JPH09166261A - 脈動低減装置 - Google Patents

脈動低減装置

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JPH09166261A
JPH09166261A JP32749195A JP32749195A JPH09166261A JP H09166261 A JPH09166261 A JP H09166261A JP 32749195 A JP32749195 A JP 32749195A JP 32749195 A JP32749195 A JP 32749195A JP H09166261 A JPH09166261 A JP H09166261A
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JP
Japan
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volume
pulsation
neck
reducing device
casing
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Pending
Application number
JP32749195A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Motosawa
幸裕 本澤
Kazumasa Yuasa
一正 湯浅
Shigetaka Nakamura
重孝 中村
Tetsuya Sakairi
哲也 坂入
Yasuharu Goto
安晴 後藤
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication of JPH09166261A publication Critical patent/JPH09166261A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/04Devices damping pulsations or vibrations in fluids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の波長の脈動に対して容易に対処するこ
とができる脈動低減装置を提供すること。 【解決手段】 ヘルムホルツ型の脈動低減装置3は、ケ
ーシング31、配管1との連結部分を構成する結合部3
2、結合部32に形成された2つの貫通孔より成る各ネ
ック部33、34、およびケーシング31の内部を区分
する平板な仕切板35で構成されている。ケーシング3
1の内部が仕切板35で区分されることにより、2つの
容積部36、37が形成され、容積部36はネック部3
3と、又、容積部37はネック部34と連通している。
各ネック部33、34の断面積、長さ、各容積部の体積
を適宜選定することにより、ネック部33と容積部3
6、およびネック部34と容積部37のそれぞれで異な
る脈動周波数を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体を圧送し、こ
の圧送流体により種々の仕事を行う装置において、圧送
流体が通る配管又は流体圧力機器に生じる流体の脈動を
減少させる脈動低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】流体、例えば油、水等の液体や空気等の
気体を圧送し、その圧力を用いて各種の仕事を行う装置
が多くの分野で使用されている。その代表的な装置が油
圧ショベル等、油圧により作業を行う油圧機器である。
以下、流体として油を例示して説明する。油圧機器で
は、油圧ポンプを駆動して圧油を吐出し、この吐出され
た圧油を配管を介して油圧シリンダや油圧モータ等の油
圧アクチュエータへ圧送し、これを駆動して所期の作業
を行う。
【0003】このような油圧機器では、油圧ポンプから
吐出される圧油に脈動が生じ、この脈動は騒音の原因と
なるばかりでなく、場合によっては共振を生じて油圧機
器の配管や各種構成要素を損傷するおそれもあるので、
当該脈動は極力低減する必要がある。従来、脈動低減の
1つの手段としてヘルムホルツ型の脈動低減装置が用い
られている。このヘルムホルツ型の脈動低減装置を図6
および図7により説明する。
【0004】図6はヘルムホルツ型の脈動低減装置の断
面図、図7の(a)は図6に示す線VIIa−VIIaに沿う
断面図、図7の(b)は図6に示す線VIIb−VIIbに沿
う断面図である。これらの図で、1は圧油が通る配管、
2は配管1に適宜の手段で連結されたヘルムホルツ型の
脈動低減装置を示す。このヘルムホルツ型の脈動低減装
置2は、金属製のケーシング21、配管1との連結部分
を構成する結合部22、この結合部22に形成された貫
通孔より成るネック部23およびケーシング21の内部
の容積部24で構成されている。このようなヘルムホル
ツ型の脈動低減装置2の動作はよく知られているので、
その説明は省略する。
【0005】図8は上記ヘルムホルツ型の脈動低減装置
を用いた場合の脈動減衰率を示す図であり、横軸に周波
数、縦軸に脈動減衰率がとってある。図から明らかなよ
うに、この脈動低減装置は周波数f0 の脈動を大きく低
減することができる。このような周波数f0 は、ネック
部23の断面積をA、ネック部の長さをL0(図6に示
されている)、容積部24の体積をV、油の音速をCと
