位移-力反馈型斜盘式变量柱塞泵控制特性研究

对应用位移-力反馈原理的斜盘式轴向变量柱塞泵开展研究,建立液压先导式比例控制系统的数学模型,并对变量控制特性进行仿真分析和试验验证.结果表明,位移-力反馈型液控变量系统具有线性比例特征,活塞间隙等结构参数对动态响应特性影响显著.     

锥形柱塞斜轴泵结构介绍

回顾七十年代中期国外斜轴式柱塞泵的发展,可归结为主要是在变量结构上的改进,它取消了传统的摆动摇架的变量结构,而改为采用配流盘直接在泵盖的圆弧道上摆动的结构,国外称为特里曼结构。其传统的斜轴式柱塞泵结构如图1,新的结构如图2示。     

斜轴式轴向柱塞泵的某些新发展

斜轴式轴向柱塞泵具有效率高、压力高、排量范围大等优点,但变量机构复杂,体积庞大。近年来国外出现一种新型斜轴式泵,采用全新的变量机构,在保留斜轴式泵的基本优点的前提下实现了小型化。本文介绍斜轴式轴向柱塞泵的国内现状和国外某些新发展。     

流量控制阀不同配流形式的研究

根据液压控制和流体力学仿真的原理,用MATLAB/Simulink作为仿真工具,建立电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的控制模型,对变量柱塞泵的流量控制阀不同配流形式进行了仿真研究,分析了泵内阀的关键参数对其工作特性的影响.     

斜轴泵的试验模态分析

斜轴泵的试验模态分析高天方，殷祥超，陆梅斜轴式轴向柱塞泵是矿山机械中的关键部件，它的故障将直接影响整个机械设备的正常工作。本文利用试验模态分析技术对ＺＢ－１０７斜轴式轴向柱塞泵的摆缸壳部分进行结构动力分析，得到泵的结构模态参数（包括固有频率、模态振型...     

恒压变量斜轴泵联合仿真模型及特性分析

恒压斜轴式变量泵排量大，压力高，广泛应用于工程机械、冶金机械、矿山机械和船舶等的液压系统中。其基本原理是通过设定先导比例溢流阀压力，缸体摆角自动调节，使泵出口压力与先导溢流阀设定值相同。在理论分析的基础上，采用SmulationX软件，构建了变量泵液压与机械的联合仿真模型，对比例变量恒压柱塞泵静态及动态输出压力流量特性进行分析，研究变量弹簧对动态特性的影响。仿真结果表明：恒压变量泵压力和流量特性稳定，变量弹簧刚度越大，恒压泵响应越快。该研究可为高性能液压泵元件的设计提供指导。     

转速对EHA泵柱塞副柱塞位姿及泄漏量影响仿真分析

斜轴式轴向柱塞泵作为电动静液压作动器（Electro-hydrostatic actuator,EHA）液压系统的重要元件,高转速、高工作压力是实现其小型化、轻量化的重要手段。柱塞副是斜轴式轴向柱塞泵中重要的两对摩擦副之一,对斜轴式轴向柱塞泵的工作状况起着直接影响。随着缸体转动,柱塞在缸体柱塞孔中的位姿朝着各个方向不断变化,柱塞副泄漏量也随之变化。为准确得到高速高压下柱塞副的泄漏量并给出解释,充分考虑柱塞受力情况,通过对离散化的柱塞副油膜雷诺方程和力平衡方程进行迭代求解,使用柱塞端面偏移量来确切描述了柱塞在缸体柱塞孔中的位姿随转速的变化情况,据此给出了柱塞副泄漏量模型,分析了转速变化对柱塞位姿和柱塞副泄漏量的变化的影响。结论为EHA泵的设计提供了适当的理论指导。     

搞好引进技术的国产化 推动企业的技术进步

上海液压泵厂是一个具有二十多年生产液压泵、液压马达历史的专业厂,具有斜盘式轴向柱塞泵、马达;斜轴式轴向柱塞泵、马达;径向曲轴式柱塞泵;径向柱塞式低速大扭矩马达等四大类六个系列六十多个品种规格的万台生产能力。五个主导产品获得部、市、局级优质产品称号。一九八八年被评为“上海市先进企业”和部“科技进步先进单位。”在一九八二年与西德海卓玛蒂克公司鉴订了A_2V斜轴泵双向变量制造技术的许可证生产合同,一九八四年再次与该公司鉴订了A_2F/6.1马达的技术转让合同。经过六年来引进技     

流量均匀、液压力平衡的轴向柱塞泵理论研究

鉴于传统的斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵存在流量脉动和由此产生的压力脉动,且存在轴向液压力(力矩)不平衡,该文提出一种理论流量均匀、液压力平衡的轴向柱塞泵,指出了实现轴向柱塞泵流量均匀的必要条件,同时对该柱塞泵的配流副情况进行了分析,从理论上证明是可以实现液压力(力矩)平衡的,完善其基本理论,同时也为该类轴向柱塞泵的设计提供理论基础.     

