[发明专利]带有用于吸收压力脉冲的装置的管道

说明书

技术领域

本发明有关一种管道，该管道带有一种用于吸收压力脉冲的装置，优选 地用在机动车辆的液压转向系统中。

发明背景

液压转向系统通常包括供给泵、连接到前轮的转向执行器、以及用来把 泵连接到转向执行器的液压管线。

液压管线包括用来将泵连接到执行器的高压管和用来回收工作液体的低 压排泄管道。

为液压转向系统进行供给的泵一般为叶轮泵，所述泵产生液流，该液流 具有由谐波不规则性所表征的流速，所述不规则性等于泵的叶片数，且具有 由泵的转数所规定的基频。液流的这些不规则性在液压转向系统中产生压力 脉冲以及由此造成的不希望的噪声。由液流的不规则性所产生的压力脉冲表 征为在100Hz到500Hz之间的频带中的高频。具体来说，液压转向系统所典 型的该频带的最小值(fmin)从理论上可计算为发动机的最小转数比 (RPMidle)乘上泵与发动机之间的传递比(RT)以及叶片数量(Nvanes)。 具体来说，液压转向系统的脉冲的最小频率习惯上用以下公式来定义：

fmin=PPMidle60.RT.Nvanes---(1)]]>

已知可采用配置在高压管道中的消音管来削弱这些脉冲，且消音管具有 如此的几何和机械的特征，以至产生与入射波干涉的反射压力波。具体来说， 这些消音管已知为“四分之一波”，它们的尺寸计算规律如下：

ft=c4.LT---(2)]]>

式中：

ft为消音管的基截止频率；

c为压力波的传播速度，即声音在液体中的速度；以及

Lt为消音管长度。

然而，这种解决方案在所需截止频率较低时，即低于60Hz时，是令人不 满意的，因为包括消音管在内传统的液压转向系统的管路具有在20～40Hz频 带中的自身的共振频率，该共振频率不能被恰当地吸收。同样也会容易发生 的是，液压转向系统的高压管路把在泵上产生的处于上述低频频带中的压力 脉冲放大。

知道了通常用在液压转向系统中的管路的典型特征以及工作液体特性和 工作条件后，有可能获得低于40Hz的截止频率的四分之一波消音器必须具有 过大的尺寸，而该过大的尺寸不能与机动车辆中通常所使用的转向系统相兼 容。

另外，还有液压转向系统响应快速性方面的问题，以及因此带来的机动 车辆的可驾驶性方面的问题。

在通常的使用条件下，液压转向系统不会承受这样的外力作用，该外力 的频率低于公式(1)计算出的频率，并因此低于100～120Hz。

然而，有两种可能的情况会在液压转向系统中产生低频压力脉冲，即在 以下情况：

转向和悬架系统的液压-机械共振(已知为“轰隆”和“颤抖”的现象)；

发动机运动的不规则性，该不规则性被传输至附件且因此被传输至转向 泵。