本發(fā)明屬于液壓支架過濾器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于流固耦振的高水基過濾系統(tǒng)反沖洗裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著煤礦綜采技術(shù)的不斷提高，井下液壓支架對(duì)于高水基液壓油的使用要求也越來越高，井下的工作環(huán)境惡劣，液壓支架過濾器在使用過程中，需要對(duì)過濾器濾芯進(jìn)行反沖洗，以確保液壓支架各執(zhí)行元件的正常工作。

現(xiàn)有液壓支架中的反沖洗過濾器主要采用手動(dòng)反沖洗，工人在井下操作不便，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且現(xiàn)有的過濾器多數(shù)沒有壓力監(jiān)測(cè)裝置，過濾器反沖洗開啟的最佳時(shí)間難以確定，當(dāng)需要人工操作時(shí)，過濾器濾芯上往往已有較多的雜質(zhì)，影響過濾器的使用壽命和設(shè)備的可靠性；現(xiàn)有的過濾器反沖洗方法多數(shù)是通過高水基液壓油反向流動(dòng)來清洗濾芯上的雜質(zhì)，反沖洗動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，沖洗效果不佳?，F(xiàn)有的濾芯可旋轉(zhuǎn)的過濾器，旋轉(zhuǎn)濾芯都是由外接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這樣會(huì)增加設(shè)備的體積，不便于設(shè)備的安裝維護(hù)且不滿足煤礦井下的防爆工作條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題為提供一種基于流固耦振的高水基過濾系統(tǒng)反沖洗裝置，可以及時(shí)清除粘附在濾芯上的濾餅雜質(zhì)，以確保過濾器的過濾效率和液壓支架各個(gè)執(zhí)行元件的正常工作。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于流固耦振的高水基過濾系統(tǒng)反沖洗裝置，包括過濾器，所述過濾器內(nèi)設(shè)置有濾芯，所述濾芯上方依次設(shè)置有射流儲(chǔ)液腔和引流部件，順時(shí)針射流管和逆時(shí)針射流管平行設(shè)置在濾芯與過濾器器壁之間；濾芯通過位于其中心的軸承安裝在所述過濾器上，所述引流部件包括設(shè)置在頂部的第一通道、和設(shè)置在底部的第二通道，所述引流部件的第一通道與高水基液壓泵連通，所述高水基液壓泵與引流部件的第一通道之間的管道上設(shè)置有流量計(jì)和節(jié)流閥；所述引流部件的第二通道與射流儲(chǔ)液腔的入口連通，所述射流儲(chǔ)液腔的出口與安裝在過濾器外壁上的插裝閥的p進(jìn)液口連通，插裝閥的a出液口和b出液口分別與順時(shí)針射流管和逆時(shí)針射流管連通，所述順時(shí)針射流管上沿豎直方向設(shè)置有多個(gè)順時(shí)針射流孔，逆時(shí)針射流管上沿豎直方向設(shè)置有多個(gè)逆時(shí)針射流孔，所述順時(shí)針射流孔和所述逆時(shí)針射流孔在水平方向上分別與濾芯橫截面圓周斜相交，且所述順時(shí)針射流孔和所述逆時(shí)針射流孔內(nèi)的液體噴射方向分別沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向；當(dāng)開始反沖洗時(shí)，高水基液壓泵中的反沖洗高水基液壓油從所述引流部件的第一通道進(jìn)入，通過所述第二通道、射流儲(chǔ)液腔和插裝閥后，從所述順時(shí)針射流孔或所述逆時(shí)針射流孔噴射到所述濾芯上，帶動(dòng)所述濾芯轉(zhuǎn)動(dòng)并與所述濾芯相互作用引起流固耦合振動(dòng)；所述插裝閥的控制端與plc控制器連接，所述plc控制器用于控制所述插裝閥的a出液口或b出液口導(dǎo)通，以控制所述濾芯的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間；所述流量計(jì)的輸出端和節(jié)流閥的控制端與所述plc控制器連接，所述plc控制器還用于根據(jù)所述流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的閥門大小，以調(diào)節(jié)所述順時(shí)針射流孔和所述逆時(shí)針射流孔的射流流量，使所述濾芯處于不同的耦合振動(dòng)模態(tài)。

