液压电机泵转子支撑方式对转动特性的影响

液压电机泵主轴比较细,其支撑方式将会直接影响转子的动特性。针对液压电机叶片泵转子系统进行分析,利用Pro/E质量属性分析功能建立电机泵转子系统模型,用ANSYS建立4种不同支撑方式的一维有限元模型,通过转子动力学分析计算,获得临界转速、频率、挠度变化及对应振型。结果表明:不同的支撑方式对电机泵转子的临界转速、固有频率、挠度和刚度具有明显的影响,支撑点接近质心或多点支撑均能显著提高电机泵转子系统刚度。计算结果为电机泵转子系统的设计提供理论依据。     

油压泵和油压马达的基本计算式

输入功率、输出功率及其损耗为要将机械功率转换成油压功率,则采用油压泵;为要将油压功率转换成机械功率,则可采用油压马达或油压缸。油压泵和油压马达在油压系统中有一个输入口和一个输出口。油压系统由油压泵和油压马达,及其连接管路和控制油压、流量与方向的阀构成,因此,油压系统的输入功率、输出功率和损耗的关系大略如图1所示。     

航空恒压柱塞泵全工况效率特性分析

详细分析了柱塞泵的容积损失功率和机械损失功率,以及温度和压力的变化对油液物理特性的影响,建立了考虑油液温度、负载压力、输入转速、斜盘倾角因素影响下的柱塞泵全工况效率模型,对包含柱塞泵的液压系统进行了仿真计算,得到了不同条件下泵效率变化的三维图,为航空柱塞泵的设计和使用提供参考。     

基于负载机械特性的卷取机传动参数计算方法

本文在以往的卷取机传动参数计算基础上,考虑了卷取张力梯度,提出了负载机械特性曲线的概念及其计算方法,从而形成比较完善的基于负载机械特性曲线的卷取机传动参数计算方法,设定卷取张力及计算卷取机传动速比后,再计算折合到卷筒轴上的动态张力,电机轴的转矩与转速,最后计算负载机械特性曲线。该方法保证电机高速恒功率运转和低速恒转矩运转时,电机输出转矩都能满足卷取张力要求,避免了电机能力不足或浪费,提高了设计效率和质量。以某汽车板重卷检查机组为例,按照本文提出计算方法进行仿真计算,对照结果显示卷取机传动参数计算精度高,完全满足工程需要。     

液压挖掘机轴向柱塞变量泵总功率控制的静态特性分析

通过建立轴向柱塞变量泵总功率控制的数学模型,并利用MATLAB进行计算分析,得到其静态特性曲线,并针对该变量泵得到较优的初始参数。研究结果表明:在大弹簧初始压缩量为2.0mm且大、小弹簧间距值为2.0mm时,变量泵能获得理想的恒功率特性。     

基于模糊PI的电比例排量泵控制研究

针对正流量液压系统的挖掘机,使用电比例排量泵替代液控恒功率泵可以实现泵与发动机更加完美的功率匹配。但电比例排量泵的排量调节控制对算法的准确性、稳定性以及比例电磁阀的快速响应性能提出了很高要求。为满足以上条件,电比例排量泵的控制策略采用了基于BP神经网络的恒功率MAP图计算方法以及模糊逻辑整定PI参数的方法,使得电比例排量泵可以根据发动机转速和液压系统工作压力大小准确计算出变量泵排量并调度PI参数,消除液压系统时变特性与非线性对控制性能的不利影响。根据测试结果,采用模糊PI控制的挖掘机液压系统在控制准确性、稳定性方面都得到了提升。     

