恒功率变量泵的动态特性仿真研究
恒功率变量泵和恒压变量泵使用经验
恒功率变量泵和恒压变量泵使用经验恒功率泵所实现的功能就时保证电机不会超功率,低压时大流量,高压时小流量;恒压泵能够实现零流量保压。
1)恒压泵一般用于这样的液压系统:开始阶段要求低压快速前进,而后转为慢速靠近,最后停止不动并保压,像油压机就是这样。
这里,恒压泵设定的压力就是系统保压所需要的压力。
这里,对“液压系统压力由负载决定,而由溢流阀加于限定”的基本原则应该讲是符合的。
为了更好理解泵控系统,可以考虑修改为“系统压力由负载决定,而由恒压泵加于限定”。
像压机的例子,压制件的反力可以很大,具体施加多少由恒压泵调节。
2)恒流泵主要用于工程机械这种设备上就一台发动机,要充分利用其功率。
对液压系统就可以在低压时大流量,高压时小流量。
这表面上与恒压泵相似,其实不然。
恒功率泵在压力流量变化时,遵循恒功率,而恒压泵在未达到调定值之前,是最大排量的定量泵,不存在开始恒功率的拐点。
而进入恒压工况后,原则上可以根据系统的需要提供流量而保持压力不变。
3)恒压变量泵是在达到泵平身的设定压力后才开始变量,此时流量下降成陡线下降.恒功率变量泵是几乎全压力阶段都在变量,基本保证输出的功率恒定在一定范围内,但是在泵设定的功率范围内,压力上升,流量是全流量输出,当超过这个压力,流量开始下降,以保证输出功率恒定(这也就是说在低于额定功率时,实际使用功率不是恒定的).还有电控变量泵,它的变量曲线由电控部份决定,与实际压力无关.不管如何,电机与油泵的功率匹配,是必须考虑的.4)恒压泵更重要的一点是:在压力不变的情况下更节约能源。
恒功率泵是能根据负载变化改变运动速度,也主要用于这种负载变化要求速度能变化的情况。
5)1)一般情况下,固定工业液压选用恒功率的案例较少,多数是行走机械(工程机械)动力是发动机的,为了充分利用功率,选用恒功率泵的情况较多。
当然天下之大,不能一概而论。
6)对于一个在反复循环过程中,或者随机操作过程中,压力与流量两个参数都有比较大差异的系统,人们往往采用“一把钥匙开一把锁”的模式灵活处理。
基于AMESim的恒压变量柱塞泵的建模与仿真分析
合度 ,说 明所建立 的该型恒压变量柱塞泵仿 真模型是 比较准确 的。同时得 出了恒 压变量柱塞泵的超调量及恒压调整时 间。
关键 词 :恒压变量柱塞泵 ;A ME S i m;静动态特性 中图分 类号 :T H1 3 7 ;R 3 1 8 . 6 文献标 志码 :A 文章编 号 :1 0 0 1 - 3 8 8 1( 2 0 1 7 )0 5 — 1 0 0 — 4
基于 A M E S i m 的恒 压 变量 柱 塞 泵 的 建模 与仿 真分 析
罗威 ,邹 大鹏 ,肖体 兵 ,贾讲 开 ,吴百海
( 广 东工业 大学机 电工程 学 院 ,广 东广 州 5 1 0 0 0 6 )
摘要 :分析 了恒压变量柱塞泵 的工作原理 和机能 ,利用 A ME S i m的液压 机械信号 库建立该 型恒压变量柱 塞泵 的仿 真模 型 ,根据恒压 变量 柱塞泵实际 的结构 与尺寸设 置仿真模型 的各个 参数 ,对恒 压变量柱 塞泵静 动态特性进行 仿真 研究 ,得 出 了恒压变量柱塞泵 工作 时泵 口的压力 和流量特 性曲线 。将其与恒压变量柱塞 泵 的流量 压力样本 特性 曲线对 比,具有一定 吻
恒功率变量泵原理
恒功率变量泵原理恒功率变量泵系统主要由水泵、变频器、传感器、PLC控制器以及其他配套设备组成。
在恒功率变量泵系统中,水泵的速度和功率通常是由变频器控制的,在不同的运行条件下,变频器可以自动调节电机转速,以实现所需的水流量和压力。
首先,根据需要,用户设定所需的水流量和压力。
这些参数可以通过PLC控制器进行设置,也可以通过传感器实时测量来自动调节。
然后,传感器测量系统中的水流量和压力,并将这些数据传输给PLC 控制器。
接着,PLC控制器根据测量结果以及预设的设定参数,通过与变频器通信,调节变频器的输出电信号。
变频器通过改变电机的频率,来调整水泵的转速。
这样,水泵可以在实现所需的水流量和压力的同时保持恒定的功率输出。
在变频器调节水泵的转速时,它会根据实际负载情况实时调整输出频率和电压,以适应变化的工作条件。
这样可以在不同的水流量和压力要求下,保持水泵的效率和性能。
首先,它可以根据实际需求实现水流量和压力的自动调节,使得水泵的工作更加稳定和高效。
其次,恒功率变量泵系统采用了变频器控制水泵的转速,可以实现能耗的降低。
在实际运行中,如果水需求降低,系统可以自动减小水泵的转速,以降低能耗。
而在水需求增加时,系统可以自动提高水泵的转速,以满足水需求,从而提高了能源利用效率。
再次,恒功率变量泵系统具有很高的可靠性和安全性。
通过PLC控制器和传感器的配合,系统可以实时监测和控制水泵的工作状态,避免了过载和其他异常情况的发生。
最后,恒功率变量泵系统的运行成本相对较低。
由于系统可以根据实际需求自动调节水泵的转速和功率,不仅节约了能源,还减少了维护和运行成本。
总之,恒功率变量泵系统通过变频器控制水泵的转速和功率,实现了水流量和压力的自动调节。
它具有节能、高效、可靠和安全等优点,广泛应用于供水系统、工业生产和建筑领域。
随着科技的进步和应用的不断完善,恒功率变量泵系统将在未来发挥更大的作用。
恒功率恒压泵变量特性及应用研究的开题报告
恒功率恒压泵变量特性及应用研究的开题报告
