轴向柱塞泵流量脉动主动控制方法及仿真研究

针对轴向柱塞泵流量脉动大且难以控制的问题,提出了一种通过机械安装减小轴向柱塞泵脉动的主动控制方法。机械安装中将2个柱塞泵的吸油口相连,2个柱塞泵的排油口相连,柱塞泵轴端装有同步带轮并用同步带连接,以实现柱塞泵错相位并联。从轴向柱塞泵流量基础理论入手,以降低轴向柱塞泵流量脉动为目的,对2个奇数(偶数)柱塞的柱塞泵错相位并联安装时的脉动进行了分析,并与单个奇数(偶数)柱塞泵流量脉动进行了对比,在此基础上通过Matlab对轴向柱塞泵的瞬时流量进行仿真。结果表明:2个奇数(偶数)柱塞的柱塞泵错相位并联安装时,瞬时流量增加了2倍,脉动减小且为单个柱塞泵脉动的1/4。该方法可为提高液压系统稳定性研究提供参考。     

双排式轴向柱塞泵的流量脉动分析

针对轴向柱塞泵为降低流量脉动率而采用奇数柱塞使流量调节范围有限的问题,采用双排柱塞设计轴向柱塞泵,并对双排式轴向柱塞泵的结构及流量脉动特性进行研究.计算、仿真和实验结果表明:在缸质量和体积增大不多的前提下通过增加工作柱塞排数,可使泵的排量增大、流量脉动率减小、流量调节范围扩大.推导出的双排式轴向柱塞泵的理论流量计算公式经过计算机仿真和实验验证与实际接近.     

转速可调斜盘式轴向柱塞泵实际流量特性分析

针对斜盘式轴向柱塞泵的实际流量以及不同转速下的柱塞流量脉动进行了分析计算,并用实例作了仿真,仿真结果表明:对于转速可调斜盘式轴向柱塞泵,其实际流量脉动系数随着转速的减小而增大,且转速越低,脉动系数增加的量越大;此外,偶数柱塞泵的实际流量脉动系数要大于与之相邻的奇数柱塞泵的实际流量脉动系数.     

平衡式两排轴向柱塞泵变量机构特性分析

由于平衡式两排轴向柱塞泵斜盘具有多个斜面而变量困难,比较适合被用于定量供液的液压传动系统中,成为制约平衡式两排轴向柱塞泵拓宽应用的一个关键因素。通过分析轴向柱塞泵各种变量方式的优缺点,指出对平衡式两排轴向柱塞泵而言,改变斜盘与配流盘间的相位角实现变量可行性较高。以旋转配流盘为例,建立了平衡式两排轴向柱塞泵变量机构的驱动力矩方程,并研究了其对泵流量脉动的影响,结果表明:斜盘双侧受脉动压力,旋转时驱动力矩小;随着斜盘与配流盘相位角的增大,其流量脉动增大,但由于平衡式两排轴向柱塞泵内外瞬态流量的叠加,可使该缺陷得到一定程度的弥补。     

通轴式双排轴向柱塞泵流量脉动影响因素

在研究柱塞泵流量脉动的基础上,设计了通轴式双排轴向柱塞泵,建立通轴式双排轴向柱塞泵流量数学方程,对不同柱塞数目和分布等结构参数的柱塞泵流量脉动进行研究,得到通轴式双排轴向柱塞泵的流量脉动变化规律.以流量不均匀系数低为目标,得到低流量脉动率的柱塞泵结构参数指标.      

轴向柱塞泵瞬时流量的理论分析

针对轴向柱塞泵的流量脉动是工程噪声控制的主要因素之一,找出了轴向柱塞泵瞬时流量的影响因素,并运用计算机仿真分析给出了减小流量不均匀系数的方法.求得轴向柱塞泵瞬时流量脉动系数比工作介质不可压缩时大一个数量级,且与柱塞数的奇偶性无关.同时指出流量脉动系数最大的影响因素是油液的弹性模量和油泵的工作压力,其次是柱塞数.     

