一种新型轴向柱塞泵恒功率控制机构的研究
C192型恒功率轴向柱塞泵
４ ０ ２ １ ６ ０ ）
关键词 ： 恒功 率 ； 高压 、 大流量 ； 新 材 料 摩 擦 副
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ７ ． ５ ２
Ｏ 前 言
我公 司于 ２ ０ ０ ８ 年 底承 担 了海 军某舰 船 液压 系统 用 轴 向柱塞泵 的 国产化研 制任务 ， 其额 定流量 ４ ８ ０ Ｉ ＿ ／ ｍｉ ｎ 、 额
定转速 ２ ５ ０ ０ ｒ ／ ａｉ ｒ ｎ 、 额定 压 力 ３ ５ ＭＰ ａ ， 尖 峰压 力 ４ ０ ＭＰ ａ ，
液 压 气动 与 密 封 ／ ２ ０ １ ３年 第 ０ １期
Ｃ １ ９ ２型恒功率轴 向柱塞泵
王 亮， 孔令孝 ， 黄 莉 ， 刘建华 ， 陈文胜 ， 徐 强
（ 中船重 工重 庆液 压机 电有 限公 司 ， 重庆
摘 要： 该 文 对 高 压 大 流 量 恒 功 率 轴 向 柱 塞 泵 的 材料 及 加 工 工 艺 进 行 了研 究 。
［ １ ］ 陆鑫盛， 周洪． 气 动 自动 化 系 统 的 优 化 设 计 【 Ｍ】 ． 上海： 科 学 技 术
【 ２ 】 气动工程手册编委会． 气动工程手册【 Ｍ】 ． 北京： 国防 工 业 出 版
社。 １ ９ ９ ５ ．
在装 配 过程 中的过 度 拉伸 。也 可 以保证 密 封 圈 的使用
ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ；ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ； ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ； ｎ ｅ ｗ ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｉ ｒ ｓ
3-4柱塞泵
例题 1.已知:泵
n = 950 r / min q = 150 l / min
V = 168 ml / r η = 0 .87
∆ p = 29 .5 MPa
求: 1) q 0 = ? 2 )η v = ? 3 )η m = ? 4 ) Pi = ? 5 )T = ?
1.已知:泵 n = 950 r / min q = 150 l / min
V = 168 ml / r η = 0 .87
∆ p = 29 .5 MPa
求: 1) q 0 = ? 2 )η v = ? 3 )η m = ? 4 ) Pi = ? 5 )T = ? 解: 1) q 0 = nV = 950 × 168 × 10 −3 = 159 .6 (l / min)
q 150 2 )η v = = = 0 .94 p Tt q0 T 159 .6 η w 0 .87 qt w 3)η m = = = 0 .93 ηv 0 .94 ηm −3 6 P0 150 × 10 × 29 .5 × 10 4 ) Pi = = = 84 .8( kW ) η 60 × 0 .87 ∆ pV 29 .5 × 10 6 × 168 × 10 −6 5)T = = 848 .6 ( N ⋅ m ) = 2πη m 2π × 0 .93
第五章 柱塞泵 工作原理: 柱塞在缸体内往复运动 实现密封工作容积的变化 特点 柱塞和缸体均为圆柱体,易加工,内泄小; 易实现变量; 缸体为厚壁孔,耐高压; 体积小,重量轻; 波动系数小, 若z=7,σ=2.52%; 构造复杂,成本高. 应用:高压,大流量,大功率的系统中和流量 需调节的场合
分类 按结构
第一节 轴向柱塞泵 三、斜盘式轴向柱塞泵结构特点 2滑靴型 1点接触型
流体力学与液压传动(专科) 作业答案
流体力学与液压传动（专科）作业答案一、判断( 每题参考分值2.5分 )1、液压缸差动连接时，液压缸产生的作用力比非差动连接时的作用力大。
A. 正确B. 错误答案:【B】2、在研究流动液体时，把假设既无粘性又不可压缩的液体称为理想流体。
A. 正确B. 错误答案:【A】3、轴向柱塞泵是通过改变斜盘的角度来实现变量的。
A. 正确B. 错误答案:【A】4、通过节流阀的流量与节流阀的通流截面积成正比，与阀两端的压力差大小无关A. 正确B. 错误答案:【B】5、容积调速回路中，变量泵-定量马达的调速方式为恒转矩调节；定量泵-变量马达的调节为恒功率调节。
A. 正确B. 错误答案:【A】6、定值减压阀为出口压力控制，阀口常开，先导阀弹簧腔的泄漏油必须通油箱。
A. 正确B. 错误答案:【A】7、液体在管道中存在两种流动状态，层流时粘性力起主导作用，紊流时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用雷诺数来判断。
A. 正确答案:【A】8、液压缸差动连接时，能比其它连接方式产生更大的推力。
A. 正确B. 错误答案:【B】9、作用于活塞上的推力越大，活塞运动速度越快。
