电液比例负载敏感泵的压力—流量特性研究

发布时间：2019-07-24 08:05

【摘要】：随着全球能源短缺、环境恶化日益严重,人们必须加大保护生态环境和实施可持续发展战略的力度。作为主要驱动和控制方式之一的液压技术也必须向着高效节能的方向发展。因此,为了从源头上提升液压系统的效率,必须加大对于液压泵的研究。本文是针对节能效果显著的电液比例负载敏感泵的压力流量控制特性进行研究。本文根据电液比例负载敏感泵的工作原理建立了负载敏感泵的数学模型,并推导了负载敏感泵的控制方框图与传递函数。结合控制理论知识,重点分析了各参数对负载敏感泵控制稳定性的影响,为后续研究提供了理论指导方向。虚拟样机技术的发展使得仿真研究更加精确化。本文采用虚拟样机技术,首先在Pro/e中建立了变量柱塞泵的机械结构模型,然后将模型导入ADAMS中经过处理得到了变量柱塞泵的动力学模型。利用AMESim仿真软件建立了负载敏感泵中的比例节流阀、比例压力阀、调节阀、变量机构等模型,通过AMESim与ADAMS的接口文件将两者联合起来。这种联合仿真技术能够利用多种软件各自的优势,建立较为准确的仿真模型,仿真结果准确。因此,联合仿真技术发展速度很快,受到了越来越多的研究机构的青睐。为了精确液压阀芯上的液动力参数,采用CFD软件FLUENT对比例节流阀、调节阀进行流场仿真,并计算出阀芯液动力与阀口开度之间的关系,并且通过与AMESim中的液动力大小相比较确立了仿真模型的液动力系数。本文通过仿真分析了负载敏感泵的压力流量控制系统中各阻尼孔以及其间的容腔对于控制特性的影响情况,通过研究提出了合理的匹配方法和取值范围,改善了负载敏感泵动、稳态特性。文中还针对阀芯液动力的影响,提出比例节流阀的驱动电磁铁须采用普通比例电磁铁才能对液动力的影响进行一定的抑制作用,不适合采用带位移反馈型比例电磁铁。结合试验验证仿真分析的正确性是采用仿真研究手段最重要的一部分。本文最后将参数优化后的负载敏感泵样机在试验台上进行实验,通过实验证明,上述理论分析、仿真研究提出的指导结果是正确的,改善了负载敏感泵的压力流量控制特性。
【图文】：

Janney型料盘式轴向柱塞泵

CY14一1型后斜盘式轴向柱塞泵

6一传动轴7一配油盘8一弹簧9一滑靴10一缸外大轴承图1.3CY14一1型后斜盘式轴向柱塞泵定量泵的排量是固定不变的，，因此在定量泵液压系统中，只能结合溢流余的流量进行溢流。这也是定量泵液压系统的功率损失较大的主要原因工作过程中改变柱塞泵的排量，变量柱塞泵于是应运而生。根据柱塞泵点，通过改变斜盘的倾斜角度或缸体的倾斜角度来改变柱塞泵的排量，液压泵的输出流量。变量柱塞泵液压系统不需要将多余的流量溢流，它适应负载需求的流量，从而降低了液压系统的功率损耗[4]。变量柱塞泵属于容积式泵，根据容积变化原理工作。将变量柱塞泵与控制阀相结合能够实现多种功能的复合控制，如恒压力、恒流量、压力合控制以及恒功率等l5]。尽管容积式控制相应速度较慢，但已能满足大应用要求[6]。伴随着电液比例技术的发展，比例技术应用于变量柱塞泵控系统的控制方式变得更加灵活方便，从而减少了液压系统中控制阀的
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH137.51

【参考文献】