所述的一種基于流固耦振的高水基過濾系統(tǒng)反沖洗裝置，還包括設(shè)置在所述高水基液壓泵與所述引流部件之間的電磁換向閥，以及分別設(shè)置在所述過濾器進(jìn)液口上的第一壓力計(jì)和設(shè)置在所述過濾器出液口上的第二壓力計(jì)；所述第一壓力計(jì)和所述第二壓力計(jì)的輸出端與所述plc控制器連接，所述plc控制器的輸出端與所述電磁換向閥的控制端連接，所述plc控制器還用于在所述第一壓力計(jì)和第二壓力計(jì)的壓力差達(dá)到設(shè)定值時(shí)或過濾時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制所述電磁換向閥開啟進(jìn)行反沖洗，所述plc控制器還用于在反沖洗時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制所述電磁換向閥關(guān)閉，停止反沖洗。

所述的一種基于流固耦振的高水基過濾系統(tǒng)反沖洗裝置，還包括手動(dòng)控制按鈕，所述手動(dòng)控制按鈕用于手動(dòng)打開所述電磁換向閥。

所述引流部件還包括分別設(shè)置在左右兩側(cè)的第三通道和第四通道，所述引流部件的第三通道和第四通道上分別設(shè)置有單向閥；從所述引流部件的第一通道進(jìn)入的反沖洗高水基液壓油，還分別流入所述第三通道和第四通道，使所述單向閥分別堵住過濾器進(jìn)液口和出液口。

所述過濾器的底部與排污單向閥連接。

本發(fā)明還提供了一種基于流固耦振的高水基過濾系統(tǒng)反沖洗裝置的反沖洗方法，以下步驟：

s01、實(shí)時(shí)測(cè)量過濾器進(jìn)液口和出液口的液體流量，當(dāng)流量差達(dá)到設(shè)定值或過濾時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過plc控制器發(fā)出控制信號(hào)控制反沖洗裝置的控制閥門開啟；

s02、plc控制器通過調(diào)節(jié)所述節(jié)流閥的閥口開度，來改變進(jìn)入反沖洗裝置的流量，使所述濾芯處于不同的耦合振動(dòng)模態(tài)；

s03、plc控制器控制所述插裝閥的a出液口和b出液口交替導(dǎo)通，a出液口導(dǎo)通時(shí)，反沖液進(jìn)入順時(shí)針射流管，并從所述順時(shí)針射流孔噴射出對(duì)濾芯進(jìn)行沖洗，并推動(dòng)濾芯使其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；b出液口導(dǎo)通時(shí)，反沖液進(jìn)入逆時(shí)針射流管，并從所述逆時(shí)針射流孔噴射出對(duì)濾芯進(jìn)行沖洗，并推動(dòng)濾芯使其逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

s04、當(dāng)反沖洗時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，plc控制器發(fā)出控制信號(hào)控制反沖洗裝置的控制閥門關(guān)閉。

所述步驟s03中，插裝閥的a出液口和b出液口的交替導(dǎo)通時(shí)間為20～30s。

所述步驟s02的具體過程為：

s021、在plc控制器中，設(shè)定多個(gè)與耦合振動(dòng)模態(tài)相關(guān)的流量值，以及對(duì)應(yīng)流量值的沖洗時(shí)間；

s022、通過調(diào)節(jié)所述節(jié)流閥的閥口開度，使進(jìn)入反沖洗裝置的實(shí)際流量達(dá)到第一個(gè)設(shè)定流量值，并通過流量計(jì)判斷是否調(diào)節(jié)到位，若沒有到位，繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至設(shè)定實(shí)際流量與設(shè)定流量達(dá)到一致；