题目:恒功率恒压泵变量特性及应用研究
摘要:
随着工业化的发展和人们对水资源的日益关注,压力调节技术日趋重要。
恒压恒流技术是目前应用最广泛的压力调节技术之一,而恒压恒流泵是恒压恒流技术的核心
设备。
针对恒压恒流泵在实际应用中存在的问题,本研究将重点关注恒功率恒压泵变
量特性及其应用研究。
本研究将以恒功率恒压泵为研究对象,深入探究其变量特性和应用,从而实现在不同工况下泵的输出功率和压力均保持恒定。
在数学建模方面,本研究将利用数学模
型进行仿真分析。
在实验方面,本研究将采用实际实验手段对恒功率恒压泵进行测试,验证数学模型的正确性和可行性。
本研究预计取得以下研究结果:1)揭示恒功率恒压泵的运行机理和变量特性;2)通过数学模型进行理论仿真分析,提出恒功率恒压泵的最优控制策略和参数设置方法;3)通过实验验证,证明恒功率恒压泵的理论研究和应用实践的可行性和有效性。
本研究的研究意义在于,深入探究恒功率恒压泵的变量特性和应用,对提高其性能和优化其调节技术有重要的理论和应用价值。
同时,本研究可以为恒压恒流泵的研
究提供新思路和新方法。
关键词:恒功率恒压泵,变量特性,应用研究,数学模型,实验验证。
恒压变量泵性能分析
恒压变量泵性能分析恒压变量泵的工作原理是通过驱动液体流经调节阀来调整输出流量和压力。
当泵的排量大小发生变化时,调节阀开度也会相应调整,使得输出压力保持不变。
恒压变量泵可分为定量与变量两种形式。
定量恒压变量泵的输出流量与输入轴转速成正比,而变量恒压变量泵则通过调节排量来实现流量的控制。
1.压力响应性能:恒压变量泵的压力响应速度是指从系统压力发生变化到泵输出压力调整到稳定状态的时间。
压力响应速度快表示泵的调节性能好,能够迅速响应系统压力变化。
常见的评价指标有:上升时间、调整时间和超调量。
这些指标可以通过实验测量和理论计算得出。
2.流量特性:恒压变量泵的流量特性指的是在工作压力下,其输出流量随泵输入转速的变化关系。
通常使用流量-转速特性曲线来表示。
流量特性曲线的斜率代表了泵输出流量对输入转速变化的敏感程度。
流量特性也可以通过实验测试获得。
3.效率:恒压变量泵的效率是指在给定的输出流量和压力条件下,泵所消耗的功率与输入功率的比值。
一般来说,泵的效率应尽可能高,以减少能源的消耗。
恒压变量泵的效率可通过实验测试获得。
4.稳定性:恒压变量泵的稳定性是指在恒定负载条件下,输出流量和压力的稳定程度。
稳定性好的泵能够在压力变化较大的工况下保持稳定的流量输出,从而实现对液压系统的有效控制。
5.寿命与可靠性:恒压变量泵的寿命与可靠性直接影响系统的稳定性和使用寿命。
恒压变量泵应具有良好的密封性能、耐久性和耐磨性,以提高其使用寿命和可靠性。
通过上述分析,可以对恒压变量泵的性能进行评估和比较,在液压系统中选择合适的恒压变量泵,并进行系统设计和优化。
同时,定期检测和维护恒压变量泵,保证其性能和稳定性,延长使用寿命。
基于AMESim恒功率泵的动静态特性仿真分析
2010年7月第38卷第13期机床与液压MACH I NE TOOL &HYDRAUL I CSJul 2010V ol 38No 13DO I :10.3969/j issn 1001-3881 2010 13 037收稿日期:2010-04-23基金项目:国家 863 高技术产业化研究资助项目(2007AA041803);上海市数字化汽车车身工程重点实验室开放课题基金资助(MS V 2009 02);十一五科技支撑计划资助项目(2006B AF01B03 01)作者简介:文哲(1985 ),男,硕士研究生,主要研究方向为轴向柱塞泵变量控制。
通讯作者:徐兵,E -m ai:l bxu @zju edu cn 。
基于AMES im 恒功率泵的动静态特性仿真分析文哲,徐兵(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要:以压力流量功率复合控制泵的功率控制部分为研究对象,利用AM ESi m 搭建压力流量功率复合控制泵的整体仿真模型,针对影响其功率控制部分动静态特性的几个关键因素 流量阀弹簧刚度、功率阀阀芯三角槽数进行变参分析。
仿真结果表明:增大流量阀弹簧刚度,可以改善功率控制范围内斜盘摆角的动态特性;增加功率阀阀芯三角槽个数,可以减小最小功率值,从一定程度上增大功率控制范围。
关键词:恒功率;轴向柱塞泵;动态特性;静态工作曲线中图分类号:TH137 51!!文献标识码:A !!文章编号:1001-3881(2010)13-122-6Dyna m ic and Static Sim ulation Analysis of ConstantPower Pu mp Based on Am esi mW E N Zhe ,XU B ing(State Key Lab of Flui d Po w er Trans m i s si o n and Contro l of Zhe jiang Un i v ersity ,H angzhou Zhe jiang 310027,Ch i n a)Abstrac t :T he po w er con tro l pa rt o f pressure /flow /powe r con tro l pump as the st udy object ,t he m ode l of t he pump w as co m pletely bu ilt