斜轴式轴向柱塞泵干涉分析计算

根据斜轴式柱塞泵的工作原理和结构特点,分析研究了这种泵存在的干涉问题,指出了孔壁干涉、端面干涉和杆面干涉三种干涉情况,提出了判别干涉的准则,并应用向量分析法推导出了避免这些干涉的条件。根据这些条件进行干涉分析计算简单易行。为保证斜轴式柱塞泵正常运转,必须避免这些干涉。这些条件的提出为斜轴式柱塞泵的设计制造提供理论依据,并具有重要的实际意义。     

A study on the pressure ripple characteristics in a bent-axis type oil hydraulic piston pump

To improve the performance of a bent-axis type axial piston pump driven by tapered pistons, it is necessary to know the pressure ripple characteristics. The purpose of this paper is to understand the effect on the pressure ripple characteristics, and to predict by comparing experimental and theoretical analysis results. The simulation model of a bent-axis type axial piston pump is developed in the AMESim environment using the geometrical dimension, and the driving mechanism of the piston pump, such as the stroke of pump, the velocity of piston, the instantaneous volumetric flow, the overlap area of valve plate opening to cylinder bore, the angle of notch, and so on. The results show that theoretical analysis results of the bent-axis type axial piston pump by using the AMESim approximate the pressure ripple characteristic of the test pump, and through this, simulations can be obtained that predict the performance characteristics of a bentaxis type axial piston pump.     

Analysis of piston behavior according to eccentricity ratio of disk in bent-axis type piston pump

To improve the performance of the bent-axis type axial piston pump driven by the tapered piston, it is necessary to know the driving characteristics and mechanism of the tapered piston and the cylinder block. Since each piston not only rotates on its axis and reciprocates in the cylinder bore but also revolves around the axis of the driving shaft, it is difficult to analyze the driving mechanism theoretically. The theoretical mechanism for the bent-axis type axial piston pump is studied by using the geometrical method. The driving range of the tapered piston is determined by theoretical equations. The results show that the cylinder block is driven by one tapered piston in a limited range and the core parameters such as the tilting angle of the piston and the ahead delay angle influence performance of the bent-axis type axial piston pump.     

PQ控制变量泵比例换向阀参数对压力特性的影响仿真研究

针对电液比例压力流量控制轴向变量柱塞泵,利用AMESim软件建立其整体模型。对该变量泵压力特性进行了仿真研究,并重点考察了电液比例换向阀参数的变化对泵压力特性的影响。仿真结果表明,电液比例换向阀的弹簧刚度和弹簧预紧力的设定值越大,变量泵输出压力的稳态值也越大;在避免比例换向阀的阀芯质量过小基础上,尽量减小阀芯质量,并设定适当大小的阻尼孔孔径和阀芯直径,可减小输出压力的超调量,改善变量泵的工作品质。     

电驱高压气动减压阀动态特性仿真研究

设计了一种电驱高压气动减压阀,采用直流电机驱动活塞直动式减压阀,通过调节直流电机的转动角度来控制减压阀的出口压力。减压阀的调压性能受到直流电机控制电压、调压弹簧刚度以及活塞作用面积的影响。为此,建立电驱高压气动减压阀的数学模型,基于MATLAB/Simulink搭建电驱高压气动减压阀的仿真模型,分析直流电机控制电压、调压弹簧刚度以及活塞作用面积对其出口压力的影响,得出电驱高压气动减压阀合理的设计参数,最后对其进行阶跃响应与正弦响应仿真分析。结果表明,电驱高压气动减压阀具有良好的调压精度和动态特性,对同类型气动减压阀的结构设计和优化以及控制特性的改善具有一定的指导意义。     