s023、第一個(gè)設(shè)定流量值對(duì)應(yīng)的沖洗時(shí)間完成后，調(diào)節(jié)所述節(jié)流閥的閥口開度，使進(jìn)入反沖洗裝置的實(shí)際流量達(dá)到第二個(gè)設(shè)定流量值，同樣通過流量計(jì)判斷是否調(diào)節(jié)到位，以此循環(huán)，直至所有設(shè)定流量值對(duì)應(yīng)的沖洗時(shí)間完成。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：本發(fā)明通過在過濾器內(nèi)設(shè)置順時(shí)針射流管和逆時(shí)針射流管，該射流管上沿豎直方向設(shè)置有多個(gè)射流孔，使得在反沖洗時(shí)，高水基液壓油可以通過射流管上的射流孔噴射到濾芯上，引起濾芯振動(dòng)，濾芯振動(dòng)又影響射流孔中射出的高壓液流的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而濾芯與反沖洗高水基液壓油之間的相互作用引起流固耦合振動(dòng)，通過plc控制器控制節(jié)流閥來調(diào)節(jié)輸入流量的大小，可實(shí)現(xiàn)對(duì)射流沖擊力以及射流速度的控制，使濾芯在不同的射流速度和射流沖擊力激勵(lì)下表現(xiàn)出不同的耦合振動(dòng)模態(tài)，提高了反沖洗的效率。同時(shí)，濾芯通過軸承與過濾器連接，則其在受到切向沖擊力的情況下可以發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，無需外接動(dòng)力裝置；并且，順時(shí)針射流管和逆時(shí)針射流管可以使濾芯分別沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則在流固耦合振動(dòng)以及正反旋轉(zhuǎn)的作用下可以加快濾芯上的濾餅雜質(zhì)剝離濾芯表面的速度，使雜質(zhì)隨著高水基液壓油從過濾器底部的排污單向閥排出，提高了反沖洗的效果，并簡(jiǎn)化了過濾器的結(jié)構(gòu)，反沖洗控制方式簡(jiǎn)單高效，反沖洗效率高。

此外，本發(fā)明通過在進(jìn)液口和出液口設(shè)置壓力計(jì)，利用plc控制器監(jiān)控進(jìn)出液口的壓力差，可以自動(dòng)打開電磁換向閥開啟自動(dòng)反沖洗，實(shí)現(xiàn)了反沖洗裝置的智能化操作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的過濾器在正常過濾狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的過濾器在反沖洗狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖4為過濾器在反沖洗狀態(tài)時(shí)的橫截面示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的濾芯一階、二階及三階的振動(dòng)模態(tài)圖；

圖中，1-過濾器，2、3-壓力計(jì)，4-兩位兩通電磁換向閥，5-三位四通電磁換向閥，6-高水基液壓泵，7-低壓大流量泵，8-節(jié)流閥，9-流量計(jì)，10-plc控制器，11-濾芯，12-排污單向閥，13-反沖洗高壓接頭，14-手動(dòng)控制按鈕，15、16-單向閥，17-射流儲(chǔ)液腔，18-順時(shí)針射流管，19-逆時(shí)針射流管，20-插裝閥，21-引流部件，22-順時(shí)針射流孔，23-逆時(shí)針射流孔，24-液壓支架立柱，25-雜質(zhì)收集箱，pin-進(jìn)液口，pout-出液口。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1～4所示，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種基于流固耦振的高水基過濾系統(tǒng)反沖洗裝置，包括過濾器1，所述過濾器1內(nèi)設(shè)置有濾芯11，所述濾芯11上方依次設(shè)置有射流儲(chǔ)液腔17和引流部件21，順時(shí)針射流管18和逆時(shí)針射流管19平行設(shè)置在濾芯11與過濾器1器壁之間；濾芯11通過位于其中心的軸承安裝在所述過濾器1上，所述引流部件21包括設(shè)置在頂部的第一通道、和設(shè)置在底部的第二通道，所述引流部件21的第一通道與高水基液壓泵6連通，所述高水基液壓泵6與引流部件21的第一通道之間的管道上設(shè)置有節(jié)流閥8和流量計(jì)9；所述引流部件21的第二通道與射流儲(chǔ)液腔17的入口連通；過濾器的外壁上設(shè)置有插裝閥20，如圖2所示，插裝閥20具有一個(gè)進(jìn)液口和兩個(gè)出液口，進(jìn)液口標(biāo)記為p進(jìn)液口，兩個(gè)出液口分別標(biāo)記為a出液口和b出液口，所述射流儲(chǔ)液腔17的出口與安裝在過濾器外壁上的插裝閥20的p進(jìn)液口連通，插裝閥20的a出液口和b出液口分別與順時(shí)針射流管18和逆時(shí)針射流管19連通；所述順時(shí)針射流管18和逆時(shí)針射流管19上均沿豎直方向設(shè)置有多個(gè)如圖3所示的射流孔；如圖4所示示出了順時(shí)針射流管18和逆時(shí)針射流管19在濾芯旁邊的安裝示意圖，所述順時(shí)針射流管18上的射流孔22開孔方向使其液體噴射方向沿順時(shí)針，所述逆時(shí)針射流管19上的射流孔23的開孔方向使其液體噴射方向沿逆時(shí)針，因此將射流孔22記為順時(shí)針射流孔，將射流孔23記為逆時(shí)針射流孔，并且，所述順時(shí)針射流孔22和所述逆時(shí)針射流孔23在水平方向上分別與濾芯11橫截面圓周斜相交。