基于反馈型自适应鲁棒控制的伺服泵直接驱动电液系统精确运动控制研究

由于传统泵控液压系统存在位置跟踪精度低、频率响应慢的缺点,给精确运动控制造成很多困难。对此,针对伺服电机泵直接驱动电液系统模型的非线性动力学特性和参数不确定性,采用反馈型自适应鲁棒控制（ARC）,实现伺服泵直接驱动电液系统的精确运动控制。建立伺服电机泵直接驱动电液系统的动力学模型,通过非线性泵流量映射重新建立泵的动力学模型。采用反馈型ARC方法进行控制器设计,合成泵的控制输入,使气缸执行器位置跟踪一个期望的轨迹,并对系统模型的位移斜坡响应和伺服泵功率进行实验仿真。结果表明：相比于PID控制,反馈型ARC控制下的位移跟踪误差大幅度降低,伺服泵的平均功率分别降低了55%、26%、63%,峰值功率也有所降低。采用反馈型ARC控制,能够实现有效的模型补偿,使得系统运行稳定,提高系统模型的跟踪性能和鲁棒控制性能。     

新型三级压力双作用气－液增压装置（泵） 原理设计与分析

一般的液压传动系统,约一半以上的输入功率转化为热能而损耗掉。因此,低能耗、高效率是衡量液压系统性能的一项重要指标。介绍一种基于节能、环保理念研发的,具有三级液体压力输出的双作用式气-液增压装置(泵)的工作原理,对其工作特性进行分析,给出主要参数的计算;并探讨了系统功率保全的原理和提高液压泵使用寿命的方法。     

基于CFD技术的新型轴向柱塞液压电机泵流场计算与分析

基于CFD技术研究新型轴向柱塞液压电机泵的流场特性,运用CFD软件对新型轴向柱塞液压电机泵的主要流场进行建模,进行数值模拟和可视化研究,分析模型各个关键部位的流场特性,得到其内部流场的详细参数,获得吸油道关键位置的流体速度和压力分布等情况,为新型轴向柱塞液压电机泵流道参数的确定、内部结构优化提供参考数据.     

新型多段液压机械无级变速器效率特性分析

介绍了泵、马达的近似效率计算公式和闭式变量泵-马达系统效率随转速、油压、排量变化的算法.导出了闭式行星齿轮传动产生功率循环的条件和液压机械无级变速器(HMCVT)典型结构的效率计算公式.描述了包含输入功率、泵马达排量、功率循环等因素时效率计算的合理步骤,对新型多段HMCVT进行了效率计算.结果表明:新型多段HMCVT的平均效率高于0.93,但随传动比、传递功率及转速的变化存在波动;控制传动比在泵排量为零的附近调节,可保证HMCVT高效率工作.     

抽油机传动系统节能研究

针对游梁式抽油机能耗严重、电机运行效率低的问题,提出一种新型混合动力游梁式抽油机结构方案。该方案采用机械-液压转矩耦合传动机构,通过液压系统实现能量存储与释放,其电机输出功率平稳,运行效率高。建立该系统数学模型和能量损失模型,并搭建原理验证实验平台。通过实验和仿真对比,验证机械-液压传动系统能量调节的有效性。提出该系统参数设计方法,并通过对系统参数的研究,得到在不同液压系统组合结构下抽油机的损失功率。研究结果表明,采用变量泵-变量马达组合方案可实现能量损失最小。     

汽车动力转向油泵试验装置的研制与应用

针对汽车动力转向油泵在生产过程中需要逐个进行试验的问题,研制了一种高效、高精度的试验装置。该装置基于MCS-51系列高性能单片机,分为机械系统、液压系统和控制系统三部分。可以对汽车动力转向油泵的转速和油压进行无级调节,并可检测流量和扭矩等重要参数,从而完成试验大纲所规定的跑合、安全阀调节、容积效率检测,以及最大流量检测等多种试验。试用结果表明,该装置的测控精度高,人-机界面友好,操作简单方便,适合汽车动力转向油泵的批量试验,应用前景广阔。     

