泵源液压系统压力脉动抑制方法研究
液压系统控制方法的研究及应用
液压系统控制方法的研究及应用液压系统是一种广泛应用于工业和机械领域的技术。
液压系统通过液体介质传递力量，可实现多种机械运动和动作，如运输、打孔、曲折等。
液压系统具有稳定性高、传递效率高、精度高、响应速度快等优点，已经成为现代机械技术中不可或缺的一部分。
要使液压系统正常运行，控制方法是至关重要的因素。
在本文中，我们会阐述液压系统控制方法的研究及其应用，包括基础控制方法、现代控制方法，以及常见的液压系统问题与解决方法。
一. 基础控制方法1. 压力控制液压系统的压力控制是影响工作状态的最重要因素之一。
通过调整溢流阀、安全阀等控制器，可以实现系统输出压力的精确设定和控制。
压力控制的主要应用领域包括出芯成型、锻造、模塑、夹紧力等。
2. 流量控制流量控制是液压系统中另一个重要的控制方法。
比如，在工业喷涂、加热、淀粉化等操作过程中，需要对液体流量进行调节。
流量控制通常通过节流阀、比例阀等实现，可以精确地控制液体的流量和速度，以满足不同操作需求。
3. 方向控制方向控制是控制液压气动元件正反转的一种方法。
通过电磁阀、手动换向阀等方向控制阀实现，可以将压力在不同的液压缸中进行转换，实现机器的正向、反向、停止等工作方式，从而控制运动轨迹和工作效率。
二. 现代控制方法1. 电子液压控制电子液压控制是一种近年来发展的新兴技术。
它通过智能控制系统对液压系统进行实时控制和监测，不仅提高了系统的控制精度和响应速度，还有效提高了系统的稳定性和安全性。
2. 比例控制比例控制是液压系统中广泛使用的一种控制方法。
通过调整比例阀的开度，可以实现系统输出液体流量和压力的精确控制。
比例控制通常应用于一些需要保持恒定流量或压力的工作环境，如金属切割、机床加工等。
3. 自适应控制自适应控制是一种可以自动识别、调整和优化系统运行状况的控制方法。
自适应控制通过多传感器、智能控制器等技术手段实现对系统性能和趋势的实时监测和反馈，为实现系统的智能化运行提供了强有力的保障。
船用舱底泵系统脉动压力抑制研究
的空 间称 为工作 室 。 当活塞 在水缸 内往复 运动 时 ， 工 作 室 的容 积 发生 变 化 ， 吸 、 水 阀 配 合 下 吸 、 液 在 排 排 体 。图 １ 往复 泵 曲柄传 动原 理 ， ２为 瞬时 排量 为 图 与 曲柄 转 角的关 系 曲线 。其 中 Ｑ 表示 平均 排量 。可
（ ． ｈ ｎ Ｓ ｃ ｎ ｈｐ Ｄ ｓｇ ｎ ｓ ａｃ ｎ ｔｕｅ， ｈ ｎ ４ ０ ６ Ｃｈｎ ； １ Ｗｕ ａ ｅ ｏ ｄ Ｓ ｉ ｅ ｉｎ ａ ｄ Ｒｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ Ｗｕ ａ ３ ０ ４， ｉａ ｔ
２ Ｓ ａｇ ａ ＭａｉｅＥ ｕｐ ｎ ｅｅｒｈＩｓｕｅ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ３ ， ｈｎ ） ． ｈ ｎ ｈ ｉ ｒ ｑ ｉｍｅ ｔ ｓａｃ ｎｉ ｔ，ｈ ｎ ｈｉ ０ ０ Ｃ ｉａ ｎ Ｒ ｔ １
（ ． 汉 第二船舶 设 计研 究 所 ， １武 湖北 武 汉 ４ ０ ６ ； ． 海船 舶设 备研 究 所 ， 海 ２ ０ ３ ） ３ ０４ ２ 上 上 ０ ０ １
摘 要 ： 船用 舱底 泵系统 由于设备 固有 特性而存在脉动压力过 大的问题 ， 而引起 系统在输送 流体过程 中存 从
在较 大 的 振 动 和 噪 声 。本 文 针 对 舱 底 泵 压 力 脉 动 机 理 ， 出 了 舱 底 泵 系 统 脉 动 压 力 抑 制 的解 决 方 案 。系 统 改 进 前 后 提 对 比试 验 表 明 ， 统 内 部 脉 动 压 力 得 到 了显 著 抑制 ， 用 的脉 动 消 减装 置 具 有 较 好 的 应 用 前 景 。 系 采
关 键 词 ： 舱 底 泵 系 统 ； 动 压 力 ： 置 脉 装 中 图 分 类 号 ： Ｕ ６ ． ６４９ 文 献标 识码 ： Ａ
闭式泵控马达液压系统压力脉动特性研究