其中，如圖3所示，當(dāng)過濾器開始反沖洗時(shí)，高水基液壓泵6中的反沖洗高水基液壓油從所述引流部件的第一通道進(jìn)入，通過所述第二通道、射流儲(chǔ)液腔17和插裝閥20后，從所述順時(shí)針射流孔22或所述逆時(shí)針射流孔23噴射到所述濾芯11上，帶動(dòng)所述濾芯11轉(zhuǎn)動(dòng)并與所述濾芯11相互作用引起流固耦合振動(dòng)；所述插裝閥20的控制端與plc控制器連接，所述plc控制器用于控制所述插裝閥20的a出液口或b出液口導(dǎo)通，以控制所述濾芯11的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間；所述節(jié)流閥8的控制端和流量計(jì)9的輸出端與所述plc控制器連接，所述plc控制器還用于根據(jù)所述流量計(jì)9的測(cè)量結(jié)果，調(diào)節(jié)節(jié)流閥8的閥門大小，以調(diào)節(jié)所述順時(shí)針射流孔22和所述逆時(shí)針射流孔23的射流流量，使所述濾芯11處于不同的耦合振動(dòng)模態(tài)。因此，本實(shí)施例的反沖洗裝置可以通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)濾芯的耦合振動(dòng)模態(tài)的變化，以達(dá)到快速高效清洗濾芯表面的濾渣，此外，還可以通過plc控制器自動(dòng)控制濾芯的正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步加快了濾芯清洗的速度和優(yōu)化了清洗效果。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例的反沖洗裝置還包括設(shè)置在所述高水基液壓泵6與所述引流部件21之間的電磁換向閥4，以及分別設(shè)置在所述過濾器1進(jìn)液口上的第一壓力計(jì)2和設(shè)置在所述過濾器1出液口上的第二壓力計(jì)3；電磁換向閥4可以為兩位兩通電磁換向閥，所述第一壓力計(jì)2和所述第二壓力計(jì)3的輸出端與所述plc控制器連接，所述plc控制器的輸出端與所述電磁換向閥4的控制端連接，所述plc控制器用于在所述第一壓力計(jì)和第二壓力計(jì)的壓力差達(dá)到設(shè)定值時(shí)或過濾時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制所述電磁換向閥4開啟進(jìn)行反沖洗，所述plc控制器還用于在反沖洗時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制所述電磁換向閥4關(guān)閉，停止反沖洗。因此，本實(shí)施例的反沖洗裝置不僅根據(jù)進(jìn)液口與出液口的壓力差，來自動(dòng)控制反沖洗過程的啟動(dòng)，也可以根據(jù)過濾時(shí)間來自動(dòng)控制反沖洗過程的啟動(dòng)，增加了反沖洗裝置的智能化操作程度。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例的反沖洗裝置還包括手動(dòng)控制按鈕14，所述手動(dòng)控制按鈕用于手動(dòng)打開所述電磁換向閥4。手動(dòng)控制按鈕14可以在任何需要的時(shí)候，手動(dòng)啟動(dòng)反沖洗過程。