A. 正确B. 错误答案:【B】10、液压泵的实际流量比理论流量小；而液压马达实际流量比理论流量大。
A. 正确B. 错误答案:【A】11、标号为N32的液压油是指这种油在温度为400C时，其运动粘度的平均值为32mm2/s。
A. 正确B. 错误答案:【A】12、定值减压阀为出口压力控制，阀口常开，先导阀弹簧腔的泄漏油必须通油箱。
A. 正确B. 错误答案:【A】13、液流流经薄壁小孔的流量与小孔通流面积的一次方成正比，与压力差的1/2次方成正比。
通过小孔的流量对温度不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。
A. 正确B. 错误答案:【A】14、由于流体具有粘性，液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由沿程压力损失和局部压力损失两部分组成。
B. 错误答案:【A】15、调压回路的功用是使液压系统整体或某一部分的压力等于或不超过某个限定值。
挖掘机司机初级理论知识试卷1(后面附答案)
挖掘机司机初级理论知识试卷1(后面附答案)挖掘机司机初级理论知识试卷1注意事项：1.本试卷依据《挖掘机》国家职业标准命制，考试时间为60分钟。
2.请在试卷标封处填写姓名、准考证号和所在单位的名称。
3.请仔细阅读答题要求，在规定位置填写答案。
一、单项选择题（第1题~第80题。
选择一个正确的答案，将答题卡相应的字母选项涂黑。
每题1分，满分80分。
）1.下列选项中属于职业道德作用的是（A）增强企业的凝聚力。
2.企业创新要求员工努力做到（D）激发人的灵感，遏制冲动和情感。
3.职业道德通过（A）协调员工之间的关系，起着增强企业凝聚力的作用。
4.在液压系统元件损失中，（D）液压管道的损失最小。
5.采用恒功率变量泵的变量系统其功率利用要比定量系统（A）高。
6.单半液压挖掘机必须考虑行走限速回路的液压马达的补油和（C）节流限速。
7.液压系统缸体磨损严重时可采用（C）研磨修复。
8.电液换向阀可分为弹簧对中型和（B）控制对中型。
9.自吸能力要求泵所允许的吸油高度（D）600 mm以上。
10.液压传动基本回路的压力控制回路中的调压回路是限定液压系统的最高工作压力，使系统压力（B）不超过压力控制阀的调定值。
11.单泵定量系统发动机功率平均只用了（A）约60%。
12.液压自动合流大多是（A）阀内合流。
13.在挖掘机回转机构的回路上通常设有（D）溢流阀。
14.在液压缸耐压试验中要求不得有（B）内渗漏现象。
15.气缸中最大磨损部位是（A）中部。
16.钢件淬火后进行高温回火温度为（未给出答案，无法判断是否错误）。
答案：1.A2.D3.A4.D5.A6.C7.C8.B9.D 10.B11.A 12.A 13.D 14.B 15.A 16.未给出答案。
17、钢的化学成分是影响变形的主要因素。
其中选项应为A.碳含量、B.合金元素含量、C.硬度、D.强度。
18、V形密封圈的性能特点是可用在移动速度较高的液压油缸中，油压愈高，密封性能愈好。
液压与气压传动试题
液压与气压传动试题及参考答案一、填空题1.液压系统中的压力取决于.负载——，执行元件的运动速度取决于.流量—。
2.液压传动装置由—动力元件、执行元件、_控制元件—和—辅助元件-四部分组成，其中—动力元件.和—执行元件.为能量转换装置。
3.变量泵是指—排量—可以改变的液压泵，常见的变量泵有—单作用叶片泵__、—径向柱塞泵_、_轴向柱塞泵—其中一单作用叶片泵_和_径向柱塞泵_是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，.轴向柱塞泵_是通过改变斜盘倾角来实现变量。
4.液压泵的实际流量比理论流量_小_；而液压马达实际流量比理论流量_大_。
5.斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为_柱塞—与一缸体__、_缸体与_配油盘_、_滑履与一斜盘_。
6.外啮合齿轮泵的排量与—模数―的平方成正比，与的_齿数—一次方成正比。
因此，在齿轮节圆直径一定时，增大—模数—减少—齿数―可以增大泵的排量。
7.外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是一吸油—腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是—压油—腔。
8.为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开-卸荷槽__ ,使闭死容积由大变少时与压油—腔相通，闭死容积由小变大时与一吸油腔相通。
9.齿轮泵产生泄漏的间隙为一端面间隙和径向间隙，此外还存在一啮合一间隙，其中一端面—泄漏占总泄漏量的80%〜85%。
10.双作用叶片泵的定子曲线由两段_大半径圆瓠__、两段小半径圆弧及四段—过渡曲线组成，吸、压油窗口位于_过渡曲线段。