双斜盘阀配流轴向柱塞式液压电机泵配流特性和变量原理的研究

提出一种有别于常规阀配流泵的"斜盘转动而缸体不动"而采用缸体和配流阀一起旋转的双斜盘阀配流轴向柱塞式液压电机泵。建立该泵配流机构的数学模型,研究各种结构参数和工作参数对配流特性的影响,尤其是配流阀芯所受离心力对配流特性的影响。以仿真模型和得出的单个柱塞腔的压力响应曲线和输出流量曲线为基础,研究该类型泵流量脉动和侧向力脉动的特点,得出随着泵的工作转速增加,流量脉动和侧向力脉动都增大,当柱塞数量足够多时,柱塞数量的奇偶性在影响流量脉动上没有明显的区别,偶数个柱塞比奇数个柱塞产生的侧向力脉动要大。提出一种新型的阀配流轴向柱塞泵的变量调节方式,并研究该变量方式的原理和调节特性。样机泵的试验结果表明该泵的工作原理可行,进而展望双斜盘阀配流轴向柱塞式液压电机泵的应用前景。     

A study of a two-stroke free piston linear engine using numerical analysis

We studied a two-stroke free piston linear engine by numerical models and simulation. The numerical models consisted of three parts: dynamic model, linear alternator model, and thermodynamic model. These models were combined and solved by a program written in Fortran. To validate the numerical models, simulation results were compared with experimental data at the same initial conditions. To provide information for the study, the effects of key parameters such as equivalence ratio, reciprocating mass, spark timing, and spring stiffness on the operating characteristics as well as performance of the engine were investigated. The simulation results indicated that by using numerical models as mentioned, the calculation data were closely similar to experimental data. Besides, this engine showed a great benefit for dynamic of piston, electric power output, and performance as spark timing was adjusted near the cylinder head. By decreasing reciprocating mass and increasing spring stiffness, the piston dynamics as well as electric power output of the engine was also improved significantly. In addition, high engine performance could be easily obtained by optimizing the key parameters.     

电比例斜盘式恒压柱塞泵的联合仿真与特性研究

为了研究电比例斜盘式恒压柱塞泵的动静态特性，在分析其工作原理、运动特性和流量特性的基础上，利用SimulationX软件搭建恒压泵的机械、液压联合仿真模型进行研究，分析了变量缸大小腔直径比、变量缸弹簧刚度和主控压力阀的阀芯直径对恒压泵动态特性的影响。研究结果表明：电比例斜盘式恒压柱塞泵泵具有良好的动静态特性；主控压力阀阀芯直径越大，压力稳态值越接近设定压力值；弹簧刚度的增大和变量缸大小腔直径比值的减小都会提高恒压泵的动态响应速度，但超调量也会随之增大。     

电静液作动器精细化建模和特性分析

电静液作动器（Electro-hydrostatic actuator,EHA）是电驱液传的执行机构,具有体积小、重量轻、功率密度高、可控性好、维护性好、集成度高、可靠性高等优势。传统EHA的线性建模方法通常忽视电机和泵的强非线性,这种建模方式过于保守,导致模型精度降低,影响高性能控制及性能预测的准确性。为处理传统建模方式的保守性问题,建立考虑伺服电机和泵非线性的精细化模型：通过MATLAB/SIMULINK建立时变、非线性、强耦合、多变量的永磁同步交流电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）模型,通过AMESim建立含流量脉动和外泄漏的定量柱塞泵模型,完善了EHA仿真模型;改变系统参数进行MATLAB-AMESim机电液联合仿真,通过多种仿真工况的结果对比,分析EHA系统的典型特性,揭示了系统参数对控制器跟踪性能的影响。建立精细化模型进行特性分析,为EHA系统参数对控制性能的影响度分析提供了理论支撑和仿真验证手段。     

新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵阀配流系统设计

针对一种新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵的配流阀系统结构参数与泵转速、柱塞直径不匹配导致的容积效率不足的问题,搭建了该新型泵的ADAMS-AMESim固液耦合仿真模型。在额定转速下,分析了配流阀阀芯质量、弹簧刚度、弹簧预紧力、阀芯球面直径对其容积效率的影响,并对其配流系统进行优化设计。结果表明:新型泵的容积效率随着配流阀弹簧刚度、预紧力的增加而增加,随着配流阀阀芯质量、阀芯球面直径的增加而减少,且吸液阀结构参数的变化对容积效率影响大于排液阀。因此,在设计新型泵的配流阀时可适当提高阀芯复位弹簧刚度和预紧力,适当减小阀芯质量和阀芯球面直径,以提高新型泵的容积效率。