2020年中国工程机械工业协会工程起重机分会年会论文集闭式泵控马达液压系统压力脉动特性研究■周飞鹏1 赵磊1 刘阳阳1 冀建飞1 叶帅11.徐州重型机械有限公司，江苏 徐州，221000摘要：本文基于泵一马达闭式液压系统的工作原理，分析了系统压力脉动形成的原因，研究了主动滤波与被动滤波两种抑制压力脉动的方法，根据其频率特点，得出了与之相对应的抑制方法，有效的减少了系统压力脉动冲击，为以后的液压系统设计提供参考。
关键词：泵—马达；压力脉动；液压系统；滤波Abstract: In this paper,the theory of pump and motor closing hydraulic system is studied, Analysing the reason of system pressure pulse, then researched initiative strain and passivenessed strain of the pressure pulse measure, the control measure that is related to pulse is educed based on frequency characteristic, Reduced the pulse measure of system pressure effective, Providing consult for designed hydraulic system in the future.Key words: pump—motor; pressure pulse; hydraulic system; sieved wave0 前言泵和马达组成的闭式液压系统，具有结构紧凑、布局灵活、换向平稳、过载保护能力强、变速范围大、效率高等特点，在机械设备中得到了越来越多的应用，现已成为工程机械、铁路养路机械、船舶机械、农业机械等主要机械设备的重要组成部分[1],如德国林德的叉车，利勃海尔的装载机等。
挖掘机泵源系统压力脉动滤波方法研究
总第 １ ５期 ４
Ｈ ｉｈ ｙ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕｏ ｔｖ ｐｌｃ ｔｏ ｓ ｔｍｏｉｅ Ａｐ ｉａｉｎ
１５ ５
挖 掘 机泵 源 系统压 力脉 动滤 波 方 法研 究
马 军 ，何 志 勇。
（ ． 藏 日喀 则 公路 管 理 分 局 ，西 藏 日喀 则 １西 ８７０ ； ． 沙理工大学 汽车与机械工程学院 ， 南 长 沙 ５０ ０ ２ 长 湖 ４００） １０ ４
负 载方 面着 手 ， 种 方式 是 降低 系 统 的 输入 阻抗 即 一
图 １ 结 构 共 振 式 滤 波 器 结 构 构 造 图
降低 泵 的负 载阻抗 ， 而 减小 系 统 回路 的 动态 阻 抗 从
力， 另外 就是对 泵 的输 出压力 脉 动进行 衰减 和滤 波 。
一
该 滤 波 器 最 大 的特 点 在 于 不 再 利 用 流体 的 共
柱 塞 数 ］ 因此 用 变频调 速 器调 整 电机 的转 速 ， ， 就可
式 中 ： 为液压 泵转 动角频 率 （ａ ／ ） 为液压 泵 转 ｒｄ ｓ ；
变 频 调 速 电 机
压 力 表 转 矩 转 速
变量泵
固定 座
溢 流
流 量 传 感器
阀
图 ２ 液压 系统 压 力脉 动 测 试 试 验 平 台 原 理 图
参 数 的时域及 频域 分析 、 模态 分析 、 障诊 断等 。 故
实 际工作 压力 波动 幅度较 大 ， 动率值很 高 ， 液 压 脉 对
系 统工作 的安 全性构 成 了相 当大 的威胁 。同时 系统 所 接入软 接管 由于管 径较 大而具 有扩 张腔式 滤波 器 特点， 因而 有 一 定 的滤 波 作 用 ， 脉 动 率 由 １ ． ％ 其 ６５ 降 至 １ ． ％ ， 效果不 明显 。２ ２１ 但 ）接 滤波 器 时 ， 。 Ｐ 的 振 幅为 １ ８ ３ ９ＭＰ ， ． ５ ａ 脉动 率 为 １ ． ； ｚ的 振 幅 ４７ Ｐ