11.调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上 .拐点压力―的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变一泵的最大流量__。
12.溢流阀为—进口―压力控制，阀口常―闭―，先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。
定值减压阀为—出口―压力控制，阀口常开—，先导阀弹簧腔的泄漏油必须单独引回油箱。
13.调速阀是由一定差减压阀和节流阀串联而成，溢流节流阀是由一定差溢流阀—和节流阀并联—而成。
柱塞泵原理
400YCY14-1B自动变量柱塞泵的详细描述：YCY型轴向柱塞泵YCY型轴向柱塞泵（10YCY-250YCY）结构原理简述该种变量形式的轴向柱塞泵是靠泵本身压力自动控制，如上图高压油流通过通道（a）、(b)、（c），进入变量壳体（302）的下腔（d），由此经过通道(e) 分别进入通道(f)和（h），当弹簧的作用力大于由通道（f）进入伺服活塞（309）下端环形面积的液压推力时，则油液经（h）进入上腔（g），推动变量活塞（301）向下移动，使泵的流量增加。
反之，当泵的压力克服弹簧力使伺服活塞向上动时，堵塞通道（h），使（g）腔油通过（i）而卸压，此时变量活塞上移，泵的流量减小。
下图表示YCY14-1B泵的变量特性曲线，其阴影表示特性调节范围。
AB的斜率是由外弹簧(307)刚度决定的，BC的斜率是由外弹簧（307）和内弹簧（306）的合成刚度决定的，CD的长短取决于限位螺钉的位置（限制变量头的倾斜角）。
调节变量特性时，如需按A1B1C1D1规律变化，可先将限位螺钉拧至上端，然后调节弹簧套（305）使其流量刚发生变化时的压力与A1点的压力相符，再调节限位螺钉，使流量不再变化时的高压流量与D1点的流量相符，其中间压力与流量的变化关系是预先设计好的，不需要调整，只要A1和D1两点的流量、压力调好了，该泵就自动地按A1B1C1特性曲线变化。
这种变量型式的特性曲线是近似地按恒功率变化。
上述特性的转换点A1和D1的参数可按以下方法计算：例如：已知某一机器的工艺特性要求泵的最大压力为Pmax，在Pmax时D1点的流量为Q1，泵在低压时的流量为Qmax，则泵在A1点的压力为：其中：ηP1—泵在P1的总效率ηPmax—泵在Pmax的总效率在本系列泵中，可取ηP1/ηPmax≈1原动机的功率选择可以按下式：NH=Pmax·Q1/60η其中η可取0.8-0.9（当Q1较小时取较小值，较大时取较大值。
）结构图特性曲线10.25（32）40.63（80）YCY14-1B（括号内为YGY）160.250.（400）YCY14-1B。
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。
斜盘式轴向柱塞泵的单片机流量控制研究
阀
■
图 １ Ａ ｌ Ｏ１ ０型 柱 塞 泵 结 构 原 理 图 ｌＶ ９
图 ２ 数 字泵 工作 原 理 方框 图
这里提 出的数字式轴 向柱塞泵是用单片机控制泵
针对 其变 量 机 构 所 用 的 电液 比例 控 制 装 置 缺 点 为： 控制精 度 低 、 响应 速度慢 、 制装 置没 有柔 性 、 控 一种
果相应 调 节输 出脉 冲 ， 而 制 步进 电机 运 行 方 向和 从
大小 。其 工作 原理 的方 框 图 ２所 示 。
（ ）伺服 变量 部 分 ： 字 泵 的变 量 机构 主要 电液 ２ 数 比例 阀 阀芯 、 阀套 、 量 活塞 及 变 量 壳体 （ 当 于差 动 变 相 液压 缸 ） 上下 盖等 组 成 。见 图 １ 、 。
（ ）泵 的主体 ： 泵为某公 司 生产 的 Ａ１Ｖ １０斜 １ 基 １Ｏ９ 盘式轴 向柱塞泵 ， 作压 力 ３ ａ排量 １２７ｃ ｒ 工 ５ＭＰ ， ９． ｍ ／ ，
转速 ２ ０ ２ ０ ／ ｉ ； １０～ ５ ０ ｒｍ ｎ
力 计算 出理 论流 量值 （ 率 ＝压力 Ｘ流 量 ） 将 理 论 流 功 ， 量 值 与检 测流量 值 相 比较 ， 过 ＰＤ调 节 ， 其 比较 结 通 １ 将
１ 前 言
自行 调 整控 制参 数或 改 变 控 制 方式 等 ， 们采 用 一 种 我
随着机 电控 制技 术 的发展 和计 算 机应用 的不断普
及， 具有 高 精度 、 易控 制 等优 点 的数 控 液压 系统 的应 用
数 字控 制 的方 式 来改 良， 而价 格 低 廉 的 单 片机 能 够 为
３ 斜 盘式 轴 向柱 塞泵 的单 片机 控制 系统 ３ １ 单 片机 控 制 系统 的硬件 组 成 ．
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 。
轴向柱塞泵设计说明书
XXXXX学校毕业设计说明书论文题目：轴向柱塞泵设计系部： XXX专业： XXX XXXXX班级： XXX学生姓名： XXXXXXX 学号：XXXXX指导教师： XXXX2015年05月1日摘要液压泵是向液压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件,它是每个液压系统中不可缺少的核心元件,合理的选择液压泵对于液压系统的减少能耗﹑提高系统的效率﹑降低噪声﹑改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要。