平衡式双定子泵流量脉动理论分析

为了解平衡式双定子泵的输出性能,分析了1个作用周期内不同叶片数对泵流量脉动性的影响,得到了叶片数与瞬时流量之间的数学关系,并进一步探讨了双定子泵的起始相位角对内、外泵单独工作和滞后角对内、外泵联合工作流量脉动的影响.分析与计算结果表明:作用数为偶数且在1个作用周期内的叶片数≤9时,偶数叶片输出流量的脉动性较小,叶片数9的奇数叶片输出流量的脉动性较小.研究结果为平衡式双定子泵的设计提供了理论依据.     

力平衡型双定子轴向柱塞马达的转矩脉动分析

在双定子马达研究的基础上,设计出新型结构的力平衡型双定子轴向柱塞马达. 通过对其结构和原理的介绍,计算出该新型液压马达的理论排量. 为进一步了解这种液压马达的工作性能,通过计算马达的瞬时转矩,分析了奇数柱塞数和偶数柱塞数对马达输出转矩脉动不均匀性的影响,得出柱塞数与马达转矩不均匀系数的关系式. 结果表明:马达柱塞数目为奇数时的转矩脉动比偶数时的转矩脉动更好,而且马达瞬时转矩脉动随柱塞数目的增加呈递减状态.      

轴向柱塞泵流量脉动的理论研究

本文提出了轴向柱塞泵的工作状态是排液两要素统一的新观念,对柱塞泵可能的结构形式及流量特性进行了全面研究、分析和比较,推导了流量脉动系数公式。本文的结论是,奇偶数柱塞泵均有最佳结构形式,但后者较好。     

均流量轴向柱塞泵理论研究

本文提出了轴向柱塞泵流量均匀的基本条件,论证了柱塞速度为常数的运动学原理。探讨了排液柱塞数为常数的几何条件,供进一步研究参考。     

偶数柱塞泵配流结构形式及流量脉动

本文研究了偶数柱塞泵配流结构形式及流量脉动特性．供进一步研究参考。     

航空柱塞泵流量脉动仿真分析与结构优化

针对某型号航空柱塞泵流体噪声过大的问题,分析柱塞泵脉动产生机理与理论抑制措施.建立柱塞泵一周期内分阶段的排油流量数学模型,利用几组配流盘三角槽结构参数进行流量脉动仿真.通过仿真分析三角槽结构与流量脉动之间的关系,发现对于该型号柱塞泵的三角槽开口角最优值为13°~14°,截面顶角最优值为80°~85°,同时在三角槽前端加工阻尼孔,流量脉动可以得到较为理想的抑制.     

斜柱塞斜盘式轴向柱塞泵的流量特性

在直柱塞泵流量特性理论研究的基础上,提出并建立斜柱塞泵流量特性的理论体系,通过计算机仿真分析结果表明,虽然同条件下斜柱塞泵流量脉动情况比直柱塞泵略差,但在柱塞倾角小于20.的情况下差别并不大,几乎可以忽略.在同等情况下,斜柱塞泵由于柱塞倾角的存在,有更大排量和更小的体积,柱塞的离心力更有助于柱塞的回程,也更有利于减小配...     

基于凸轮曲线的阀配流柱塞泵输出特性分析

为提高柱塞泵配流阀的响应特性,满足高速工况需求,提出一种应用于高响应轴向柱塞泵的凸轮组合方程曲线设计方法.以阀配流轴向柱塞泵为对象,分别搭建基于余弦方程、高次多项式与组合方程曲线的柱塞泵液压仿真模型,分析不同凸轮曲线对配流阀阀芯滞后特性的影响.计算不同凸轮曲线下泵的理论排量和瞬时排量,探究曲线对柱塞泵流量脉动的影响.结果表明:与余弦曲线相比,基于组合方程曲线的配流阀阀芯响应性至少提高了30％,但在该方程曲线下,柱塞泵仍存在一定的流量脉动,研究成果为轴向曲线式柱塞泵曲线的选型与优化提供理论依据.     