飞机泵源回路消减压力脉动的阻抗调整法
经过多年的实际应用。但美 国科研人员在 Ｍ ｄｎｅ 公司研制 Ｆ一 ５的过程中得 出如 下规律 ： ｃｏｎｌ ｌ １ 压力脉动幅 值大于系统工作压力的 １％ ， ０ 将导致较高的振动应力 ， 出口导管迅速破坏 ； 使 压力脉动 幅值在系统工作压力
Ｊｎ ２ｏ ｕ ．ｏ ６
飞机 泵 源 回路 消减 压 力脉 动 的 阻抗 调 整 法
杨小森 沈燕 良 ， 蔡 军 张建邦 李 晓勇 ， ， ，
（． １ 空军工程大学 工程 学院 ，陕西 西安 ７ ０３ ；．空军驻 陕西 飞机集 团公 司军事代表 室 ，陕西 汉中 ７ ３ １ ） １０ ８２ ２ ２ ３
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收 稿 日期 ：０５—１ ２０ ２—２ １
基金项 目： 军队科研基金资助项 目 作者简介 ： 杨小森 （９ ３一） 男 ， １６ ， 陕西合阳人 ， 讲师 ， 主要从事飞机液压系统研究
维普资讯
的 ２５—１％ 范 围 内 ， ． ０ 则管 夹 垫子 易 磨损 ， 管夹 损坏 ， 能导 致导 管 破坏 ， 且 在此 压 力 脉 动范 围内 ， 而 可 并 泵源
回路中的单 向活门易磨损 ， 维护工作中需要经常检查 ； 压力脉动幅值小于工作压力 的 ２ ５ ， ． ％ 管系会长寿命
无故障地工作。文献［ ］ ４ 建立 了变量液压泵的稳态模型， 并进行了数值仿真。文献［ ］ ５ 提出了一种新 的基于
传统被动式抑制器的实时主动流量控制方法 ， 用以抑制管路的压力脉动。本文则 主要针对 目前部 队对某型 飞机将主液压系统泵源 回路中泵出口导管更换为软管这一改装措施 ， 利用阻抗调整法分别对改装前后的泵 源回路的压力脉动进行 了计算。
高压泵压力脉动抑制技术研究_柯兵
图7
具备三角槽的分油盘
1． 4
图5 预压缩容积法
分油盘优化设计研究
国外还提出了一种斜盘式柱塞泵交错角降噪的方 法（ 见图 6 ） ， 就是通过改变斜盘的旋转轴线同缸体中 心轴之间的最大夹角的位置， 从而改变缸体上下死点 达到控制柱塞腔油液预压缩 在配流盘上的对应位置， （ 量的目的 即我们通常说的 β 角） 。
本课题中的分油盘参考了额定压力为 28 MPa 的 定型产品设计思路， 采用了如下优化方式： （ 1 ） 采用非对称腰形槽设计， 高压区腰形槽与低 压区腰形槽相比较窄， 用以控制实际工作中的分油盘 的力矩。 （ 2 ） 采用预升压及预减压设计， 在转子进入腰形 存在一个预压缩区， 对于柱塞 槽进入分油盘排油口前， 腔进行预升压； 在转子进入腰形槽进入分油盘吸油口 存在一个预减压区， 提前对柱塞腔进行减压， 控制 前， 压力突变。 （ 3 ） 在转子预增压与预减压区， 各增加了一个减 振孔， 分别于高压区和低压区沟通， 提高强增压和减压
图6
交错角法
3 ） 国内研究成果 近年国内针对轴向柱塞泵噪声和脉动冲击的控制 开展了一系列的研究工作。兰州理工大学的那成烈教 《轴向柱塞泵可压缩配流原理 》 授 中针对分油盘机构 对液压泵的噪声和脉动的影响进行了详细分析 ， 并提 出了一种新型低噪声的配流盘， 引入了错配角概念， 分 油盘向着液压泵旋转的相反方向旋转一定角度 ， 两配 流槽的几何分布采用非对称结构， 排油配流槽的包角 小于吸油配流槽的包角， 在柱塞的排油行程未结束， 柱 塞便与排油配流槽脱离， 进入机械封闭释压区， 在释压 过程中微量的机械压缩排油量和高压油液体积膨胀量 由减振槽引入吸油配流槽中， 从而达到降低脉 动 的 目的。 近年随着研究的不断深入， 发现传统的通过分油 盘腰形槽上开三角槽（ 见图 7 ） 来进行压力脉动抑制的 效果并不明显， 若在三角槽顶端加开圆孔， 会对压力脉 动起到较好的效果。由于采用三角槽的效果目前尚存
液压系统流体脉动主动控制方法研究现状
工作研究—94—液压系统流体脉动主动控制方法研究现状杨成东（秦皇岛联安机械科技有限公司，河北秦皇岛066000）摘要：随着液压系统向着高精度、低噪声的趋势发展，流体脉动已成为制约液压系统发展的一个关键因素。
