傾斜柱塞式斜盤變量泵的流量特性研究.pdf

1、液壓傳動技術在工程機械等領域得到了廣泛應用。隨著節(jié)能環(huán)保要求的不斷提高，液壓傳動系統的效率問題日益突顯。眾所周知，變量泵是提高液壓傳動系統效率的最有效途徑。斜盤式軸向變量柱塞泵具有供油壓力高、易于實現變量等技術優(yōu)勢，成為絕大多數高壓泵控系統的首選動力元件。因此改善斜盤式軸向變量柱塞泵流量特性是進一步提高液壓系統效率必須解決的技術難題。
　　論文以傾斜柱塞式斜盤變量泵為研究對象，針對這種泵的流量脈動和變流量控制等特性，采用理論分析、

2、數值仿真與試驗研究相結合的方法進行了系統的研究。針對傾斜柱塞式斜盤變量泵的結構特點，著重研究了柱塞傾角對泵性能的影響。論文的主要研究內容如下：
　　1.建立了傾斜柱塞式斜盤變量泵的理論模型。根據絕對坐標系下的柱塞運動規(guī)律，采用集中參數法分別建立了柱塞泵理想液體和實際液體的瞬時流動特性模型。針對傾斜柱塞式斜盤變量泵的結構特點，依據剛體動力學方法建立了柱塞-缸體摩擦副、滑靴-斜盤摩擦副的動力學方程。建立了變量機構的位移-力反饋型控制系

3、統數學模型。上述基于傾斜柱塞式斜盤變量泵結構特點引入柱塞傾角作為變參數的數學模型，同樣適用于其它結構形式的柱塞泵理論分析。
　　2.建立了傾斜柱塞式斜盤變量泵流量特性的研究平臺。依據上述理論模型，建立了基于協同交互技術和虛擬樣機技術的柱塞泵性能仿真平臺和試驗測試裝置，為柱塞泵流量特性的研究打下了基礎。仿真平臺利用模塊之間的數據交換實現了對柱塞泵實際工作狀況的真實模擬。測試裝置通過傳感器實現對液壓泵壓力、流量、斜盤角位移等參量的直接

4、測量，并能根據試驗測試原理求解出柱塞泵瞬時輸出流量、變量機構穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性等。協同仿真平臺的仿真結果可以通過試驗測試進行驗證，還能完成試驗裝置不易測試的參數分析。
　　3.傾斜柱塞式斜盤變量泵的流量脈動研究。采用Matlab對柱塞運動規(guī)律和柱塞泵理想液體模型的流量脈動進行數值求解。利用協同仿真平臺分析了柱塞泵實際模型的流量脈動變化規(guī)律及影響因素。提出一種測量柱塞泵輸出流量脈動的近似方法，并利用測試裝置完成對柱塞泵輸出管道內壓力脈動

5、和流量脈動的測量。
　　4.傾斜柱塞式斜盤變量泵的變量控制特性研究。利用虛擬樣機技術分析了柱塞泵動力元件的力學特性，討論了配合間隙和柱塞傾角對柱塞.缸體摩擦副受力的影響。基于協同仿真平臺，研究了變量控制機構的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)控制特性及其影響因素。通過試驗測試裝置得到了變量控制機構在不同工況下的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)控制特性。研究結果表明，變量控制機構的位移-力反饋組件復位彈簧是影響變量機構穩(wěn)態(tài)比例特性的重要因素，基于三通閥控制差動缸的變量機構在動態(tài)