轴向柱塞泵变量控制特性仿真研究

发布时间：2017-05-15 11:00

  本文关键词：轴向柱塞泵变量控制特性仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液压系统之中的轴向柱塞泵作为系统的基础动力元件,在工程应用等领域得到非常广泛的应用。与开式液压泵相比,德国力士乐生产的A4VG闭式轴向柱塞变量泵以其体积小、输出压力高、功率密度高、变量控制快速稳定、寿命长、环保性突出而得到广泛应用。轴向柱塞泵变量控制机构的动态特性直接影响柱塞变量泵的输出性能及工作可靠性。本课题源自与鞍山TSX重工科技有限公司的合作项目,旨在突破德国力士乐A4VG泵变量控制关键技术,自主研制轴向柱塞泵。为准确分析变量机构动态工作过程、改善其变量控制特性,本文以A4VG电磁控制泵为例,重点对变量控制机构内部结构和工作机理展开深入研究。变量过程中电磁阀芯的运动特性直接关系到变量活塞缸及斜盘的运动特性。因此,本文着重分析了变量过程中变量阀芯的运动规律及其主要的影响因素,以便提高泵工作时的响应性、稳定性。本文分别从控制机构的创新与改进、控制策略的优化和仿真分析等角度阐述了国内外现有变量控制研究现状：对轴向柱塞泵的工作机理、变量控制方式进行归纳和总结,重点分析用于以A4VG泵为代表的闭式回路的变量控制方法特点；对变量控制过程中阀芯及变量活塞缸的动作过程进行分析,建立变量控制机构的动态数学模型；借助AMESim平台,依据泵的实际尺寸及工作过程,对泵的重要组成部分建立了仿真模型,最终完成整泵仿真模型；模拟柱塞泵变量控制过程中阀芯的动态运动规律,仿真研究了包括：阀芯质量、反馈弹簧刚度、粘性阻尼、阀芯直径、变量活塞缸体直径、补油泵压力排量等主要系统参数对变量控制阀芯动态运动规律的影响；分析了闭式泵输出特性,在考虑液压系统负载及泄漏的情况下,分析其对泵输出特性的影响,并提出适当增加泵输出口体积来抑制压力流量脉动的手段。本文研究为新型闭式轴向柱塞泵变量控制系统的设计及改进提供理论支撑。
【关键词】：闭式轴向控塞聚 A4VG 变量控制 动态特性 AMESim仿真
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 课题的理论意义和应用价值10
• 1.2 轴向柱塞泵变量控制概况10-12
• 1.3 变量控制的国内外研究现状12-13
• 1.4 轴向柱塞泵变量控制未来发展趋势13-14
• 1.5 本论文研究内容14
• 1.6 本章小结14-15
• 2 轴向柱塞泵变量控制技术概述15-31
• 2.1 A4VG泵工作原理15
• 2.2 变量控制基本原理与特点15-24
• 2.2.1 流量适应性控制17-20
• 2.2.2 压力适应控制20-22
• 2.2.3 功率适应性控制22-23
• 2.2.4 恒功率控制23-24
• 2.3 用于闭式回路的变量控制24-30
• 2.3.1 人工控制24-25
• 2.3.2 先导控制压力相关的变量控制25-26
• 2.3.3 DA控制26-28
• 2.3.4 EP型电磁铁控制28-29
• 2.3.5 EZ型开关电磁铁两点控制29
• 2.3.6 EO型比例控制29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 轴向柱塞泵变量控制机构数学建模31-36
• 3.1 A4VG泵变量控制机构组成及工作过程31-32
• 3.2 变量活塞缸及变量阀芯动态方程32-35
• 3.2.1 变量活塞缸动态方程32-34
• 3.2.2 变量阀芯动态方程34-35
• 3.2.3 变量控制系统流程图35
• 3.3 本章小结35-36
• 4 轴向柱塞泵AMESim模型建立36-48
• 4.1 AMESim软件简介36
• 4.2 AMESim仿真模型36-46
• 4.2.1 扭矩模型36-37
• 4.2.2 柱塞模型37
• 4.2.3 柱塞运动模型37-40
• 4.2.4 配流副模型40-42
• 4.2.5 斜盘作用在变量活塞上的力模型42
• 4.2.6 柱塞泵体模型42-44
• 4.2.7 变量控制机构模型44-45
• 4.2.8 闭式液压回路模型45
• 4.2.9 模拟负载模型45-46
• 4.2.10 流量泄漏模型46
• 4.3 整泵模型46-47
• 4.4 本章小结47-48
• 5 轴向柱塞泵仿真分析48-66
• 5.1 仿真参数设置48
• 5.2 变量控制阀芯动态特性分析48-56
• 5.2.1 输入电流与反馈弹簧刚度对变量阀芯动态特性的影响48-50
• 5.2.2 粘性阻尼对变量阀芯动态特性的影响50-51
• 5.2.3 阀芯质量对变量阀芯动态特性的影响51
• 5.2.4 变量阀芯直径对变量阀芯动态特性的影响51-52
• 5.2.5 补油泵压力对变量阀芯动态特性的影响52
• 5.2.6 变量活塞直径对变量阀芯动态特性的影响52-54
• 5.2.7 变量活塞弹簧刚度对变量阀芯动态特性的影响54-55
• 5.2.8 补油泵的排量对变量阀芯动态特性的影响55-56
• 5.3 变量控制活塞缸动态特性分析56-58
• 5.3.1 变量活塞的稳定性分析56
• 5.3.2 变量活塞响应特性分析56-58
• 5.4 泵输出特性分析58-65
• 5.4.1 输出压力特性分析58-61
• 5.4.2 输出流量特性分析61-65
• 5.5 本章小结65-66
• 结论66-68
• 参考文献68-71
• 致谢71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 姜洪洲,曾祥荣;功率匹配泵的数字PID控制器的非线性控制寻优[J];机床与液压;1999年06期

2 宋俊;轴向柱塞泵变量机构功率匹配优化设计[J];机械设计与制造;2000年03期

3 李笑,任景珏,关新;电液数字控制轴向柱塞变量泵的研究[J];沈阳工业大学学报;1998年04期

4 李静荣;电液比例恒压变量柱塞泵及其应用[J];液压与气动;2000年05期

  本文关键词：轴向柱塞泵变量控制特性仿真研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：367555