進(jìn)一步地，所述引流部件21還包括分別設(shè)置在左右兩側(cè)的第三通道和第四通道，所述引流部件21的第三通道和第四通道上分別設(shè)置有單向閥15和單向閥16；從所述引流部件21的第一通道進(jìn)入的反沖洗高水基液壓油，還分別流入所述第三通道和第四通道，使所述單向閥15，16分別堵住過濾器進(jìn)液口和出液口。通過在引流部件21的第三通道和第四通道上設(shè)置分別設(shè)置單向閥，一旦plc控制器控制反沖洗過程啟動(dòng)，則過濾器的進(jìn)液口和出液口同時(shí)封閉，過濾流程自動(dòng)停止，進(jìn)而可以簡(jiǎn)化過濾器的反沖洗啟動(dòng)流程。

進(jìn)一步地，所述過濾器1的底部與排污單向閥12連接。當(dāng)反沖洗過程啟動(dòng)后，過濾器上的濾渣可以隨著液體從排污單向閥排出。

此外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于流固耦振的高水基過濾系統(tǒng)反沖洗裝置的反沖洗方法，包括以下步驟：

s01、實(shí)時(shí)測(cè)量過濾器進(jìn)液口和出液口的液體壓力，當(dāng)壓力差達(dá)到設(shè)定值或過濾時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，通過plc控制器發(fā)出控制信號(hào)控制反沖洗裝置的控制閥門開啟；

s02、plc控制器通過調(diào)節(jié)所述節(jié)流閥8的閥口開度，來改變進(jìn)入反沖洗裝置的流量，使所述濾芯11處于不同的耦合振動(dòng)模態(tài)；

s03、plc控制器控制所述插裝閥20的a出液口和b出液口交替導(dǎo)通，a出液口導(dǎo)通時(shí)，反沖液進(jìn)入順時(shí)針射流管18，并從所述順時(shí)針射流孔22噴射出對(duì)濾芯進(jìn)行沖洗，并推動(dòng)濾芯使其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；b出液口的導(dǎo)通時(shí)，反沖液進(jìn)入逆時(shí)針射流管19，并從所述逆時(shí)針射流孔23噴射出對(duì)濾芯進(jìn)行沖洗，并推動(dòng)濾芯使其逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；

s04、當(dāng)反沖洗時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，plc控制器發(fā)出控制信號(hào)控制反沖洗裝置的控制閥門關(guān)閉。

其中，所述步驟s03中，插裝閥20的a出液口和b出液口的交替導(dǎo)通時(shí)間為20～30s，交替導(dǎo)通次數(shù)為2～4次，即順時(shí)針旋轉(zhuǎn)沖洗和反時(shí)針旋轉(zhuǎn)沖洗時(shí)間分別為20～30s，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)沖洗和反時(shí)針旋轉(zhuǎn)沖洗的次數(shù)總共為2～4次。

其中，所述步驟s02的具體過程為：

s021、在plc控制器中，設(shè)定多個(gè)與耦合振動(dòng)模態(tài)相關(guān)的流量值，以及對(duì)應(yīng)流量值的沖洗時(shí)間；

s022、通過調(diào)節(jié)所述節(jié)流閥8的閥口開度，使進(jìn)入反沖洗裝置的實(shí)際流量達(dá)到第一個(gè)設(shè)定流量值，并通過流量計(jì)9判斷是否調(diào)節(jié)到位，若沒有到位，繼續(xù)調(diào)節(jié)，直至設(shè)定實(shí)際流量與設(shè)定流量達(dá)到一致；

s023、第一個(gè)設(shè)定流量值對(duì)應(yīng)的沖洗時(shí)間完成后，調(diào)節(jié)所述節(jié)流閥8的閥口開度，使進(jìn)入反沖洗裝置的實(shí)際流量達(dá)到第二個(gè)設(shè)定流量值，同樣通過流量計(jì)9判斷是否調(diào)節(jié)到位，以此循環(huán)，直至所有設(shè)定流量值對(duì)應(yīng)的沖洗時(shí)間完成。