传统的脉动控制方式是被动式的，采用加装抗性消振器或阻性消振器，通过改变系统的阻抗来衰减系统的流体脉动。
此类消振器往往结构参数固定或需要手调，不具有自适应能力，并且对压力脉动的中、高频削减效果较好，对于低频脉动往往削减效果不理想。
关键词：液压系统；流体脉动；主动控制方法研究现状前言：液压系统是在工业、建设工程中广泛应用的一种机械系统，它具有动作迅速、功率密度大、运动平稳、机械特性好、无级调速范围大、功率放大系数大、效率高、易于实现过载保护等优点，同时，在现代商用飞机及军用飞机上均装备有液压系统。
1液压系统流体脉动主动控制原理流体脉动的入流式主动控制方法可用于衰减高速开关阀控系统中由于高速开关阀动作带来的高频压力脉动，也可衰减液压管路中由柱塞泵本身流量特性带来的管路压力脉动。
尤其在潜艇、飞行器等对振动要求高的场合，更需要解决泵源脉动带来的管路振动和噪声问题。
泵的初始流量脉动包含固有脉动和回冲脉动两种，且回冲脉动占主导地位。
通常由柱塞泵结构本身带来的泵源脉动频率往往达到200Hz以上，甚至500Hz，因此需要设计基于新型智能材料的分辨率高、响应快的伺服阀，克服传统的电液伺服阀工作频宽窄，分辨率低，有电磁干扰的缺点。
新型智能材料.压电陶瓷，可以在外电场中发生弯曲、伸长或压缩，也可以将压电陶瓷的形变作为电能的输出。
因此，压电陶瓷作为一种新型的换能器，实现电能和机械能之间的转换，并且响应频率通常可达8kHz 以上，能够满足脉动主动控制对消振阀的频率响应要求。
利用压电陶瓷的高频响、高输出力特性，设计一种压电式伺服阀来作为承担脉动主动控制的消振阀。
控制器作为脉动主动控制的核心部件，其控制算法的好坏直接影响系统的实时性和稳定性。
高压泵压力脉动抑制技术研究_柯兵
本课题中的分油盘参考了额定压力为 28 MPa 的 定型产品设计思路， 采用了如下优化方式： （ 1 ） 采用非对称腰形槽设计， 高压区腰形槽与低 压区腰形槽相比较窄， 用以控制实际工作中的分油盘 的力矩。 （ 2 ） 采用预升压及预减压设计， 在转子进入腰形 存在一个预压缩区， 对于柱塞 槽进入分油盘排油口前， 腔进行预升压； 在转子进入腰形槽进入分油盘吸油口 存在一个预减压区， 提前对柱塞腔进行减压， 控制 前， 压力突变。 （ 3 ） 在转子预增压与预减压区， 各增加了一个减 振孔， 分别于高压区和低压区沟通， 提高强增压和减压
兰州理工大学的那成烈教授著的轴向柱塞泵可压缩配流原理中针对分油盘机构对液压泵的噪声和脉动的影响进行了详细分析并提出了一种新型低噪声的配流盘引入了错配角概念分油盘向着液压泵旋转的相反方向旋转一定角度两配流槽的几何分布采用非对称结构排油配流槽的包角小于吸油配流槽的包角在柱塞的排油行程未结束柱塞便与排油配流槽脱离进入机械封闭释压区在释压过程中微量的机械压缩排油量和高压油液体积膨胀量由减振槽引入吸油配流槽中从而达到降低脉动的目的
图2 “干磨” 发生 现象的零件（ 滑靴）
2 ） 国外研究成果
Hale Waihona Puke 92液压与气动2013 年第 10 期
液压系统泵源回路压力脉动抑制试验研究
秋
云
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
隔板的孔中，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。
的，遇到系统负载阻抗后形成系统压力，使输出流量
该滤波器的结构特点是在滤波器壳体的上下隔板
和压力产生周期性[1]，从而引起振动与噪声。除利用 方孔中嵌入一块有一定轴向张力的柔性膜，膜上固定
用 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]。
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。
辑
nical means for pulsation control in the hydraulic system.
