泵用直线电机控制策略及试验研究

针对传统水液压柱塞泵输出流量脉动大、振动噪声高的问题,研制出一种以直线电机作为动力端的直驱水压柱塞泵.为减小直线电机换向对泵体产生的振动冲击,消除多个电机运行时的相位误差,实现柱塞泵低振动、流量稳定输出,对直线电机单直线电机控制模式、多电机协同控制策略以及电机运动顺序进行研究试验.试验结果表明:4台直线电机在SPLINE运动模式下以三角波曲线在插补点同步,按照优选出的启动顺序运动是实现柱塞泵低振动,输出流量稳定的最佳控制方式.     

基于AMEsim直线电机往复泵建模及流量特性研究

针对传统旋转电机结构复杂、不易于调节和控制等问题,本文基于直线电机的特点,研究了直线电机动子直接驱动活塞杆做往复运动的往复泵,建立了往复泵在系统工作过程中的运动模型,并根据传统往复泵系统的运动规律,利用AMEsim进行仿真验证。仿真结果表明,采用合理的控制系统,直线电机往复泵柱塞的位移、速度、加速度等运动性能以及泵流量的输出较为稳定。该研究从理论上基本消除往复泵输出流量的脉动性,可满足现代机械工业对往复泵的要求,对直线电机往复泵的应用推广具有一定的研究意义。     

直线电机抽油泵流场数值研究

将直线电机置于井下,直接驱动柱塞泵举升原油,有利于提高系统效率和节能.根据直线电机抽油泵结构,结合柱塞和阀球运动模型,运用动网格技术和自编程UDF模块对Fluent进行二次开发,实现了柱塞和阀球运动与流场的耦合求解.可以确定泵筒内任意计算时刻流场状态,揭示了柱塞往复运动过程中泵筒内部流场演化、阀球运动和流场特性.计算结果与实验结果吻合较好,为研究新型抽油泵提供了参考和依据.     

叶片泵泄漏流量脉动的研究

对 10叶片式轿车转向泵定子曲线进行了校系统的研究 ,分析其运动特性及流量脉动。在前人研究工作的基础上 ,建立了转向泵漏油流量的数学模型。结果表明 ,分段组合曲线不但运动学特性较好 ,而且其流量脉动显著降低 ,10叶片式泵而言 ,比通常采用的高次曲线更有推广应用价值     

叶片泵泄漏流量脉动的研究

对10片叶式轿车转向泵定子曲线进行了校系统的研究,分析其运动特性及流量脉动。在前人研究工作的基础上,建立了转向泵漏油流量的数学模型。结果表明,分段组合曲线不但运动学特性较好,而且其流量脉动显著降低,10片叶式泵而言,比通常采用的高次曲线更有推广应用价值。     

基于空间RCCR机构的轴向柱塞泵的性能参数分析

以空间RCCR机构的原理及运动规律为基础,对基于空间RCCR机构的轴向柱塞泵进行了性能参数的计算,得出该泵的排量公式及流量脉动系数,并对柱塞数与流量脉动系数关系进行分析,证明了该泵符合一般斜轴泵的规律;此外,还将其与现有斜轴泵进行比较.结果表明:基于空间RCCR机构的轴向柱塞泵传力杆铰接处运动轨迹为一椭圆,且该泵柱塞的运动规律清晰,为一平滑的正弦曲线;该泵在斜轴泵工况下传力杆的Z向约束力受力状态良好,接近于余弦曲线.     

面向数控机床直驱电机应用测试研究

针对直驱电机应用于高档数控机床带来的新问题,根据数控机床的粗、精加工情况及直线电机闭环矢量控制原理,提出了直线电机的低速轻载推力波动、高速重载推力波动、电流环响应、闭环速度环响应、闭环位置响应5项面向数控机床直驱电机评价指标。利用直驱电机应用测试平台系统,对直线电机的评价指标进行相应的应用性测试分析研究,并提出了改进意见。     

基于试验模态法的直驱式超高压泵动态特性研究

为得到直驱式超高压泵的动态特性参数,采用试验模态分析方法,对超高压水射流直驱式超高压泵的整体结构进行分析。在试验数据的基础上对频响函数进行优化,利用单模态参数识别法对直驱泵进行参数识别,获取整机固有频率、阻尼比和相应的振型。研究结果表明:直驱式超高压泵的固有频率集中在低频段(49.90,100.21,149.13,175.93 Hz)和高频段(高阶模态频率大于1 000 Hz);薄弱环节主要集中在泵头阀部分;直驱式超高压泵在工作过程中,电机速度应避开981.8,2 004.2,2 982.6 r/min附近的3个速度范围。     

基于SVR的轴向柱塞泵配流盘三角槽结构优化

为优化轴向柱塞泵的输出动态特性,提出了一种基于支持向量回归机(SVR)的柱塞泵配流盘三角槽结构优化方法。首先,根据轴向柱塞泵的工作原理对其输出特性进行建模,并通过试验对仿真模型的准确性和可行性进行验证,试验与仿真结果误差约为0.31%,理论模型与试验具有较好的一致性。然后,通过计算获取不同配流盘三角槽结构条件下的样本数据,基于SVR模型找出柱塞泵出口流量脉动与三角槽的深度角、宽度角间的对应关系,计算得到深度角与宽度角的最优解分别为11.2°和51.7°。最后,在相同工况条件下,将三角槽结构优化前和优化后计算结果进行对比分析,结果显示,柱塞泵优化后的流量脉动相比优化前降低了1.87%,为制作新产品缩短了研发周期和成本。     

直驱容积控制电液伺服系统模型与动态特性

为了研究直接驱动容积控制电液伺服系统动态响应特性不高的原因,分别建立直驱容控电液驱动系统的电机控制、液压动力机构和液压执行机构等子系统的力学模型,并建立直驱容控电液伺服作动器的数学模型.利用MATLAB软件对系统主要部件进行数值仿真分析.结果表明,系统动态特性不高的根本原因是泵控动力机构的动态特性不高.对系统各组成部件...     