すると次式により表わされることが知られている。 f0 =(C/2π)・√(A/(L0 ・V))…………(1) したがって、ネック部23の断面積A、ネック部の長さ
0 、容積部24の体積Vの値を適宜選択すれば、上記
ヘルムホルツ型の脈動低減装置の固有の周波数f0 を油
圧の脈動周波数に一致させて当該脈動を大きく低減させ
ることが可能となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、ヘルム
ホルツ型の脈動低減装置は、所定の周波数の脈動を効果
的に低減することができる。しかしながら、例えば油圧
ショベルでは、エンジン回転数、したがって油圧ポンプ
の回転数が気温や燃料の質により変化するので、ある回
転数において油圧ポンプが生じる脈動周波数に合わせて
上記(1)式の脈動周波数f0 を選定しても、必ずしも
期待する脈動低減効果が得られるとは限らない。又、脈
動は1つの基本周波数とともに高次の周波数成分を含む
ので、選定された周波数f0 が基本周波数に一致してい
るとしても、高次の周波数成分の脈動の低減には寄与す
ることができない。したがって、期待する脈動低減効果
を得ようとするならば、上記脈動周波数f0 とは異なる
所要の周波数をもつ別の脈動低減装置を設置しなければ
ならず、その設置のために相当のスペースを要し、か
つ、取付のための手間と時間も必要となる。このような
問題は、油圧ショベルに限らず他の種々の圧送流体使用
の機械においても生じる問題である。
【0007】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、複数の周波数の脈動に対して容易に対処す
ることができる脈動低減装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ケーシング内に圧送流体を導入して当該
圧送流体の脈動を抑える脈動低減装置において、前記ケ
ーシングを互いに独立した複数の容積部に区分し、これ
ら各容積部をそれぞれネック部を介して前記圧送流体の
通過個所と連通させるとともに、前記各容積部の体積、
前記各ネック部の断面積、および当該各ネック部の長さ
のうちの少なくとも1つを互いに異なる値に選定したこ
とを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態に係る
ヘルムホルツ型の脈動低減装置の断面図、図2の(a)
は図1に示す線Ia−Iaに沿う断面図、図2の(b)は
図1に示す線Ib−Ibに沿う断面図である。これらの図
で、1は図6に示すものと同じ配管、3は本実施の形態
のヘルムホルツ型の脈動低減装置を示す。このヘルムホ
ルツ型の脈動低減装置3は、耐圧性金属のケーシング3
1、配管1との連結部分を構成する結合部32、この結
合部32に形成された2つの貫通孔より成る各ネック部
33、34(これらネック部は図示のように長さが異な
る)、およびケーシング31の内部を区分する平板な仕
切板35で構成されている。ケーシング31の内部が仕
切板35で区分されることにより、2つの容積部36、
37が形成され、容積部36はネック部33と、又、容
積部37はネック部34と連通している。
【0010】ここで、ネック部33の断面積をA33、ネ
ック部33の長さをL33(図1に示されている)、容積
部36の体積をV36、油の音速をCとすると、ネック部
33および容積部36により低減される低減周波数f30
は次式により表わされる。 f30=(C/2π)・√(A33/(L33・V36))…………(2) 同様に、ネック部34の断面積をA34、ネック部34の
長さをL34(図1に示されている)、容積部37の体積
をV37、油の音速をCとすると、ネック部33および容
積部36により低減される低減周波数f300 は次式によ
り表わされる。 f300 =(C/2π)・√(A34/(L34・V37))…………(3) 図3は本実施の形態のヘルムホルツ型の脈動低減装置を
用いた場合の脈動減衰率を示す図であり、横軸に周波
数、縦軸に脈動減衰率がとってある。図から明らかなよ
うに、上記(2)式で表わされる周波数f30、および上
記(3)式で表わされる周波数f300 において、脈動を
大きく低減することができる。
【0011】したがって、本実施の形態では、ネック部
33、34の各断面積A33、A34、ネック部33、34
の各長さL33、L34、および容積部36、37の各体積
36、V37の各値を適宜選択すれば、周波数f30、f
300 の2つの脈動を大きく低減させることが可能とな
り、別途、脈動低減装置を設置することなく上記2つの
脈動周波数に対処することができる。これにより、別の
脈動低減装置の設置のためのスペース、取付のための手
間と時間が不要となる。又、ケーシングに耐圧性金属を
用いたので、仕切板35は耐圧を必要とせず、厚さの薄
い板体を用いることができる。
【0012】図4は本発明の他の実施の形態に係るヘル
ムホルツ型の脈動低減装置の断面図、図5の(a)は図
4に示す線Va−Vaに沿う断面図、図5の(b)は図4
に示す線Vb−Vbに沿う断面図である。これらの図で、
1は配管、4は本実施の形態のヘルムホルツ型の脈動低
減装置を示す。このヘルムホルツ型の脈動低減装置4
は、ケーシング41、配管1との連結部分を構成する結
合部42、この結合部42に形成された2つの貫通孔よ
り成る各ネック部43、44(これらネック部は図示の
ように長さが異なる)、およびケーシング41の内部を
区分する円筒45で構成されている。ケーシング41の
内部が円筒45で区分されることにより、円筒45内の