柱塞倾角对锥形缸体轴向柱塞泵流体特性的影响

针对锥形缸体轴向柱塞泵的柱塞倾角对泵的流体特性产生的影响,基于AMESim软件,以某型锥形缸体轴向柱塞泵为研究对象,建立整泵液压模型,该模型能考虑到油液压缩性、泵的泄漏、柱塞腔死容积、配流过程及流量倒灌等因素对泵流体特性的影响,且便于变参优化研究.经仿真及与传统公式计算对比分析表明:在产生流量脉动的影响因素中,几何流量脉动只占一个很小的比重,几乎可以忽略,主要的影响因素是油液的压缩性、泵的泄漏及柱塞腔的流量倒灌,其中流量倒灌是引起流量脉动的最重要的因素;在额定工况下,油液的压缩损失占总容积损失的19.04%,泄漏量占总容积损失的80.96%;随着柱塞倾角由0°增大到20°,泵的出口流量脉动系数由0.181 1增大到0.184 4,柱塞倾角的改变对泵的流量脉动影响很小.     

轴向柱塞泵的流量脉动对压力脉动的影响及分析

研究轴向柱塞泵的流量脉动对压力脉动的影响，通过对流量方程进行傅里叶变换，求得流量方程的另一种表达式，得出对压力脉动的影响参数。通过调节或改变这些参数来降低压力脉动，即系统加与不加阻尼两种情况下各自的压力脉动，得出了在系统中加阻尼后，起到阻容滤波的作用，在一定程度上减小了压力脉动的幅值。     

三极并联齿轮泵理论分析

针对普通齿轮泵流量品质差、不平衡径向力大和"平衡式复合齿轮泵" 结构复杂、泄漏点多,制造、装配精度要求及成本高、难以获得工业应用等的不足,提出了一种具有3个子泵结构的新型并联齿轮泵设计方案.该方案依据设计模型,对其结构原理、功率密度、径向力、流量特性、流量脉动等进行了理论分析.结果表明:该泵具有轴向尺寸小、功率密度高、主动齿轮所受径向力平衡、从动齿轮所受径向力大为减少等特点.适当选取齿数,可使泵的流量脉动显著减小,流量品质提高.     

气固两相流输送特性的试验研究

为了研究柱塞式气力输送气固两相流的输送特性,对实际的工业气力输送系统进行1∶1实验台改造,首先进行了粉煤灰在输送管内的流动模式试验;然后进行粉煤灰输送压力、输送质量流量特性试验;最后考察了主进气流量、补气流量、助吹气流量对粉煤灰输送量、固气比的影响.研究表明:柱塞式气力输送流动模式以密相栓柱流为主,其灰栓长度为0.8-2.3m,移动速度约为2.8-11.3m/s;输送压力与输送流量成双曲线特性,且随着气量的增加输送量增大;主进气流量起主导作用并与输送粉煤灰质量流量成单调上升抛物线关系,与固气比成上凸抛物线关系即先增大后减小.研究结果对柱塞式气力输送系统的工程设计、运行和理论研究提供依据并具有指导作用.     

柱塞配流海水轴向柱塞液压泵运动学分析

对柱塞配流海水轴向柱塞泵进行运动学分析,给出了柱塞相对缸体和柱塞相对斜盘的运动分析表达式及仿真曲线。     

一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵

针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙为10μm时,输出流量约为9.8 L/min,容积效率为96.6%,流量脉动为1.92%;配流阀启闭动作协调,单阀最大配流量为2.0 L/min;在保证容积效率下,额定转速降低至已有水液压轴向柱塞泵产品的5%左右。该柱塞泵可应用于以潮流能直驱的反渗透海水淡化系统、发电系统等核心能量转换设备。