i n AM ESi m for s i m u l a tion .A lter i ng para m eter ana l ys i s was perfor m ed for several key factors that i nfl uence t he dynam ic and sta ti c cha racte ristics o f the power control part of t he pu m p ,such as spr i ng stiff ness of flow ra te v alve and the nu m ber o f the tr iangu l a r g rooves o f the powe r va l ve spoo.l T he si m ulati on resu lts sho w tha t t he dynam ic and static character istics of the s w ash p l a te ang le i n rang e o f pow er contro l are i m proved by i ncreasi ng the spri ng stiffness o f flow ra te v alve ;the m i ni m u m pow er va l ue is reduced and the rang e o f pow er contro l i s broadened to a cer tai n ex tent by i ncreas i ng the number of t he triangular grooves of t he pow er valve spoo.lK eyword s :Constant pow er ;A x ial pist on pu m p ;Dyna m i c charac teristi c ;Static curve!!恒功率控制泵是提高液压系统节能效率的关键元件,可以在特定工况下减少原动机功率的浪费,具有良好的节能效果。
恒功率恒压泵变量机构原理分析及研究
doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2014.06.009恒功率恒压泵变量机构原理分析及研究王中伟1,2,周圣人1,2(1.四川宜宾普什驱动有限责任公司,四川宜宾644000; 2.西华大学,四川成都610039)摘要:该文以A11V-LRD 恒功率恒压泵为研究对象,介绍了压力切断和恒功率两种控制方式工作时的协同关系,重点研究了其内部变量机构的结构和工作原理;依据原理分析所得的推理结果与测试台做试验得出的数据十分符合。
关键词:恒功率;变量泵;变量机构;工作原理中图分类号:TH137.51文献标识码:A文章编号:1008-0813(2014)06-0032-03The Principle Analysis and Study of Pump Variable Mechanismwith Constant Power and Constant PressureWANG Zhong-w ei1,2,ZHOU Sheng-ren1,2(1.Sic hua n Yibin Pushdrive Co.,L td.,Yibin 644000,China; 2.Xihua University,Chengdu 610039,China)Abstract: In this paper, the A11V-LRD constant power and constant pressure pump as the object of study. Introduced the collaborative relationship when the two control mode of cut -off pressure and constant power work together. Mainly studied the structure and the principle of its internal variable institution. According to the principle analysis, the inference results are consistent with the experiment data obtained by test bench.Key wo rds: constant power;variable pump;variable mechanism;working principle0 引言恒功率控制的目的是使泵的输出动力具有自动调节性质,保证原动机总是工作在恒功率输出的最佳工况,提高原动机效率。
恒功率泵工作原理相关讨论
