里层；在所述柔性衬里层内呈矩阵设置有多个压电片；每个所述压电片均通过导线与设置在所述容腔壳体外的分流电路相连接。

根据本发明的一个优选实施方式，所述进口盖板和所述出口盖板之间通过多个连接组件相连接，使得所述容腔壳体被压紧在所述进口盖板和所述出口盖板之间。

根据本发明的一个优选实施方式，所述连接组件包括螺栓和螺母；所述螺栓的螺纹端穿过所述进口盖板和所述出口盖板与所述螺母螺纹连接。

根据本发明的一个优选实施方式，所述容腔壳体与所述进口盖板之间以及所述容腔壳体和所述出口盖板之间均设置有密封圈；所述进口盖板与所述进口接头管之间以及所述出口盖板与所述出口接头管之间均设置有垫圈。