陆
Keywords：hydraulic pump circuit; pressure pulsations; coupling vibration; experimental research
转运车泵源液压系统压力脉动测试试验平台工作 原理示意见图 2。它包括变频调速器、电动机、手动 变量泵、溢流阀、蓄能器、可调节流阀及传感器等。 试验时，用变频调速电动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，并进行液压泵性能试验、液压冲击试验、液压脉 动试验及管网振动试验等。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。
液压管路内流量和压力脉动问题的定性分析研究要点
第17卷第1期 1999年3月河南科学 HENAN SCIENCE Vol 17 No 1Mar 1999液压管路内流量和压力脉动问题的定性分析研究苗全生(郑州煤田职工地质学院,郑州 450053)摘要液压管路内的流量和压力脉动问题,是一个复杂而又难以解决的问题。
本文从推出液压管路中的瞬时流量和压力公式入手,指出了减小流量和压力脉动幅频的基本途径,定性地分析了产生流量和压力脉动的主要因素,并给出了控制办法。
关键词液阻惯性脉动率动态特性谐振脉动衰减率分类号 TH137液压管路内的流量和压力脉动,必然会在系统的终端产生反射波,并在管内形成波的叠加和驻波现象,引起液体和管路振动,执行元件的力或力矩脉动,降低系统的可靠性和使用寿命。
而控制流量和压力脉动技术包括脉动源、传递特性和响应特性的研究和改善等项内容。
如减小泵的流量脉动,采用衰减、吸收、消谐、减小回路的动态阻力等措施。
但影响流量和压力脉动的回路阻力或传递函数的改善受到很多限制,因此国内外液压技术专家就如何消除流量和压力脉动这一问题进行了广泛的研究。
减少流量和压力脉动的基本途径图1 泵出口处的圆管内的液流Fig.1 Theliquidflowrateintheoutputofthepumpofthepipe44 河南科学第17卷第1期图1所示为液体在管长为L的圆管中流动,入口处的流量,压力分别为Q1和p1,出口处的流量、压力分别为Q2和p2,其瞬时流量和压力值可按下式求得p2=p1Ch( L)-ZcQ1Sh( L)Q2=-p1Sh( L)+Q1Ch( L)Zc用矩阵形式总示Ch( L)p2= Q2-Sh( L)Zc式中,Zc=为传播因子。
上式说明,降低液压泵的流量脉动率,减小回路的动态阻力,保持串联油路中的液阻抗Z0和并联油路中的流量衰减y0基本恒定并匹配得当,是减小液压管路内流量和压力脉动幅频的基本途径。
0= -ZcSh( L) Ch( L) 脉动p1Q10y00为液管的特性阻抗,Z0为串联液阻抗;y0为并联液导纳; =02 产生流量和压力脉动的原因分析2.1 容积式液压泵由于固有的几何学上的周期变化,瞬时流量是脉动的(如外啮合齿轮泵的流量脉动率达27%),由此引起压力的脉动。
液压源管路系统随机压力脉动可靠性研究
ｈ ｄ ａ ｌ ｏ ｒ ｕ ｔ Ｔｈ ｅ ａｕ ｔｏ ｍｅｈ ｄ ｆｒ ｒ ｎ ｏ ｙ ｒ ｕ ｉ ｐ ｗｅ ｎｉ． ｃ ｅ ｖ ｌ ａｉ ｎ ｔｏ ｏ ａ ｄ ｍ ｐ ｅ ｓ ｒ ｕｌａ ｉｎ ａ ｅ ｏ ｒ ｌ ｂ ｌ ｙ ｗａ ｐ ｏ ｏ ｅ ｒ ｓｕ ｅ ｐ ｓｔｏ ｂ ｓ ｄ ｎ ｅｉ ｉ ｔ ｓ ｒ ｐ ｓ ｄ，ｗｈ ｃ ａ ｉ ｉｈ
摘 要 ：将液压源管路系统的压力脉动近似为平稳随机过程。在频响特性的基础上， 计算随机白噪声泵源流量脉
动 激 励下 管 路 终 端 压 力 脉 动 的 均 方差 。分 别 采 用 首 次 超 越破 坏 和疲 劳 累积 破 坏 准 则 ， 液 压 源 终 端管 路 随 工 作 时 间 的 可 对
靠度 变化历程进行 了仿 真 ， 得到了泵源脉动幅值对管路系统可靠性的影响。结果表 明， 小于额定压 力 １％ 的压力 脉动评 ０ 估方法不能满足液压系统安 全性要求 。所提出的基于可靠性 的液压管路系统耐随机压 力脉动 的评估方法 ， 为液压系统 的
几种液压系统脉动控制技术介绍
2019年4月杨探装备第29卷第2期几种液压系统脉动控制技术介绍贺媛媛T刘昊1王永芳1黄玉附马铁荣2(东方地球物理公司装备服务处：1.装备研究中心，河北涿州072750；2.震源服务中心)贺媛媛•刘昊•王永芳.黄玉峰•马铁荣.几种液压系统脉动控制技术介绍.物探装备,2019,29(2):127-128,132摘要工程机械中多采用柱塞泵作为动力源，而柱塞泵的工作原理决定了液压系统中脉动现象的普遍存在。
若能对液压系统的脉动进行有效控制，则可以减小相应的噪音、减少对应的液压系统零部件损耗更换成本。
本文对主流液压系统脉动控制技术进行了介绍，并以H型滤波器为例，详细分析了被动脉动控制技术在工程机械液压系统中的应用。
关键词脉动控制液压系统工程机械He Yuanyuan,Liu Hao,Wang Yongfang,Huang Yufeng and Ma Tierong.Introduction of pulse control technology for several hydraulic systems.EGP,2019,29(2):127-128,132Abstract Plunger pump is widely used as the power source in construction machinery and its working principle make it a wide phenomenon that pulsation is generally produced.If we can control this effectively,we could deduce the noise and the cost of the hydraulic system parts according to the pulsation.This paperintroducesmain pulsation control technologies of hydraulic system,and analyzes its H-type filter application of in construction machinery hydraulic system in detail.Key words pulsation control,hydraulic system,construction machinery0引言液压脉动一直是液压系统想解决的问题。
几种液压系统脉动控制技术介绍
