德国Rexroth-A11V(L)O系列柱塞泵结构与变量机构控制原理分析

Rexroth公司生产的A11V(L)O系列轴向柱塞变量泵,结构复杂,自动化控制程度高,适用于工程机械、混凝土泵送机械。从该系列泵的结构特点入手,分析了恒功率控制、压力切断、电比例控制的基本原理和复合控制原理。     

双偏心轮式超高压自变量径向柱塞泵的设计

在分析现有变量泵缺点的基础上设计了一种新型的双偏心轮式超高压自变量径向柱塞泵,介绍新泵的整体结构,给出确定变量机构的输入扭矩与输出压力之间函数关系式的实验方案,同时设计了变量泵的液压控制回路。     

闸变量式轴向柱塞泵的流量特性

为研究闸变量式轴向柱塞泵的流量特性,建立闸变量式轴向柱塞泵机构模型,对其变量原理进行论述,并推导相关公式,在考虑泵柱塞数为奇数和偶数情况下,将闸变量式轴向柱塞泵的流量特性与斜盘式轴向柱塞泵的流量特性进行对比仿真分析。结果表明：采用闸变量式轴向柱塞泵,无论泵柱塞数为奇数还是偶数,泵的周期瞬态流量曲线形状发生变化,但瞬态流量周期没有发生改变;斜盘式轴向柱塞泵的流量脉动不随斜盘斜角的变化而变化,闸变量式轴向柱塞泵的流量脉动随配流盘转角增大而增大,且增大趋势逐渐增加。因此,采用闸变量式轴向柱塞泵时要考虑在满足泵实际排量变化范围要求下尽量控制配流盘最大转角范围,并且对闸变量式轴向柱塞泵采取必要的稳流措施非常重要。     

铝合金电磁低压铸造工艺控制方案研究

结合壳型薄壁铝合金铸件的特点,对电磁低压铸造设备的工作原理进行了分析和实验研究,提出适用于电磁泵的间接式工艺控制工艺方案,成功铸造了某罩壳,铸件成品率明显优于气压式低压铸造方法,证明该方案完全适用于电磁低压铸造技术.     

复合控制数字变量泵的特性分析

设计了一种基于矢量控制与高速开关阀控制的数字变量泵的系统简图,提出了数字变量泵的控制方案,建立了数字变量泵的数学模型,根据控制方案及数学模型,利用AMEsim与Simulink软件搭建了数字变量泵的联合仿真模型,并分析了不同转速增益、外加负载、控制流量对数字变量泵动态特性的影响。结果表明,设计的数字变量泵总体性能有较大幅度的提升,变量范围宽,控制精度高,响应速度快,且节能效果较为理想。     

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。     

径向柱塞变量泵的恒功率模糊自适应控制

径向柱塞变量泵可以采用手动控制或电液比例控制恒流量、恒压力、恒功率、负载敏感控制等多种控制方式.本文是对径向柱塞变量泵控制方式的新尝试,以JPH80AHN径向柱塞变量泵为研究对象,运用自适应控制理论对径向柱塞变量泵进行恒功率控制.     

多齿轮变量齿轮泵瞬时流量特性仿真分析

针对齿轮泵存在振动与噪声的问题,提出了一种新型结构多齿轮变量齿轮泵。依据流量特性理论分析,采用MATLAB软件编写程序对瞬时流量特性进行仿真分析。结果表明：与普通外啮合齿轮泵相比,该变量泵不仅可以改变排量,使瞬时流量显著增加、流量脉动大幅降低,而且实现了对泵体振动与噪声的有效控制,具有良好的流量特性品质。     

平衡式变量叶片泵节能研究

针对实际汽车液压转向系统中转向油泵的输出流量高于实际需求的流量的现象,提出了一种含有浮动块的新型平衡式变量叶片泵,该泵具有速度补偿特性,能降低泵的无功功率消耗.同时建立了汽车液压助力转向系统的数学模型和汽车液压动力转向系统的Matlab Simulink仿真模型,对平衡式变量叶片泵选择不同的参数进行输出功率特性仿真,对输出结果进行对比和分析.仿真结果表明,该泵在不同转速条件下的功率输出平稳,可显著减少汽车尾气排放和噪声,节能效果明显.是一种较有应用前景的新型转向叶片泵.     

IGP型高压低噪声内啮合齿轮泵结构特点分析

介绍了IGP型高压低噪声内啮合齿轮泵的工作原理,详细分析了该泵在提高承载能力,增大容积效率,降低噪声方面结构上的特点。通过实验研究,分析了其容积效率特性和工作噪声特性,结果表明该泵承载能力大(额定最高工作压力31.5MPa),容积效率高(91%),工作噪声低(60dB),适用于行走机械、组合机床等。     

典型容积泵的研究现状及综述

典型的容积泵有柱塞泵、齿轮泵和叶片泵等,综述了柱塞泵的机械噪声和流体噪声、密封及泄漏问题、摩擦副的润滑问题,并阐述了问题产生的机理和研究方法;综述齿轮泵和叶片泵的困油、流量脉动和噪声等问题及解决方法。经过国内、外科研院所多年的技术攻关,容积泵在这些方面有很大改善,但是排量体积比小、脉动率大等问题需要继续研究解决,同时也有必要提出新型容积泵。     

多对置柱塞泵的扰力平衡方法

多对置柱塞泵是新型产品,具有压力高、流量大、高效节能等优点,但由于结构新颖复杂,无法采用现有方法对其进行扰力平衡。针对多对置柱塞泵的特殊结构,分析多对置柱塞泵的主要运动机构,推导出扰力的计算公式;然后根据扰力的特点设计不同的平衡方法,对扰力进行平衡,提出了适应于多对置柱塞泵扰力平衡的有效方法;最后通过实例计算仿真,证明该平衡方法对多对置柱塞泵扰力的平衡具有实用价值。     