请教:力士乐A10VSO-DFLR(恒压/流量/功率控制)变量泵的控制原理管理提醒:本帖被论坛清道夫执行加亮操作(2009-01-08)图片:图片:图片:图片:为向各位了解力士乐A10VSO…DFLR…恒压/流量/功率控制泵的控制原理,上传4张图片.我想了解的问题是:1.功率阀的原理;2. 恒压/流量/功率控制三种控制功能的转换过程.说明:最上面的一张图为总图(网上下载的).图1和图2是按照力士乐另一份彩图资料绘制的. 图1中的A1和图2为清晰起见,图1中的X口我画在了上面(原资料是在侧面的)[ 此贴被论坛清道夫在2008-05-21 13:53重新编辑]顶端Posted: 2008-02-03 12:15 | [楼主] 小中大引用推荐编辑只看复制我的问题已经提出好几天了.无人回帖.可能是我对问题的叙述不很清楚.最近几天我琢磨了一下,对于功率阀的调节原理,我先试着分析如下.是我个人的理解,请诸位指正.功率阀相当于一个压力无级可调的(比例)溢流阀,它可无级地改变着进入流量调节器弹簧腔的压力P 通过泵斜盘改变功率阀调压弹簧的压缩量X来实现的(泵斜盘带动拨杆改变功率阀套的位置,进而改变功率阀压缩量X与泵斜盘倾角β成反比.在泵进入恒功率控制期间,流量调节器控制阀芯的位置也有3个.压力P H作用在控制阀芯的右端(见图1),以形成一个对抗反力,与作用在控制阀芯左端的泵出口压力P P相在中位(平衡位置),在此状态下,泵的斜盘倾角不变.功率阀所决定的压力P H与泵压力P P应该是同比例变化(升降)的.并且P H的变化要比P P的变化滞后一点当泵压升高时,P P先将控制阀芯向右推离中位(平衡被破坏),并进入泵变量缸的无杆腔使泵的斜盘倾角β变角β的变小,功率阀调压弹簧的压缩量X则变大,阀的开启压力P H随之升高,升高了的P H又将控制阀芯推回中循环下去,控制阀芯连续的经历由平衡→不平衡→新的平衡的过程(用一位网友的话讲,就是控制阀芯在“中位控制.当泵压降低时,则会出现相反的过程.恒功率控制始于起点的调整压力,终于切断点的限位柱(即死档铁).不知我分析的对不对,请各位点拨.[ 此贴被闫波在2008-02-11 10:35重新编辑]顶端Posted: 2008-02-09 11:13 | 1 楼小中大引用推荐编辑只看复制图片:图片:图片:上传DFLR恒压/流量/功率变量泵的性能曲线图(图4).图中的a,b,c,d,e,f是我加上去的,其余按原图绘坦言之,我基本看不明白该泵的性能曲线图.哪位能给讲解一下该泵的控制顺序;恒压,恒流和恒功率控制置?还有Wgm老师讲过:“复合控制恒功率优先”,在此,是如何保证优先的.我只知道恒功率泵的性能曲线好象是双曲线,但图上怎么看不出来呢?注:图4/B和图4/C是我个人的理解,后贴上的.[ 此贴被闫波在2008-02-19 09:15重新编辑]顶端Posted: 2008-02-12 12:07 | 2 楼l x y 9 3小中大引用推荐编辑只看复制这就是典型的双弹簧拟合成双曲线,达到工程上的“恒功率”。
基于AMESim的恒压变量泵特性仿真分析_刘庆修
钻机在垂直钻进,设置弹簧压力 2 MPa,先导压力控
制阀设定压力为 21 MPa, 斜盘转动惯量 0.01 kgm2,
泵转速 1 800 r/min, 排量 22 mL/r 及相应的调角油
缸参数。
hydraulic
PAKER PV10 Const-Pres Pump F-type
电 流 /mA
流 量 /L·min-1
requirement, in general, are formed by WEDM technology. For the WEDM operation, whole holes with
high requirement should be finished in one time, which can avoid of positional error and enhance the
主阀两侧压力曲线图。
20
F 型变量控制器带有遥控口, 遥控口连接在控
15
压 力 /MPa
制主阀芯的控制端处,遥控先导压力从遥控口引入
10
该控制端, 液压泵即在此压力点上实现补偿变量。
遥控先导压力仅在低于控制器自身先导压力阀设
5
定值的范围内能起作用。 该遥控口也可用于启动时
对液压泵泄荷。
考虑 AMESim 软件直观、可对参数研究和不用 129
液压油的作用下迅速伸出,如图 4 所示。 控制主阀
右侧的压力由于溢流阀 21 MPa 的限压作用, 压力
一直稳定在 21 MPa。 泵持续向调角油缸供油,导致
油缸的压力迅速增大, 证明了在恒压变量泵工作过
程中控制主阀可以控制调角油缸, 进而调节泵的斜
盘,改变泵的排量。 在本模型中,调角油缸未与泵的
恒功率变量柱塞泵动特性仿真与研究
与样本 曲线接近 ,验证 了仿 真模 型的正确性 ,并 通过所建 模型分 析得 出了负载变化 、换 向阀开度对 于恒功率 控 制柱塞泵变量的影响 ,为恒功率控 制柱 塞泵 的优 化设计 提供了理论 依据 。 关键词 :恒功率 ;柱塞泵 ;动态特性 ;仿真 ;A Sm ME i 中图分类号 :T 32 H 2 文献标识码 :A 文章编号 :10 0 8 (0 1 1— 0 6— 3 0 1— 7 5 2 1 )l 0 5 0
功率先导 阀参数
名义流量/ L・ i ) ( mn
名义压  ̄/ P Ma 开启 比
变 量 大 缸 缸 径/ m m 变 量 小 缸 缸 径/ m m
3o 0
01 . 1
在获得正确的仿真模型后 ,本文对泵的关于负 载变化及换 向阀开 口度的动特性影响进行了分析 。
3 1 负 载变 化对 动态特 性 的影 响 .
通过调节节流 阀来表 现不 同的负载 。节流阀
压 力设 定 值 越 小 ,意 味 着 负 载 越 小 。将 负 载分 别 设置 为 3MP 、3MP 1 a 3 a和 3 P ,获得泵 压力 一流 5M a
一
1 .压力补偿 阀 2 变量液压缸 .