几种液压系统脉动控制技术介绍。
几种液压系统脉动控制技术介绍
液压系统是一种传输能量和动力的系统，它可以执行许多精确的操作，它的准确性往往取决于控制精度。
液压系统的脉动控制技术是精确控
制液压系统的有效方法之一，主要有几种。
首先，液压控制系统中经常使用的是定位控制技术。
它主要是通过测
量被控制元件的位置，然后根据位置误差来改变液压系统的输出。
它
是一种简单有效的脉动控制方法，通常可以达到较高的控制精度。
其次，“积分”控制技术也有效地用于液压系统。
它利用控制对象的
位置误差及其积分值，根据控制命令调节控制参数，从而实现精确的
控制目标。
这种技术可以实现快速反应，消除位置偏差的影响，因此
有效提高控制精度。
此外，模糊控制技术也可以有效地控制液压系统。
它是一种基于实际
应用的控制方法，通过反馈系统对控制参数进行调节，以实现期望的
控制效果。
最后，现在还可以采用模式识别技术控制液压系统。
它主要是通过利
用已知模式，对仿真结果进行识别，然后根据模式特征进行调节，以
实现更高精度和更快速度的控制性能。
总而言之，定位控制技术、积分控制技术、模糊控制技术和模式识别
技术是液压控制系统中常用的几种脉动控制技术，它们的应用可以有
效提高液压系统的控制精度。
车辆液压管路油液压力脉动传递规律研究
序幕。
20世纪60年
，
内于
算水力
递问题，开 了有关压力波动的研究。20世纪80
年代苏尔皇［5］ 工程 现的 压力波问题，系
的阐述了压力波的传递 射 方法，并介绍了
征线法、波动法、频率法
方法。
21世纪 ，压力波的传递研究 蓬勃。ZHU Qunwei［6］采用动网格和自定义函数对压力波的传递
了数值模拟,并研究了压力波的抑
( 1 . S shoo vo eMe sha iaon css Eng cnee acng， Haabcn InsiciuieoeTeshnovogy， Haabcn， Hecvongicang 150000； 2.KeyLaboaaioayoeVehcsveTaansmcscon, ChcnaNoaih VehcsveReseaash Insiciuie, Becicng 100071 )
Abstract: In the vehicle hydraulic system, the pipeline vibration is oOen induced by the oii pressure pulsation, which lads te the pipeline fatigue damage. In this paper, tie hydraulic system piaelinr of automobile is taken as the reserrch object, the OuW stricture coupling 1.110X11 modet is established, and the propagation law of pressure euctuyion in the pipelWc system under vevablc working conditions is anCyzed. The results show that when the hydraulic velvv is closed suddenly, the oil pulation will increcse abruptly. The faster the closing time of hydraulic velvv is, the greater the increrse range of oil pulsation is. The pulsation is the laraesi when it is close te the outlet or close te the hydraulic velvv, while it is smaller when it is for away from the hydraulic velvv. When tae hydraulic velve is suddenly opened, the oil pressure pulsation Wcnes. The shorter the opening time of hydraulic velve is, tae greater the amplitude of oil pulsation incnes. When the tool structure is connected in seves, tae hydraulic pulsation will increrse nrr the tool structure due te the action of the tool structure. The resesrch provides a theoretical basis for the design of hydraulic system and the analysis of pipeline vipration. Key wordt: pressure pulsation, pipeline vibration, vevable working conditions, OuiX structure coupling, seves connect tocO
自适应回路在压裂泵流体脉动抑制中的应用
自适应回路在压裂泵流体脉动抑制中的应用
李永涛;杨波;木合塔尔·克力木
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2024(43)5
【摘要】针对液压驱动式压裂泵流体脉动问题,分析了其脉动机理,通过对基于蓄能器-增压缸组合的传统脉动抑制回路进行理论研究,提出了一种基于蓄能器-增压缸组合的自适应脉动抑制方法,并对自适应脉动抑制特性进行理论分析,研究了系统稳态压力等参数的变化对其脉动抑制效果的影响。
利用MATLAB/Simulink软件建立脉动抑制回路数学模型,对两种抑制方法进行对比仿真研究,结果表明:相比较基于蓄能器-增压缸组合的脉动抑制方法,自适应方法具有更好优的抑制效果,其脉动压力幅值是传统方法的45%~86%左右,且具有一定的自适应性、良好的稳定性和灵活性。
【总页数】7页(P805-811)
【作者】李永涛;杨波;木合塔尔·克力木
【作者单位】新疆大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH137
【相关文献】
1.气缸式蓄能器对压裂泵流体脉动的抑制作用
2.自适应蓄能器在泵阀联合EHA压力脉动抑制中的应用
