面向数字阀组压力脉动的复合被动稳压结构设计.docxVIP

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2025-07-21 发布于北京
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面向数字阀组压力脉动的复合被动稳压结构设计.docx

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第61卷第8期机械工程学报Vol.61No.8

2025年4月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr.2025

DOI：10.3901/JME.2025.08.344

面向数字阀组压力脉动的复合被动稳压

结构设计*

姚静1,2张昊1宋英哲1,3王佩1

(1.燕山大学机械工程学院秦皇岛066004；

2.燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004；

3.徐州工程机械技师学院徐州221000)

摘要：数字液压系统中数字阀组切换会导致低频压力脉动，然而目前传统压力脉动衰减结构主要针对于高频脉动工况。因此，提出一种利用柔性衬里及压力波的相位相错振幅相消原理实现双重滤波的压力脉动衰减结构。首先，采用一维解析法及电液比拟法建立其传递矩阵数学模型，基于Matlab数值仿真模拟，分析柔性衬里体积模量、颈部直径、HQ管等关键结构参数对低频压力脉动衰减效果的影响规律；其次，匹配数字阀组低频压力脉动工况进行了样机结构参数设计；最后，搭建压力脉动测试试验台验证低频压力脉动的衰减效果。试验结果表明，所提出的复合型压力脉动衰减结构在10～50Hz及85～100Hz频率段内平均插入损失达到5dB以上，最大试验值可达11.95dB。研究成果对低频压力脉动衰减结构设计提供理论支撑和分析方法新思路。

关键词：数字阀组；低频压力脉动；压力脉动衰减；传递矩阵数学模型

中图分类号：TG137

CompositePassiveStabilizerStructureDesignforPressurePulsationof

DigitalValvePackage

YAOJing1,2ZHANGHao1SONGYingzhe1,3WANGPei1

(1.SchoolofMechanicalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao006004;

2.HebeiProvincialKeyLaboratoryofHeavyFluidPowerTransmissionandControl,

YanshanUniversity,Qinhuangdao066004;

3.XuzhouConstructionMachineryTechnicianCollege,Xuzhou221000)

Abstract：TheSwitchingcharacteristicsofdigitalvalvepackagecausedthelow-frequencypressurepulsationinthedigitalhydraulicsystem,However,thecurrenttraditionalpressurepulsationattenuationstructureissuitableforthehigh-frequencypulsation.Thus,Apressurepulsationattenuationstructureispropsed,whichcombinestheflexibleliningwiththeprincipleofreversephasecancellationofpressurewaveoftorealizedoublefilterin.Firstly,Themathematicalmodeloftransmissionmatrixisestablishedbyone-dimensionalanalyticalmethodandelectro-hydrauliccomparisonmethod,theinfluenceofkeystructuralparameterssuchasthebulkmodulusoftheflexiblelining,neckdiameter,andHQtubeontheattenuationeffectoflow-frequency