4 .可 调 节 流 阀
3 .功率先导 阀
5 .换 向 阀
图 3 液压回路仿真模型
最 大排 量 ( 时 叵功率 曲线 不起作 用 ) 此 2 如 果负 载不 变 ,减 小 主 阀开度 ( 时 功率 ) 此
,
c l
搴
删
值为临界的 9 W) 0k ,回复负载传感控 制,泵出 口 压 力上 升 ,然 后 压 力 补 偿 阀右 侧 油 液 : 部 分 从 有一
簧 压缩 对 于柱塞 泵排 量 的影响 。
钻机中恒功率变量泵及其比例电磁铁的特性测试分析
钻机中恒功率变量泵及其比例电磁铁的特性测试分析刘桂芹 江进国 段成龙 曹明(中国地质大学(武汉)机电学院 湖北武汉 430074)摘 要:本文介绍了恒功率变量泵的基本原理,讨论了比例电磁铁的特性,并且根据现场的测试数据,绘出了国产A7V 电控比例变量泵比例电磁铁的特性曲线图。
关键词:恒功率 比例电磁铁 特性 测试1 引言液压系统是依靠液压泵在发动机的带动下向系统输出高压油以实现能量传递和转换的系统,所以比较容易获得大的机械力或扭矩。
通常,液压系统主要是通过压力补偿变量机构改变液压工作泵输出的流量,从而使发动机转速恒定在选择的位置上。
中国地质大学(武汉)与江西省地勘局合作的/GDY-40钻机0应用了液压传动系统。
该钻机的液压系统的主回路之一是由变量泵与定量马达组成的容积调速回路。
由于钻进过程中载荷变化大,为充分利用动力机的功率,采用了恒功率调速。
2 恒功率变量泵的基本原理变量泵的控制功能可据其输出量(压力、流量、功率等)按一定规律变化分为:恒压控制,恒流控制和恒功率控制,其中恒功率控制就是变量泵靠其变量机构根据负载的变化情况调整其输出流量,使泵的输出功率接近负载所需要的功率。
其负载和流量之间呈双曲线变化关系。
恒功率变量泵的主要优点是节能,它比定量泵系统和一般的变量泵系统更具有节能效果,且从控制性能上看能实现电控制,能适应大型的自动化控制系统的要求。
因此,它广泛应用于工程机械、矿山机械、冶金、船舶等这些功率要求大且工况多变的主机上使用。
恒功率变量又称压力补偿变量。
这种变量方式,是使流量随着压力改变作相应的变化,使泵的出口压力和流量特性曲线近似的按双曲线规律变化。
通常,这种变量机构和泵一起制造,所以又称有这种机构的泵为恒功率变量泵。
恒功率变量泵的特性非常适合工程机械的要求。
/GDY-40钻机0的液压系统采用了国产的A7V 变量泵。
该变量泵是通过电控比例变量来调节的。
恒功率控制泵,是充分利用原动机功率,使原动机在高效率区域运转的一种简便方法。
A4VG系列变量泵伺服机构动态特性分析
1一推杆;2一主阀芯;3一弹簧拉杆;4一弹簧; 5一主阀体;6一限位螺钉;7一反馈杠杆 图1伺服阀内部结构图
图2系统原理图
设以为阀芯受到的弹簧力,Ao为控制油作用 于推杆的有效面积。忽略阀芯上的粘性摩擦力、瞬 态液动力和稳态液动力,则当平衡条件ApA。=以满
参考文献: [1]王益群,钟毓宁.机械控制工程基础[M].武汉:武汉理工大学
出版社,2001 [2]王春行.液压伺服控制系统(第二版)[M].北京:机械工业出
版社,1992 [3]刘长年.液压伺服系统的设计与分析[M].北京:科学出版社,
1985
[4]黄浩.机液伺服执行器的研究[J].武汉科技大学学报(自然 科学版),2001,24(1)
g 3 导 渣 q 椭 蜒
图4阶跃响应仿真曲线
从仿真图可以看出,系统响应有一定的延时,但 稳定,无震荡,超调量也不大。优化参数匹配,可使 系统既有较快的响应速度,又有较好的稳定性‘61。
4结论
A4VG系列变量泵的变量机构是一种典型的机 液伺服系统,结构紧凑,响应快速而平稳;仿真研究 结果与试验情况基本一致,说明伺服变量机构的数 学模型是正确的。
由上述条件,可以构造出优化设计的数学模型
为:
mi叭d,1)= p竽·z
了16Mr一[7.]≤0 5.z.91(d)=
[。 11]。
1『口
g:(d'2)=3丽2Mr/一M≤。 竹b口
g,(d)=[Js。]一丽"n'd30rs≤。
0.03≤d≤0.11 0.58≤Z≤1.25
(5)优化设计结果 采用在Turbo C环境下的通用优化设计程序库 OPB-2的接口编程,利用CVM01程序,可以得到优 化设计结果如下:
基于AMESim的恒压力轴向柱塞泵动态特性仿真
by simulation when there 8re sign of wear for the position pump and
system flux change.
Keywords:Piston pump;Digital model;AMESim;Pulsation;Wear
恒压力轴向柱塞变量泵是在航空中应用较多的液 压泵,主要应用于飞机的主液压系统。它可根据出口 压力变化调整斜盘倾角来改变流量,并通过调整流量 使出口压力保持在恒定状态,具有效率高、结构简 单、体积小、功率系数高等优点。由于轴向柱塞泵的 结构特点,液压泵在工作时会产生流量脉动,较小的 流量脉动也会引起压力脉动;当系统所需流量较大如 进行起落架收放时,液压泵出口压力会减小;泵长时 间使用后,会因内部磨损导致泄漏量增大,使泵流量 和压力不足,功率下降,影响系统的正常工作。
AMESim工程软件是一种新型的基于图形化的工 程仿真软件,主要用于模拟控制对象的真实建模环 境。运用该软件中的液压仿真库和机械仿真库可以充 分考虑液压泵工作过程中的摩擦、泄漏和液压油的物 理特性。
笔者在对轴向柱塞泵的工作原理分析的基础上, 推导并建立了液压泵的数学模型,结合AMESim工程 软件对某型航空用轴向柱塞泵进行建模,对泵的压力 流量脉动及在负载变化和内部磨损两种情况下的压力 流量变化进行了仿真分析。 1 恒压力轴向柱塞泵工作原理
(15)