3.电动压裂泵在页岩气井压裂中的实践应用
4.基于
MATLAB/Simulink的压裂泵流量脉动抑制研究5.基于位移协调控制的液压式压裂泵流体脉动抑制研究
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油泵压力脉动测试方法研究
所以，叶片容腔在排区的排油量是不均匀的，即流量是
脉动的，排油压力也是脉动的。
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D esign & Application 设计应用 工业控制
１．２ 压力脉动的特征 压力脉动是随叶片转角变化呈正弦周期脉动。其波
0 引言
西安某汽车电子有限公司所生产的EKP油泵系列产 品自投产以来，已经累计生产了近千万油泵产品，并 成功交付客户。油泵的测试指标中有一项关键的测试参 数：压力脉动。一直以来，关于压力脉动的测试工艺及 计算方法一直为国外进行技术屏蔽。本文重点介绍压力 脉动的机理及测试方法，为进一步开发油泵性能自动测 试生产线提供依据。
压力脉动信号采集方式如图6所示：
图４ 测试系统框图 其中，电气转接箱包括对负载油泵进行加电的电 源、压力放大器以及电路切换所必需的插接件。 当油泵正常工作后，压力动态信号通过压力传感器 进行采集，其中滤波模块以及数据采集模块采用美国国 家仪器公司的PXI4472以及PXI6229，设备具备IP67的防 护等级。
测试系统电气原理框图如图4所示。
由于压力脉动仅体现在压力传感器在排除直流分量 下的交流波动量计算，所以对信号滤波处理的方式就 显得极为重要。根据油泵转速及压力特性，本文采用10 Hz~4 kHz硬件带通滤波器对压力传感器所输出的电压 信号进行处理，从而去除信号中所叠加的低频与高频分 量，得到真实的压力脉动信号。压力脉动信号通过动态 信号采集卡NI_PXI6229进行10 kHz信号采样，然后通 过软件分析计算，将压力脉动的实际计算值输出。
的微小体积为叶片1′点所扫过dφ角的扇形体积dV，叶
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泵源液压系统压力脉动抑制方法研究*何志勇1，2何清华2李自光11长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙4100762中南大学机电工程学院长沙410083摘要：介绍了泵源液压系统振动与噪声产生的原因，分析了液压系统振动与噪声的危害。
设计制造了一种基于流体—结构耦合振动的结构共振式液压脉动滤波器，在转运车泵源液压系统压力脉动测试试验平台上进行了2组试验。
测试了泵源液压系统实际工况的压力脉动和安装滤波器后系统的压力脉动情况，得出2种试验条件下的液压脉动波动幅度和脉动率。
验证了结构共振式液压脉动滤波器的使用效能和不足，为液压系统振动控制提供了新的技术手段。
关键词：泵源回路；压力脉动；耦合振动；滤波器；试验研究中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001－0785（2010）10－0024－03Abstract：This paper introduces the causes for the generation of the hydraulic pump system's vibration and noise，and analyzes the hazard of the hydraulic pump system's vibration and noise.Wherein，a kind of structure resonant hydraulic pul-sation wave filter based on fluid-structure coupling vibration is designed and manufactured，and two sets of experiment are performed on the platform for testing the pressure pulsation of the hydraulic pump system of material transfer vehicle.The ex-periment tests the pressure pulsation under the actual working conditions of the hydraulic pump system，and the pressure pulsation conditions after installation of the wave filter，thus to conclude the hydraulic pulsation fluctuation range and pul-sation rate respectively under two testing conditions.The effective utilization and weakness of the structure resonant hydrau-lic pulsation wave filter are then verified，to provide new technical measures for vibration control of the hydraulic system.Keywords：hydraulic pump circuit；pressure pulsation；coupling vibration；wave filter；experimental study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［1］，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［2，3］，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［4，5］；（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［6，7］。
