往复式液压隔膜泵的流量脉动分析及消振系统设计

针对往复式液压隔膜泵的流量和压力脉动,分析了产生脉动的原因,讨论了峰值分散技术和蓄能器对流量脉动的消振作用。本文以中国石化安庆分公司输送炭泥浆料的双软管隔膜泵为例,介绍了该泵采取的最优相位分散法、脉动消除器、气囊式蓄能器和吸人空气室消振系统的设计及应用实践。     

油压驱动海水往复泵的流量脉动及其控制

研制出了用于反渗透海水淡化系统的油压驱动海水往复泵,分析计算了其流量输出特性,针对存在的流量脉动问题,在往复泵出口设置蓄能器以吸收脉动。采用AMESim软件对带蓄能器的往复泵输出特性进行了仿真计算,结果表明,往复泵出口设置蓄能器能有效吸收脉动,影响其效果的主要因素是往复泵换向停留时间、蓄能器充气压力和蓄能器容积大小。     

对置式机动往复泵流量脉动及影响因素

为降低对置式机动往复泵流量脉动率,根据对置式机动往复泵的结构特点和工作原理,建立瞬时流量数学模型和仿真模型,探究不同结构参数对流量脉动的影响。研究表明:该类泵流量脉动周期受柱塞对数m影响,柱塞对数m为奇数时流量脉动较低,m越大脉动越小;曲柄错角在180°和360°均布时,流量脉动最小;连杆比对流量脉动没有影响。该研究为该类泵的优化设计提供了理论基础。     

基于耦合补偿的往复泵同步控制

系统地阐述了电机驱动往复泵输送矿浆峰值分散技术,在分析单台往复泵流量脉动及压力脉动产生原因的前提下,论述了多台泵向同一管路输送矿浆时产生峰值叠加的原因及消除峰值叠加的两个条件,识别最佳分散相角值。针对现有多电机泵协调输送系统,采用电机轴相关的同步控制策略,提出了基于耦合补偿的同步控制策略实现输送矿浆峰值分散。     

单缸双作用隔膜泵脉动消减技术研究

针对单缸双作用隔膜泵脉动，分析了产生脉动的原因、蓄能器对脉动的消减作用、空气室结构参数与流量脉动衰减率的关系。讨论了峰值分散技术对多联单缸双作用隔膜泵流体脉动的消减作用，并给出了最优分散相角的计算公式及软件计算判断方法。     

凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵仿真及分析

针对传统往复泵结构复杂、流量波动较大、凸轮驱动往复泵寿命短等问题,提出了一种凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵,凸轮机构和齿扇齿条机构的交替工作驱动该往复泵的活塞做往复运动,使活塞呈现匀加速—匀速—匀减速的运动规律。建立了活塞的运动方程,并以三缸往复泵为例分析了往复泵的流量特性和相位误差角对流量脉动的影响,建立了凸轮和齿扇齿条复合驱动的三缸往复泵的动力学仿真模型,讨论了液力端载荷作用下活塞的运动特性。研究结果表明:凸轮和齿扇齿条复合驱动的三缸往复泵的流量脉动率仅为1.68%,已经达到曲柄滑块机构往复泵有空气包作用时的效果;相位误差对流量脉动存在一定影响,其大小应控制在±30′以内。仿真结果验证了所提出的凸轮和齿扇齿条复合驱动的新型往复泵的合理性与可行性。     

齿轮泵的瞬时流量及流量脉动的抑制

针对齿轮泵瞬时流量的数学建模问题,提出控制面积法,分析转进与转出控制区域面积。讨论卸荷槽对降低齿轮泵流量脉动的影响,通过对齿轮泵流量脉动曲线分析,得出流量脉动和齿轮啮合位置关系,提出采用两对齿轮错相位叠加方法减小流量脉动,并分析如何实现错相位叠加,发现错相位叠加法能够有效减小齿轮泵的流量脉动。     

基于组合运动规律的新型圆柱凸轮往复泵的流量脉动分析

为防止破坏高分子除冰液的化学物理性质,现有国产飞机地面除冰系统采用传统往复泵进行供液。针对往复泵存在的流量脉动问题,设计了一种新型圆柱凸轮往复泵。该泵采用奇数缸空间对称的结构布局方式:在圆柱凸轮上均匀布置3根活塞杆,每根活塞杆左右对称驱动一组液压缸。对余弦曲线进行修正,设计了正弦加速—等速—余弦减速的组合运动规律,构造出一条平滑连续的新型加速度曲线。考虑多缸流量叠加平稳性,将各活塞杆运动的相位耦合,进而推导出圆柱凸轮的廓线方程。应用解析法建立数学模型,对比新组合曲线与余弦曲线的运动学特性,计算出流量脉动率。试验分析验证了仿真结果的合理性,该新型泵可有效抑制流量脉动,为民航除冰装备研制提供了依据。     

双面凹槽凸轮泵的流量脉动分析

民航地面除冰系统中选用往复泵作为供液动力装置,以保证高黏度除冰液的物理化学性质。为抑制往复泵的流量脉动,设计了一种新型双面凹槽凸轮泵。该新型泵采用空间对称的布局方式:凸轮端面设置由多段曲线拟合轮廓形成的凹槽,两端面的凹槽轮廓呈90°的相位差;两组液压缸沿凸轮径向对称排列。修正正弦运动规律,设计出"正弦加速—等速—正弦减速—静止"的新型运动规律。采用解析法建立双面凹槽凸轮的轮廓曲线数学模型,对活塞杆进行运动学分析,进而精确设计凸轮的轮廓曲线。仿真分析双面凹槽凸轮泵的流量特性,对比试验数据,验证了该新型泵能有效地降低流量脉动。该研究有利于民航地面特种设备的研制。     

航空过滤器压力脉动衰减抑制机理分析

应急放能源系统是飞机液压系统失效时用于飞机起落架收放的应急动力单元,但该系统存在压力脉动大导致系统不稳定等问题,严重影响飞机的运行安全。利用航空过滤器内部腔体形成压力脉动衰减器对脉动进行抑制。采用压力波声学传播理论及Comsol Multiphysics进行了有限元建模及仿真,得到过滤器腔体直径、腔体长度、入口直径、出口直径为影响过滤器传递损失的关键参数。通过实验测试,过滤器后压力脉动幅值由20.9±0.44 MPa衰减至20.9±0.15 MPa,衰减效果良好,增大腔体直径后脉动抑制效果进一步增强,与仿真结果一致。验证了过滤器压力脉动建模仿真方法的正确性,也为小流量液压系统过滤器设计提供了新的思路。