式中:RⅥ为吸油槽外侧所在圆半径;R亿为吸油槽内 侧所在圆半径。
排油口过流面积的模型与吸油口过流面积的模型 相同。 3 AMESim仿真模型建立 3.1柱塞模型
如图2所示,柱塞模型由控制模型、运动转化模 块、柱塞容积模型组成。柱塞容积模块由质量模块、 容积模块和摩擦泄漏模块组成。质量模块模拟柱塞的 惯性力,容积模块、摩擦泄漏模块模拟柱塞容积变 化、泄漏流量和摩擦力。根据流量与斜盘倾角和转速 的数学模型建立控制模块,将转子的转速信号和压力 传感器的压力信号经压力调节机构模型转化为运动转 化模块的输入信号;运动转化模块输出速度、位移和 力参数至柱塞容积模块;柱塞容积模型输出柱塞流 量、压力、摩擦力和泄漏流量等参数。
基于功率键合图的恒压变量泵建模与仿真
0 引言
恒压 变量 泵广泛 地 应 用 于航 空 、工业 、农 业 等 系 统 中 。现 准备对 P C钻凿 特性测 定装 置进 给液压 系 统 D 进行 改进 ,拟 用 恒 压 变 量 泵 代 替 原来 的 定 量 泵 系统 。 P C钻 凿特性 试验要 求 在设 定 的钻 压 下钻 凿 岩样 ,获 D 得钻进 过程 中各项 参 数 与钻 压 之 间 的关 系 ,由进 给 液
收稿 日期 :0 9o -1 20 _83
te mo li ov d t o i e tme r s ns T e uto o h de ss l e o prv d i e po e. he r s l fc mpu e i ai n i a ife trsmulto ss ts d. i Ke or yW ds:pr su e c n tn ump; bo r p ; smu ain e s r o sa tp nd g a hs i lto
( o eeo eh ncl Eetcl nier gC iaU ie i f e o u ( at hn ) ogig 50 1 hn ) C l g f ca i & l r a E g e n hn nvr t o t l m E s C ia ,D nyn 2 76 ,C ia l M a ci n i sy P r e
恒功率控制柱塞泵变量特性的设计及特点
恒功率控制柱塞泵变量特性的设计及特点恒功率控制柱塞泵变量特性的设计及特点活应用技术研究恒功率控制柱塞泵变量特性的设计及特点太原润滑液压研究所常若薇“随输出压力的降低而增大,泵的输出功率基本恒定。
这使原动机能充分发挥其能力,减少功率消耗。
恒功率变量特性的设计计算是实现泵的变量性能的基本保证。
1A7VLV恒功率变量泵结构及控制原理A7VLV恒功率变量泵属斜轴式柱塞泵,主要结构如所示。
其主要由主轴1、柱塞副2、缸体3、配流盘4和变量机构等组成。
工作原理是:原动机带动主轴1转动,装在主轴盘上的柱塞副拨动缸体转动。
缸体上有7个等分的柱塞孔,柱塞副在缸体孔中作往复运动。
缸体轴线相对主轴线有一夹角时,随着主轴的转动,缸体孔中柱塞副的行程有所改变。
当柱塞孔容积由小变大时,通过配流盘的低压侧从泵的吸油口吸入液压油,当柱塞孔的容积由大变小时,通过配流盘的高压侧从泵的压油口排出压力油。
主轴旋转1周,7个柱塞副在缸体孔中各往复运动1次,连续进行吸油、排油,从而使原动机输入的机械能转变为液压能。
I一主轴;2―柱塞副;3 6―变量活塞;7―传动杆;8一弹簧顶杆;A―油缸A腔;B―油缸B腔恒功率柱塞泵结构图A7VLV轴向柱塞泵恒功率变量机构主要由变量壳体5、变量活塞6、传动杆7、小活塞8、阀套9、控制阀芯10、大弹簧11、小弹簧12、调节弹簧13、弹簧顶杆14等组成。
恒功率变量机理为:由变量壳体形成的变量活塞油缸A腔常通压力油,使变量活塞带动传动杆使缸体、配流盘处于最大摆角位置,同时压力油经端盖通道作用在小活塞上,当作用在小活塞上的液压力大于弹簧11预压力和调节弹簧13的压力总和时,弹簧顶杆14顶着控制阀芯10向下运动,此时阀芯打开,高压油进入B腔,则变量活塞6在液压差动力的作用下推动着传动杆7带动缸体、配流盘绕O点转动,减少摆角Y从而压缩大弹簧11、小弹簧12使泵的输出流量减少,达到新的平衡。
同时弹簧11使控制阀芯复位,实现了行程反馈。
恒功率泵工作原理相关讨论
恒功率泵工作原理相关讨论恒功率泵是一种特殊类型的离心泵,其工作原理与普通离心泵有所不同。
普通离心泵的流量与扬程之间存在一个负相关的关系,即流量越大,扬程越低;而恒功率泵可以在一定范围内保持流量稳定,不会随着扬程的变化而产生较大的波动。
恒功率泵的工作原理基于变频调速技术。
在传统的离心泵中,电机的转速是一个恒定值,而恒功率泵通过变频器可以调节电机的转速,从而实现不同工况下的流量控制。
变频器可以根据泵的运行状态和需要的流量,控制电机转速的快慢,以达到预设的流量要求。
具体来说,恒功率泵的工作原理可以分为以下几个步骤:1.测量液体流量:恒功率泵通常配备有流量传感器,可以实时测量流体的流量。
传感器将流量信号传输给控制系统,通过控制系统来调整泵的转速。
2.根据流量信号调整转速:控制系统根据流量传感器的信号,判断泵的工况是否符合要求。
如果流量超过设定值,控制系统会调整变频器,降低电机转速,从而降低流量。
反之,如果流量低于设定值,控制系统会增加电机转速,提高流量。
3.保持流量稳定:通过不断调整电机转速,控制系统可以使流量维持在设定值附近,实现恒功率泵的目标。
在系统压力发生变化时,控制系统可以及时响应,并通过调整电机转速来保持流量的稳定。
需要注意的是,恒功率泵的流量控制并不是瞬间完成的,通常会存在一定的响应时间。
当流量发生突变时,恒功率泵需要一定的时间来调整电机转速,使得流量稳定在设定值。
因此,在恒功率泵的设计和应用中,需要合理考虑系统的动态特性和响应时间。
恒功率泵的应用可以广泛,特别适用于需要稳定流量的工艺和系统。