油液特性对轴向柱塞泵流量脉动的影响

含气量、温度和压力作为反应油液特性的3个重要参数,在轴向柱塞泵仿真分析时易忽略其对流量脉动特性的影响。为了探究油液特性对轴向柱塞泵出口处流量脉动的影响规律,基于AMESim建立轴向柱塞泵的仿真模型,对不同的含气量、温度以及压力下轴向柱塞泵的流量脉动进行仿真,对其结果进行分析。结果表明:油液特性对轴向柱塞泵的流量脉动影响较大,轴向柱塞泵流量脉动特性随着油液含气量的增大而减小,随着油液温度的升高而减小,随着系统压力的减小而增大。     

修正心形线式内曲线径向柱塞马达脉动分析

为设计出输出特性良好的内曲线径向柱塞式液压马达,提出了一种新型的内曲线——修正心形线.该曲线为一条简单、连续、封闭且高次可微的周期性曲线,可解决内曲线马达的内部冲击问题.选用修正心形线作为马达的内曲线,通过理论推导,分析不同周期数和柱塞数对马达相位的影响.相位分析结果表明:马达的脉动情况取决于马达的等效柱塞数.推导了该曲线形式下马达的脉动率通用公式,结果表明,随着等效柱塞数的增加,马达脉动率减小.仿真结果验证了理论分析结果的正确性.     

轴向柱塞泵的流量脉动

通过对轴向柱塞泵实际排液状况的分析,经过严格的数学推演,本文得出了有关轴向柱塞泵流量脉动的结论:偶数柱塞泵优于奇数柱塞泵,流量脉动频率与柱塞的奇偶性无关。     

径向低速大扭矩水液压马达定子曲线分析

提出了一种采用自然水（含海水和淡水）作为液压介质进行工作的径向低速大扭矩马达。与油压马达相比,摩擦、磨损、腐蚀等是水压马达面临的主要问题,而合适的定子曲线可以减少摩擦、磨损、水击等现象的发生。本文根据运动学理论对水液压马达的定子曲线进行了设计与分析。对幅角修正等加速运动规律和匀变加速修正等加速运动规律的加速度公式进行了修正。对9种不同类型运动规律的各区段幅角进行了设计,并结合曲线方程和水压马达的相关参数绘制出相应的定子曲线。综合分析了9种类型定子曲线下柱塞副（滚球与柱塞）的加速度、速度以及曲线压力角等特性,指出有过渡区的等加速运动规律曲线较适合于所研究的低速大扭矩水液压马达。     

轴向柱塞液压电机泵内部流场的分析

提出了一种新型的轴向柱塞液压电机泵,简要介绍了其结构和特点。运用计算流体动力学的方法对轴向柱塞液压电机泵内部流场进行数值计算与分析。主要分析了在转子转速不同情况以及转子转过不同角度时流道内的压力、速度等分布情况;研究结果表明,随着转子转速的增大,柱塞腔内的压力明显减小,但压力损失有所增加,因此在设计时该泵的转速不宜选取过高。通过对流场的对比分析能够判断流道设计的是否合理从而为流道结构的优化设计提供有效参考。     

水压轴向柱塞泵配流盘预升压角

为了调查流量特性,以水压轴向柱塞泵为研究对象,在考虑预升压角的作用和关键摩擦副泄漏的前提下,建立了泵实际输出流量的数学模型,对配流盘的结构参数进行了设计计算.运用PumpLinx软件对不同预升压角下泵的流场进行了数值模拟,对泵的流量特性进行了分析.研究结果表明:水压轴向柱塞泵在排水过程中,会产生流量倒灌现象,使得单个柱塞腔内的压力和流量以及泵的输出流量产生脉动.增大预升压角可以增长柱塞腔内部流体的预压缩时间,减小柱塞腔内部和泵出口的压力差,从而减少柱塞腔的流量倒灌量,降低柱塞腔内的压力和流量脉动.适当增大预升压角有利于提高泵的流量特性,预升压角取20°时,泵的流量特性最佳.但预升压角超过20°时,预升压区和预卸压区流量倒灌的叠加会导致泵出口的流量脉动增大.     

轴向柱塞泵流量脉动的研究

对轴向柱塞泵流量脉动进行了分析研究，通过对流量方程进行傅立叶变换，求得流量方程的另一种表达式，即泵的流量可以分成常量部分以及脉动部分，同时对脉动部分的各次谐波幅值进行了研究和讨论，得出了在系统中加阻尼后，能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。     

微机控制数字变量轴向柱塞泵的研究

介绍了一种新型的由微机控制器控制、步进电机驱动的变量轴向柱塞泵,着重阐述了数字变量轴向柱塞泵的结构、工作原理,微机控制系统的软、硬件设计,数字泵的理论分析及实验研究．