本發(fā)明的工作原理和工作流程如下：

1、過濾器處于正常過濾狀態(tài)時(shí)，從低壓大流量泵7輸出的高水基液壓油經(jīng)三位四通換向閥5左位進(jìn)入執(zhí)行元件液壓支架立柱24，高水基液壓油從液壓支架立柱24流出后從過濾器進(jìn)液口pin進(jìn)入過濾器1，高水基液壓油從濾芯11周圍經(jīng)過濾進(jìn)入濾芯11內(nèi)部，經(jīng)過濾后的高水基液壓油經(jīng)由濾芯11內(nèi)部、通過濾芯11頂部的出液通道從出液口pout返回油箱，過濾器內(nèi)的高水基液壓油流向如圖2所示。

2、隨著過濾時(shí)間的增長(zhǎng)，濾芯11上黏附雜質(zhì)逐漸積累形成濾餅影響過濾器1的過濾效率，分別連接在進(jìn)液口pin和出液口pout上的壓力計(jì)2和壓力計(jì)3的壓差上升，當(dāng)壓差值達(dá)到plc控制器10的設(shè)定值時(shí)，plc控制器10發(fā)出指令信號(hào)接通電磁換向閥4；此外，plc控制器也可以在過濾時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)發(fā)出指令信號(hào)接通兩位兩通電磁換向閥4，還可以通過手動(dòng)控制按鈕14來打開電磁換向閥4，開始進(jìn)行反沖洗清洗。

3、兩位兩通電磁換向閥4打開后，反沖洗高水基液壓油從高水基液壓泵6輸出后，經(jīng)兩位兩通電磁換向閥4通過反沖洗高壓接頭13進(jìn)入引流部件21，進(jìn)入引流部件21后反沖洗高水基液壓油分成三股液流，其中進(jìn)入第二通道的一股液流進(jìn)入射流儲(chǔ)液腔17，從射流儲(chǔ)液腔17進(jìn)入射流管18或19，分別進(jìn)入第三通道和第四通道的另外兩股液流推動(dòng)單向閥15和16分別壓緊過濾器進(jìn)液口pin和過濾器出液口pout，使過濾器停止過濾，同時(shí)排污單向閥12在高壓作用下自動(dòng)開啟。

4、在plc控制器的控制下，插裝閥20的a出液口和b出液口交替導(dǎo)通，反沖洗高水基液壓油進(jìn)入順時(shí)針射流管18或逆時(shí)針射流管19后，從順時(shí)針射流孔22或逆時(shí)針射流孔23噴出，以一定的壓力直接沖洗濾芯11，從射流孔噴出的高水基液壓油的射流速度、射流沖擊力以及射流孔截面前后的節(jié)流壓差可通過調(diào)節(jié)進(jìn)入過濾器高壓反沖洗接頭13的流量控制；

射流孔截面前后壓力降計(jì)算公式為：

式(1)中，δp為噴嘴節(jié)流壓差，單位為pa，ρ為射流介質(zhì)密度，單位為kg/m³，q為射流孔射流量，單位為m³/s，cd為流量系數(shù)，d為噴嘴直徑，單位為m，

射流速度計(jì)算公式為：

式(2)中，δp為噴嘴節(jié)流壓差，單位為pa，ν為射流速度，單位為m/s，ν1為射流介質(zhì)射流管中的速度，單位為m/s，ρ為射流介質(zhì)密度，單位為kg/m³，ψ為速度系數(shù)；

射流沖擊力計(jì)算公式為：

式(3)中，f為射流沖擊力，單位為n，q為射流孔射流流量，單位為m³/s，a為射流孔面積，單位為m²，ρ為射流介質(zhì)密度，單位為kg/m³，n為射流孔數(shù)量。

5、濾芯11在射流沖擊力的激勵(lì)作用下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，同時(shí)濾芯11的振動(dòng)又會(huì)反過來影響從射流管上的射流孔射出的液流的運(yùn)動(dòng)，濾芯11的振動(dòng)與反沖洗高水基液壓油沖擊的相互作用引起流固耦合振動(dòng)，濾芯流固耦合振動(dòng)方程為：