例如,水处理、空调系统、供暖系统等都可以采用恒功率泵来实现能耗的优化和流量的稳定控制。
总结起来,恒功率泵通过变频调速技术实现了流量的稳定控制。
通过测量流量,并根据流量信号来调整电机转速,恒功率泵可以在一定范围内保持流量的稳定。
这种泵在工艺和系统中具有广泛的应用前景,可以为能耗优化和运行稳定性提供有效的解决方案。
恒功率恒压变量泵的特性及前景
机械 2006年第11期 总第33卷 设计与研究 ・17・————————————— 收稿日期:2006-08-31作者简介:程晓东,中国石油大学(华东)在校研究生。
恒功率恒压变量泵的特性及前景程晓东,张作龙(中国石油大学(华东) 机电学院,山东 东营 257061)摘要:通过将恒功率恒压变量泵同传统的恒功率变量泵及恒压变量泵相比较,阐述它优于传统节能型变量泵的特点,并简要分析它的发展前景。
关键词:横功率恒压泵;变量特性;节能;前景中图分类号:TH322 文献标识码:B 文章编号:1006-0316(2006)11-0017-03进入21世纪,能源危机已经迫在眉睫,对节能产品的需求也迅速增加。
恒功率恒压变量柱塞泵就是在这一背景下产生的一种新型节能产品。
这种新型泵是以斜盘式轴向柱塞泵为基础,加入了新的变量形式从而实现新的功能的产品。
1 恒压变量泵恒压变量泵是一种高效、节能、大功率的液压动力源,它广泛应用于工程机械、机床工业、航空航天工业等液压系统领域。
目前,恒压泵控技术已经很成熟,国外很多厂家如:力士乐、威格士、丹尼逊以及意大利的沙姆等,都有很成熟的恒压变量泵可供选用。
1.比例控制滑阀2.伺服变量器3.压力设定弹簧4.变量反馈弹簧图1 H1VPC 泵的变量原理示意图图1为沙姆公司的H1VPC 变量泵的原理图,改变压力设定弹簧3就可按需设定泵的最高工作压力P max 。
当泵的输出压力达到P max 时,比例控制阀1在压力油作用下被打开,切换到某一特定位置后,压力油与伺服变量器2的大端相通,伺服变量器在压力油的作用下拉动变量盘,使变量角变小,从而使泵的排量变小,以维持输出压力不变。
这时,比例控制阀右端受到变量反馈弹簧4的反馈力和压力设定弹簧3的合理作用,与比例控制阀1左端的液压力保持平衡,比例控制阀保持不动。
相反,当泵的输出压力不到P max 时,比例控制滑阀1开口减小,直至关闭。
伺服变量器在压力油和弹簧力4作用下,推动变量盘,增大变量角,以增大排量来维持输出压力不变。
恒功率变量泵原理
恒功率变量泵原理
我也做这个型号的油泵,看了好多高手的见解,启发也很大,但有一些观点我不完全认同,我从油泵变量的设定和动作讲一下我的理解。
以楼主的原理图为准,1阀是LR阀(恒功率阀)设定的是恒功率曲线的启始变量点,一般是几个Mpa,2阀是恒压阀(DR阀),设定的是系统所需要的最高压力,3阀是流量阀(FR阀),不能拧死,松开就行,如4阀状态不变,那在DFLR阀中没有很大的作用,对起始变量点只有一些很小的影响,这一点和LGWX理解得不一样。
当油泵开始启动,压力还没有达到启始变量压力时,(4阀状态不变),1阀、2阀在弹簧力作用下处于原始工作位,不动作,3阀的二端同时通压力油,虽然有阻尼5的存在,但因1阀没找开,油液没有流动,不起阻尼作用,3阀二端压力一样,面积也一样,所以3阀也在原始工作位,这时油泵就是一个定量泵,
当系统压力达到1阀的设定压力,1阀打开,开始溢流,因阻尼5的作用,3阀二端产生压差,阀芯向右移动,油液经过2阀进入变量活塞右腔,开始变量,同时压缩弹簧。
这时就是位移---力反馈的恒功率原理,
当系统压力达到2阀设定的压力时,2阀的阀芯左移,压力油经2阀直接进入控制活塞右腔,进入恒压变量状态,其他阀就不起作用了。
所有的阀在起作用时,应该都不是固定在某一工作腔的,都不高频振颤,维持动态平衡,例如:恒压阀工作时,控制活塞右腔进油,流量一直在变小,直至流量小到不能维持系统压力,弹簧力大于阀芯左端的液压力,变量活塞右腔关闭,压力再升高,阀芯再打开。
恒功率变量泵的动态特性仿真研究
d t s la n u ft e mo e ,t e a c r c fAME I mo e sv r e y t e r v r ig v r c t n meh d aa a o d ip to d l h c u a y o h S M d l wa e f d b h e e sn e f a i to .T e i f e c i i i i o h n u n e l
摘
Hale Waihona Puke 要 : 恒功率变量泵 能保 证工程机械工作过程 中充分 吸收发动机的输 出功率 。为深入研究 变量泵 的变量动 态特性 ,
分析 并建 立 了 恒 功 率 变 量 泵 的 关 键 部 件 数 学 模 型 , 用 液 压 仿 真 软 件 A SM 构 建 了仿 真 模 型 。将 实 测 压 力 数 据 作 为 并 ME I 模 型 的负 载输 入 , 向验 证 了所 建 模 型 的 正 确 性 , 析 了变 量 泵 进 入 恒 功 率 调 节 区域 后 主 泵 压 力 、 量 弹 簧 预 紧 力 、 双 反 分 变 单 测 量 弹簧 、 限 载 荷 控 制 压 力 等 参 数 变 化 对 变 量 泵 动 态 特 性 的影 响 。仿 真 结 果 表 明 , 模 型 能 够 满 足 变 量 泵 的 动 态 特 性 极 该 分析要求 。 关键 词 : 恒 功 率 ; 量 泵 ; ME I 反 向验 证 ; 真 变 A SM; 仿 中 图分 类 号 : T 3 1 P 9 文献标识 码 : A d i1 .9 9 ji n 10 0 2 .0 0 1 o:0 36 /.s . 05— 3 9 2 1. s 1