掘进机液压系统中柱塞泵壳体温升的试验分析

针对隧道掘进机液压系统中三联柱塞泵壳体温度存在明显差异的问题,首先分析轴向柱塞泵的生热机制,并对三联泵中不同排量的轴向柱塞泵进行了壳体温升、泄油压力及泄油流量的空载试验。试验结果表明:排量为145、260 mL/r的轴向柱塞泵,其壳体中部温度最高,是滑靴副、柱塞副、配流副、柱塞泵搅动总功率损失所致;带离心加注泵的柱塞泵,通过将泵送的多余油液经壳体流回油箱,可显著降低柱塞泵壳体温度,降温可达11℃。     

高速轴向柱塞泵空化机制研究与优化

为降低高速轴向柱塞的空化程度,以某型号轴向柱塞泵为例,利用Pumplinx软件搭建CFD仿真模型,探究不同转速与不同吸油口压力对泵空化程度的影响,并结合MATLAB软件对离散的仿真结果进行拟合,得到转速、吸油口压力与吸油效率的变化规律曲线。研究结果表明：当柱塞腔内气体体积达到12% 以上,柱塞泵吸油效率下降甚至无法吸油;通过提高吸油口压力可以有效降低柱塞腔的空化程度,提高柱塞泵吸油效率;为了保证泵在5 000~6 000 r/min下能够正常吸油且有较高的吸油效率,可以使吸油口压力值介于0.25~0.30 MPa之间,此时柱塞腔空化程度和吸油效率均达到相对稳定。     

新型高转速柱塞泵转速变化压力特性研究

为了研发高转速、高流量的燃油泵,以新型双斜盘柱塞泵为原型,搭建其流域简化数值仿真模型,研究不同转速下柱塞腔压力脉动机制及演变规律。对比不同转速下柱塞泵压力脉动,探究转速变化对压力大小影响;结合柱塞泵旋转过程中柱塞腔和配流盘的位置和压力变化,研究运行过程中柱塞腔内部压力波动成因。结果表明：随着转速的增加,柱塞腔内部各点压力值提高,但整体压力波动趋势一致;柱塞腔内部压力波动受到与配流盘接触情况和柱塞泵活塞一侧往复运动的影响。     

液压泵产品功率密度特性分析

液压泵功率密度定义为输出功率与质量的比值。对质量和体积有严格要求的诸如深海机电、航空航天和仿生机器人等领域,功率密度是液压泵研发与选用的重要指标。基于结构和材料2个方面,对比分析了国内外知名液压公司3类液压泵（齿轮泵,叶片泵和柱塞泵）的功率密度特性。结果表明：液压泵功率密度范围为0.18～7.35 kW/kg,齿轮泵功率密度最大为7.35 kW/kg,叶片泵为5.41 kW/kg,斜盘式柱塞泵为3.54 kW/kg;力平衡式或间隙自动补偿式结构的液压泵功率密度较高;铝、钛等轻质合金材料的应用能明显降低液压泵自重,提高功率密度。研究为高功率密度化、轻量化液压泵的设计和选用提供参考。     

基于位移协调控制的液压式压裂泵流体脉动抑制研究

针对液压式压裂泵多液缸输出流体脉动问题,分析液压式压裂泵脉动产生机制,在此基础上提出基于位移协调控制的液压式压裂泵脉动抑制方法,根据样机参数建立仿真模型,并在输出压力为55 MPa的工况下验证了仿真模型的正确性。在发动机输出最大功率、压裂泵输出最大流量工况下进行仿真。理论和仿真结果表明：基于位移协调控制的液压式压裂泵脉动抑制方法,通过实时检测各液压缸内柱塞的位移,一缸柱塞即将到位的信号除了控制自身减速停止外,还要控制另外一缸柱塞启动加速,使得两缸柱塞的减速和加速过程互相重叠,实现了液缸柱塞的强制有序换向,可显著抑制流量和压力脉动;在发动机输出最大功率、压裂泵输出最大流量工况下,输出流量脉动从25.45%降低到11.55%,输出压力脉动从46.58%降低到21.93%。     

圆形及方形截面柱塞与其导向孔的热变形分析

柱塞泵在工作温度下容易产生局部磨损现象,根据某型径向柱塞泵的相关参数计算得到柱塞泵的工作温度;通过对圆形与方形截面柱塞及其导向孔热变形的分析,得到两种不同截面柱塞与导向孔的相对热变形量。分析结果表明:方形截面柱塞与导向孔在热变形情况下基本可以保持面面接触的配合关系,该种截面的柱塞及其导向孔可应用于柱塞泵。     

斜轴式海水柱塞泵的研制

海水液压泵作为海水液压系统的核心动力元件,是海水液压技术发展的关键.通过分析和比较各种现有的海水液压泵结构形式,确定以斜轴式柱塞泵为该泵的结构形式;阐述斜轴式海水柱塞泵的结构特点以及工作原理;讨论斜轴式柱塞泵关键零部件--柱塞副和配流副的设计和材料选择;并介绍该泵的应用状况.     

一种乳化液泵的变量方式探讨

介绍了一种卧式五柱塞变量乳化液泵的结构及其变量控制原理,对变量过程中的主要受力部件曲轴进行了有限元分析,同时利用AMESim对变量过程中泵的流量脉动进行仿真分析,重点分析了该结构的可行性与实用性。