式(4)中，ms為濾芯質(zhì)量矩陣，cs為濾芯阻尼矩陣，ks為濾芯剛度矩陣。mf為高水基液壓油質(zhì)量矩陣，cf為高水基液壓油阻尼矩陣，kf為高水基液壓油剛度矩陣。b為流固耦合矩陣，u為濾芯振動(dòng)位移，p為高水基液壓油壓力，ρ為高水基液壓油密度，fs為濾芯節(jié)點(diǎn)受到的動(dòng)載荷向量。由式(4)可知，在濾芯質(zhì)量及其剛度一定的情況下，影響濾芯振動(dòng)模態(tài)的因素主要為高水基液壓油的壓力，及濾芯受到的動(dòng)載荷向量，其中p、fs均可由流量調(diào)節(jié)，當(dāng)流量不變時(shí)，射流管上射流孔的角度、數(shù)量以及孔徑大小會(huì)對(duì)振動(dòng)模態(tài)產(chǎn)生較大影響。

因此，由公式(1)～(4)可以知道，流固耦合振動(dòng)的振動(dòng)模態(tài)與流量密切相關(guān)，通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥8的閥口開度對(duì)進(jìn)入濾芯的流量進(jìn)行改變，不僅可以控制射流孔的射流沖擊力和射流速度，還可以使濾芯在不同的激勵(lì)作用下表現(xiàn)出不同的振動(dòng)模態(tài)，如圖5所示，在不同的耦合振動(dòng)模態(tài)的激勵(lì)下，可以使濾餅雜質(zhì)更快更徹底的從濾芯11表面脫離；此外，濾芯11由于受到射流沖擊力的作用從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，順時(shí)針射流管和逆時(shí)針射流管分別使濾芯沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，濾餅雜質(zhì)在旋轉(zhuǎn)離心力的作用下容易從脫離濾芯11表面脫落，濾餅在濾芯11的流固耦合振動(dòng)和正反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)作用下更容易被反沖洗高水基液壓油沖洗干凈，雜質(zhì)隨著高水基液壓油從過濾器底部的排污單向閥12排出到污物收集箱25。

6、反沖洗時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，plc控制器10輸出信號(hào)使兩位兩通電磁換向閥4斷開，排污單向閥12在復(fù)位彈簧作用下關(guān)閉，回液?jiǎn)蜗蜷y15和16在復(fù)位彈簧作用下復(fù)位，過濾器進(jìn)液口和出液口同時(shí)打開，過濾器開始正常過濾。

本發(fā)明通過在過濾器內(nèi)設(shè)置順時(shí)針射流管和逆時(shí)針射流管，該射流管上沿豎直方向設(shè)置有多個(gè)射流孔，使得在反沖洗時(shí)，高水基液壓油可以通過射流管上的射流孔噴射到濾芯上，引起濾芯振動(dòng)，濾芯振動(dòng)又影響射流孔中射出的高壓液流的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而濾芯與反沖洗高水基液壓油之間的相互作用引起流固耦合振動(dòng)，通過plc控制器控制節(jié)流閥來調(diào)節(jié)輸入流量的大小，可實(shí)現(xiàn)對(duì)射流沖擊力以及射流速度的控制，使濾芯在不同的射流速度和射流沖擊力激勵(lì)下表現(xiàn)出不同的耦合振動(dòng)模態(tài)，提高了反沖洗的效率。同時(shí)，濾芯通過軸承與過濾器連接，則其在受到切向沖擊力的情況下可以發(fā)生高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，無需外接動(dòng)力裝置；并且，順時(shí)針射流管和逆時(shí)針射流管可以使濾芯分別沿順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則在流固耦合振動(dòng)以及正反旋轉(zhuǎn)的作用下可以加快濾芯表面上的濾餅雜質(zhì)逐漸脫離濾芯表面的速度，使雜質(zhì)隨著高水基液壓油從過濾器底部的排污單向閥排出，進(jìn)一步地提高了反沖洗的效果，并簡(jiǎn)化了過濾器的結(jié)構(gòu)，反沖洗控制方式簡(jiǎn)單高效，反沖洗效率高。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。