基于AMESim的泵车水泵液压系统流量匹配装置设计与研究

清洗水泵是泵车上必不可少的装备,水泵实际须配的功率很低(约3 k W),而泵车发动机功率很大(287 k W),现所有泵车水泵的液压系统,均采用定量泵-定量马达系统,在发动机高速运转、定量齿轮泵系统流量很大时,水泵将泵出高压水,而发动机怠速、系统流量低时,系统基本没法正常泵水工作。针对此问题,提出了一种定量泵-定量马达系统流量匹配的设计方法,该方法能保证水泵系统在泵车发动机从怠速到全速各工况下,均能正常工作、泵出高压水,并且利用AMESim软件,建立流量匹配装置的仿真模型,对流量匹配装置工作的动态特性进行仿真分析。仿真结果表明,该系统的动态工作性能完全满足设计的要求。     

变量泵驱动变量马达系统协调控制算法研究

为了克服变量泵控制变量马达系统中泵和马达独立控制而存在系统溢流损失大、调节速度慢和没有发挥系统潜能等缺点,提出变量泵控制变量马达系统协调控制算法。变量泵对马达转速进行主动闭环控制;变量马达根据变量泵排量和马达转速要求进行预测控制而实现变量泵和变量马达的协调控制。变量泵闭环控制是时变系统,采用单神经元自适应PID控制算法;而对于变量马达控制,首先根据马达转速要求和变量泵排量计算马达预测排量,而后根据马达转速误差和转速误差变化率运用模糊控制算法修正马达预测排量而得到马达实际控制排量。对比仿真和实验表明:协调控制算法提高了变量泵控制变量马达系统响应速度,减少了系统溢流损失,验证了协调控制算法的正确性和有效性。     

内啮合齿轮泵的机械功率损失研究

基于流体力学的理论,分析内啮合多齿差摆线齿轮泵的机械损失因素,建立这种类型泵的机械损失数学模型。并针对一款内啮合多齿差摆线齿轮泵的机械损失展开计算和实验,验证该数学模型的准确性,为研究内啮合多齿差摆线齿轮泵的功率损耗提供了一种方法。     

隔膜式计量泵N型轴调节机构的优化设计

针对目前工业生产所面临的多样且复杂的需求，参考现有柱塞式计量泵传动装置中的调节机构，设计一款适合隔膜泵使用的N型轴调节机构。明确隔膜泵工作中各项重要参数以及相关因素，了解与动力端调节机构的关系；通过隔膜泵各参数计算出曲柄长度，建立N型轴力学模型，进行受力分析，计算曲柄在受到弯曲与扭转组合作用下的截面应力，反推出N型轴最佳偏心角α，再根据此选择其他尺寸；最后，根据已知尺寸设计出初步方案，采用有限元软件二次开发的方法，将结构尺寸进一步优化完善，选取合适材料，得到最终方案。计算结果表明新型N型轴调节机构在寿命、安全系数上得到了极大的提高，且机构更紧凑，整体振动更小，使得隔膜泵流量具有更高的稳定性和精确性。     

永磁同步驱动轴向柱塞液压电机泵电磁场研究

提出轴向柱塞泵和永磁同步电机一体化的动力单元,介绍永磁同步轴向柱塞液压电机泵的结构和工作原理。利用ANSYS/Emag模块对带有不同冷却流道的电机泵模型对应的空载和负载电磁场进行数值计算并对结果进行处理,得到不同电机泵模型的电磁场分布及油隙磁感应强度,并进行对比分析;将ANSYS中的负载油隙磁感应强度数据导入MATLAB进行傅里叶分析,得到基波和高次谐波的分布情况。研究结果表明:带有12个条形冷却流道的电机泵铁心不易饱和,谐波影响最小。研究结果为永磁同步驱动轴向柱塞液压电机泵的设计与优化提供理论依据。     

变转速液压动力系统低速特性研究

以变频电机拖动柱塞泵的液压动力系统为研究对象,从变频电机机械特性与柱塞泵效率角度,采用AMESim仿真和实验验证方法,深入分析变转速液压动力系统低速特性差的机制。结果表明:变转速液压动力系统在低转速运行状态下受驱动电机最大输出转矩小、机械特性弱和柱塞泵效率低、流量不稳定的影响,其低速特性差,为改善变转速液压动力系统低速特性提供参考。