容積部46、および円筒45の外壁とケーシング41の
内壁とで囲まれる容積部47の2つの容積部が形成され
る。容積部46はネック部43と、又、容積部47はネ
ック部44と連通している。本実施の形態の効果はさき
の実施の形態の効果と同じである。
【0013】なお、上記実施の形態の説明では、仕切板
を1つ設ける例について説明したが、1つに限ることは
なく、複数設けることができる。同じく、円筒も径の異
なる円筒を複数設けることができるし、又、それらは円
筒でなく多角形の筒体であってもよい。さらに、上記実
施の形態の説明では、脈動低減装置を配管に連結する例
について説明したが、他の機器、例えば油圧ポンプ(圧
油の排出口)、切換弁等に連結することもできる。又、
本発明の脈動低減装置が油圧ショベル以外の圧送流体使
用の各種機械に用いることができるのは当然である。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、ケーシ
ングを複数の容積部に区分し、これら各容積部をそれぞ
れネック部を介して配管等に連通させるとともに、各容
積部の体積、前記各ネック部の断面積、および当該各ネ
ック部の長さのうちの少なくとも1つを互いに異なる適
切な値に選定したので、別途、脈動低減装置を設置する
ことなく複数の脈動周波数に容易に対処することがで
き、これにより、別の脈動低減装置の設置のためのスペ
ース、取付のための手間と時間を不要とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るヘルムホルツ型の脈
動低減装置の断面図である。
【図2】図1に示す線Ia−Ia、線Ib−Ibに沿う断面
図である。
【図3】本実施の形態の脈動低減装置を用いた場合の脈
動減衰率を示す図である。
【図4】本発明の他の実施の形態に係る脈動低減装置の
断面図である。
【図5】図4に示す線Va−Va、線Vb−Vbに沿う断面
図である。
【図6】従来のヘルムホルツ型の脈動低減装置の断面図
である。
【図7】図6に示す線VIIa−VIIa、線VIIb−VIIbに
沿う断面図である。
【図8】図6に示す脈動低減装置を用いた場合の脈動減
衰率を示す図である。
【符号の説明】
1 配管 3 脈動低減装置 31 ケーシング 33、34 ネック部 35 仕切板 36、37 容積部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂入 哲也 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 後藤 安晴 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング内に圧送流体を導入して当該
    圧送流体の脈動を抑える脈動低減装置において、前記ケ
    ーシングを互いに独立した複数の容積部に区分し、これ
    ら各容積部をそれぞれネック部を介して前記圧送流体の
    通過個所と連通させるとともに、前記各容積部の体積、
    前記各ネック部の断面積、および当該各ネック部の長さ
    のうちの少なくとも1つを互いに異なる値に選定したこ
    とを特徴とする脈動低減装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記各容積部は、1
    つ又は複数の板体で区分されていることを特徴とする脈
    動低減装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記各容積部は、1
    つ又は複数の筒体で区分されていることを特徴とする脈
    動低減装置。
JP32749195A 1995-12-15 1995-12-15 脈動低減装置 Pending JPH09166261A (ja)

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JP32749195A JPH09166261A (ja) 1995-12-15 1995-12-15 脈動低減装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006033775B3 (de) * 2006-07-21 2007-12-27 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Pulsationsdämpfer und System mit einem Pulsationsdämpfer und einer Radialkolbenpumpe
JP2009264560A (ja) * 2008-04-28 2009-11-12 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 油圧建設機械の圧力脈動吸収装置

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DE102006033775B3 (de) * 2006-07-21 2007-12-27 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Pulsationsdämpfer und System mit einem Pulsationsdämpfer und einer Radialkolbenpumpe
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