本文采用一种结构共振式［8］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，中间钻有阻尼孔，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ω0的液压油经*国家自然科学基金项目（50875028）、湖南省自然科学基金重点项目（09JJ3087）、湖南省科技计划项目（2009GK3126）、湖南省教育厅项目（05C242）、湖南省重点学科建设项目、湖南省科技计划项目（2010FJ3003）管接头P口进入容腔时，如果ω0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—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—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。
图2液压系统压力脉动测试试验平台原理图2.2试验结果分析试验中，通过变频调速电机调定液压泵的转速为2320r/min，通过溢流阀调定系统压力12.5 MPa，通过可调节流阀调定稳态流量76.6l/min，试验测定软接管及滤波器前后的动态压力，结果如图3和图4所示。
图3系统接软接管前后压力—时间曲线图4系统接滤波器前后压力—时间曲线图3中，P1表示系统实际动态工作压力，P2表示经软接管后系统的动态压力。
试验数据显示：P1波动幅度最大值为13.4316MPa，最小值为11.3629MPa，振幅为2.0687MPa，脉动率为16.5%；P2波动幅度最大值为12.7269MPa，最小值为11.2561MPa，振幅为1.4708MPa，脉动率为12.1%。
结果表明，泵源系统实际工作压力脉动率相当大，对系统工作的稳定性构成了相当大的威胁。
同时所接入的软接管由于直径较大，具有一般扩张腔式滤波器特点，也有一定的压力脉动抑制作用，但效果有限。
图4中，P1表示滤波前系统的动态压力，P2表示经滤波后系统的动态压力。
试验数据显示：P1波动幅度最大值为13.4331MPa，最小值为11.5792MPa，振幅为1.8539MPa，脉动率为14.7%；P2波动幅度最大值为12.3998MPa，最小值为11.6009MPa，振幅为0.7989MPa，脉动率为6.62%。
试验结果表明，在转运车泵源系统接入滤波器后，压力脉动得到明显改善，该方法是可行的。
3结论（1）基于流体—结构耦合振动的滤波器，将流体振动控制问题变成了结构振动控制问题，为液压系统振动控制提供实用技术手段。
（2）结构共振式滤波器对液压脉动衰减具有一定的作用，但具有频率选择性。
试验所用滤波器的集中参数振动系统为同一参数，不能改变共振频率，使用有很大的局限性。
实际施工中，由于设备负载的不断变化，其压力脉动频率也是动态变化的。
（3）结构共振式滤波器对系统压力有损失，即滤波器对液压脉动衰减的同时也消耗了系统能量。
（4）今后工作重点是根据液压系统脉动频率特征，匹配“质量+弹簧+阻尼”集中参数振动系统各子系统结构参数，优化产品结构，拓宽频率选择范围，提高滤波效能。
参考文献［1］雷天觉.液压工程手册［M］.北京：机械工业出版社，1990.［2］刘忠族，孙玉东，吴有生.管道流固耦合振动及声传播的研究现状及展望［J］.船舶力学，2000，5（2）：82－90.［3］祁仁俊.液压系统压力脉动的机理［J］.同济大学学报，2001，29（9）：1017－1022.［4］甘学辉，吴晓铃，侯东海.液压齿轮泵的性能研究［J］.机械设什与制造，2001（3）：69，70.［5］严根华.液压泵振动与噪声的分析和控制研究［J］.振动、测试与诊断，1999，19（4）：350－353.［6］谢坡岸，王强.蓄能器对管路流体脉动消减作用的研究［J］.噪声与振动控制，2000（8）：2－5.［7］梁向东.液压消声器降噪特性试验研究［J］.噪声与振动控制，2000（6）：28－30.［8］Huang L.A theoretical study of passive control of duct noise using panels of varying compliance［J］.J.Acoust.Soc.Am.，2001，109（6）：2805－2814.作者：何志勇地址：湖南省长沙市曙光中路65号106邮编：410007收稿日期：2010－04－20机械式停车设备选型研究唐川南京理工大学机械工程学院南京210094摘要：针对机械式停车设备选择问题，利用多目标决策方法和系统分析思想，从工程经济性、技术可行性、环境适应性和用地适应性4方面建立指标体系并构建了基于理想点法的机械式停车设备选择模型。
实例运用证明该模型使用简单、指标确定灵活，采用定量分析方法，有效克服了成本分析法和加权因素分析法考虑因素单一、主观性强的缺点。
关键词：机械式停车设备；选型；理想点法中图分类号：TU248.3文献标识码：A文章编号：1001－0785（2010）10－0026－05Abstract：Aiming at the problems of mechanical parking equipment selection，by utilizing the multi-objective deci-sion-making method and the systematic analysis concept，this paper establishes the index system in the four aspects of engi-neering economics，technical feasibility，environmental adaptability and site adaptability，and builds the model of selec-tion of the mechanical parking equipment based on ideal point method.The application example proves that the model is easy to use and is flexible to determine the indexes，and due to the adoption of the quantitative analysis method，the weak-ness of too few factors considered and the strong subjectivity in the cost analysis method and the weighted factor analysis method could be avoided.Keywords：mechanical parking equipment；type selection；ideal point method1引言机械式停车库因其占地少、空间利用率高、安全性好成为当今停车场的发展趋势。