[发明专利]宽频气液两相弹簧脉动阻尼器

说明书

技术领域

本发明属液压和气动流体技术领域，涉及一种包括气体、液体以及气液两相流体的宽频气液两相弹簧脉动阻尼器。

背景技术

包括活塞、柱塞、隔膜、齿轮或叶片等工作件在泵体内作往复运动或回转运动的流体输送装置，都是通过使泵体内单个或若干个工作腔的容积周期性地变化而交替地吸入和排出流体的，容积的变化会引起所输送流体的脉动。容积型输送设备工作时所产生的流体脉动，不但会使流体产生瞬间的流量不均衡，同时也会引起输送管道的震动和磨损，进而产生管道和管道连接部的失效破坏。为解决此问题，该技术领域也有一些隔膜式缓冲罐、软管缓冲器和活塞型缓冲器等装置在工程实践中得到应用，但由于隔膜以及软管难以承受高频次的弯曲变形，导致使用寿命短、更换成本高和难以承受高压等缺陷；尤其是上述隔膜式缓冲罐、软管缓冲器和活塞型缓冲器等装置由于都是通过充填可压缩气体的变形吸收脉动能量，仅适用于脉动频率小于7Hz的应用，因为如果频率太高则膜片、气囊或活塞来不及响应，起不到消除脉动的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述各种传统缓冲装置之不足，提供一种结构简单、体积小、重量轻和承受压力高，可适用于各种更广泛频系的宽频气液两相弹簧脉动阻尼器。

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种如下结构的宽频气液两相弹簧脉动阻尼器，包括进口端连通体、密封圈、缓冲帽、本体、橡胶弹簧或波纹管弹簧、过流网筒和出口端连通体等零件构成。

本发明所述的本体是能够承受流体压力的封闭性筒体；

所述缓冲帽是带有导流锥的帽状半封闭筒体，导流锥面设有螺旋导流槽，缓冲帽底部设有多个过流孔；所述缓冲帽为具有一定刚性和耐冲蚀性的材料制成。

所述过流网筒是能够使流体顺利通过，并在管壁上开有多个小孔的带有折边法兰的管状筒体。所述过流网筒可以为金属、高分子丝网或陶瓷等具有一定刚性并耐冲蚀的材料制成。

所述橡胶弹簧是填充于本体和过流网筒之间吸储和释放流体脉动动能的元件；所述橡胶弹簧是高弹性形变恢复能力的橡胶元件，具有轴向压缩径向膨胀和径向压缩轴向膨胀能力。

所述波纹管弹簧是填充于本体和过流网筒之间吸储和释放流体脉动动能的元件；所述波纹管弹簧是由具有高弹性的材料制成，具有轴向压缩径向膨胀和径向压缩轴向膨胀能力。

所述本体左端的进口端连通体与流体输送机械的出口相连接，本体右端的出口端连通体与输送管路相连接。鉴于连接方式的多样性，管路连接装置包含但不限于本发明附图中所示的连接形式。

特别的，本发明所述的宽频气液两相弹簧脉动阻尼器的原理和结构还可集成于流体输送机械装置之内，作为流体输送机械装置平抑流体脉动的功能模块。

本发明的显著效果是通过如下技术方案实现的：流经进口端连通体的具有脉动峰流动能的高压流体，首先作用在缓冲帽的锥面上，然后再通过过流网筒的端法兰把该动能传递给橡胶弹簧或波纹管弹簧，使之通过吸收该动能而发生弹性形变；通过缓冲帽周边过流孔而进入过流网筒的具有峰流动能的液流，进一步通过过流网筒上的小孔压缩橡胶弹簧或波纹管弹簧，使之通过吸收该动能而发生弹性形变。

在脉动峰流通过之后，橡胶弹簧或波纹管弹簧恢复其形变把所吸收的能量释放给脉动谷流。这种通过橡胶弹簧或波纹管弹簧吸储脉动峰流动能和释放所储能量给脉动谷流的过程，使得脉动液流的峰谷压力得到平衡，起到了平抑流体脉动的有益效果。

由于橡胶弹簧或波纹管弹簧具有较强吸储能量的作用，使其以较小的变形可吸储较高峰值的流体脉动动能，因而可以使得其体积变得很小；由于其变形较小，响应较快，因而可适用于宽广脉动频率范围的流体脉动的平抑和消除。

本发明所述的宽频气液两相弹簧脉动阻尼器适用于0～40Hz之间脉动频率范围的液流和气流两相流体的脉动消除。

本发明的显著效果是，不但较传统的隔膜式缓冲罐、软管缓冲器和活塞型缓冲器等装置结构简单、体积小、重量轻和承受压力高，而且适用于0～80Hz之间宽广脉动频率范围的流体输送应用，从而使脉动消除率高达95％以上。

附图说明

图1为本发明“宽频气液两相弹簧脉动阻尼器”实施例一的结构简图

图2为本发明“宽频气液两相弹簧脉动阻尼器”实施例二的结构简图

图3为本发明“宽频气液两相弹簧脉动阻尼器”缓冲帽的结构示意图

图4为本发明“宽频气液两相弹簧脉动阻尼器”过流网筒的结构示意图

图5为本发明“宽频气液两相弹簧脉动阻尼器”波纹管弹簧的结构示意图