Si ul to o y m i m a i n n D na c Cha ac e itc f Co t ntPo r V a i bl r t r sis o nsa we ra e Pum p
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恒功率变量泵因具有体积小、重量轻、节能等特点而在挖掘机等工程机械中得到了广泛的应用。变量 泵进入恒功率调节区域时,变量泵的最大输出流量随着主泵压力的增加而减小,而变量泵的最大吸收功率 保持基本恒定,这样就既保证了变量泵能够充分利用发动机的输出功率又不会超过发动机的最大输出功 率。以往的文献对液压泵的基本结构[1, 2]特性、系统应用等方面做了一定的仿真[3, 4]、试验研究,但是对变 量泵的变量特性、控制特性等方面的仿真研究还比较少。为了便于对恒功率变量泵的控制特性更深入地研 究以及为整机仿真平台构建动力源仿真模型,本文就以力士乐 A8VO120 恒功率变量泵为基础构建了仿真 模型,并对变量泵的变量特性、控制特性进行仿真分析。
Abstract: Using constant power variable pump in construction machinery can ensure the device absorbs power of motor sufficiently. In order to study dynamic characteristics of the variable pump deeply, we analyzed and constructed the mathematic models and AMESIM simulation models of key components of constant power variable pump. Then took the measured pump pressure data as load input of the model, the accuracy of AMESIM model was verified by the reversing verification method. The influence of parameters such as pump pressure, pre-tightening force of variable spring, number of measure spring and control pressure of limit load on dynamic characteristics was analyzed. The simulation results showed that this model can meet needs of dynamic characteristic analysis of variable pump. Keyword: constant power; variable pump; AMESIM; reversing verification; simulation
1‐主泵 2‐变量调节缸 3‐测量弹簧 4‐变量调节阀 5‐恒功 率调节器 6‐先导泵 7‐极限载荷控制比例阀 8‐变量弹簧
图 1 恒功率变量泵的基本结构
2 变量泵的数学模型
有关主泵结构已经有相关文献[1,2]做了大量研究,本文的研究重点主要是对恒功率变量泵的变量机构 及变量特性进行建模分析。考虑变量泵变量过程的相关因素,作如下假设:(1)不考虑油温随时间的变化; (2)主泵输出的液压油除供给执行机构外,还有一路液压油进入恒功率调节器,由于变量机构的容腔相 对于工作装置来说比较小,这里就不考虑流量对变量特性的影响;(3)不考虑液压油的压缩性及气穴现象, 认为液压油是充满整个变量机构容腔的。
恒功率变量泵的动态特性仿真研究
李晓军,蔡文远 (北汽福田汽车股份有限公司,北京 102206) 摘要:恒功率变量泵能保证工程机械工作过程中充分吸收发动机的输出功率。为深入研究变量泵的变量动态特性,分析并建 立了恒功率变量泵的关键部件数学模型,并用液压仿真软件 AMESIM 构建了仿真模型。将实测压力数据作为模型的负载输 入,反向验证了所建模型的正确性,分析了变量泵进入恒功率调节区域后主泵压力、变量弹簧预紧力、单双测量弹簧、极限 载荷控制压力等参数变化对变量泵动态特性的影响。仿真结果表明,该模型能够满足变量泵的动态特性分析要求。
变量泵的吸收功率达到设定值后即进入恒功率调节区域,这时主泵的输出流量随主泵压力的增加而减 小,但总的输出功率基本保持恒定,其调节过程为[10]:当主泵压力与极限载荷压力作用与调节器 5 的活塞 上的推力之和超过变量弹簧 8 和测量弹簧 3 的预压力之和时,调节阀 4 的右位工作,主泵压力进入调节缸 2 的无杆腔,在差动作用下活塞右移而使主泵排量减小,同时压缩测量弹簧使调节阀芯复位,两端达到新 的平衡。当主泵压力继续增大时,上述过程重复进行,主泵流量进一步减小并达到新的平衡。
1 变量泵的结构及原理
图 1 所示为 A8VO120 恒功率变量泵的基本结构原理图,共有三个部分:(1)主泵:为工作装置提供
动力源,完成各种动作,其中包括两个主泵和一个先导油泵;(2)变量机构:根据先导压力、主泵压力、 极限载荷压力的不同实时调节主泵的排量,以使得主泵能够根据负载需要输出流量,其中包括变量弹簧、 变量调节缸、调节阀、测量弹簧等元件;(3)极限载荷控制:根据发动机的功率调节极限载荷压力,以使 得液压泵的吸收功率能够与发动机相匹配而充分吸收发动机的输出功率。
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