本设计对轴向柱塞泵进行了分析,主要分析了轴向柱塞泵的分类,对其中的结构,例如,柱塞的结构型式﹑滑靴结构型式﹑配油盘结构型式等进行了分析和设计,还包括它们的受力分析与计算以及对缸体的材料选用和校核;另外对变量机构分类型式也进行了详细的分析,比较了它们的优点和缺点。
最后该设计对轴向柱塞泵的优缺点进行了整体的分析,对今后的发展也进行了展望。
关键词:柱塞泵；液压系统；结构型式；设计。
Liquid's pressing a pump is the motive component of oil liquid which presses system to provide certain discharge and pressure toward the liquid, it is each core component that the liquid presses the indispensability in the system, reasonable of choice liquid's pressing a pump can consume a exaltation the efficiency, of the system to lower the noise, an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of dependable work all very importantThis design filled a pump to carry on toward the pillar to the stalk analytic, mainly analyzed stalk to fill the classification of pump toward the pillar,As to it's win of structure,For example, the pillar fill of the slippery structure pattern,Of the structure pattern went together with the oil dish structure pattern's etc. To carry on analysis and design, also include their is analyze by dint with calculation.The material,which still has a body to the urn chooses in order to and school pit very key; Finally measure an organization classification towards change, the pattern also carried on detailed analysis and compared their advantage and weakness.That design end filled the merit and shortcoming of pump to carry on whole analysis toward the pillar to the stalk and also carried on an outlook to after-time's development.Key Words：Plunger Pump; Hydraulic System; Structure Pattern; Design.摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)第1章直轴式轴向柱塞泵工作原理与性能参数 (3)1.1直轴式轴向柱塞泵工作原理 (3)1.2直轴式轴向柱塞泵主要性能参数 (3)第2章直轴式轴向柱塞泵运动学及流量品质分析 (7)2.1柱塞运动学分析 (7)2.2滑靴运动分析 (9)2.3瞬时流量及脉动品质分析 (10)第3章柱塞受力分析与设计 (14)3.1柱塞受力分析 (14)3.2柱塞设计 (17)第4章滑靴受力分析与设计 (22)4.1滑靴受力分析 (22)4.2滑靴设计 (25)4.3滑靴结构型式与结构尺寸设计 (25)第5章配油盘受力分析与设计 (31)5.1配油盘受力分析 (31)5.2配油盘设计 (34)第6章缸体受力分析与设计 (38)6.1缸体的稳定性 (38)6.2缸体主要结构尺寸的确定 (38)第7章柱塞回程机构设计 (41)第8章斜盘力矩分析 (43)M (43)8.1柱塞液压力矩18.2过渡区闭死液压力矩 (44)M (45)8.3回程盘中心预压弹簧力矩3M (46)8.4滑靴偏转时的摩擦力矩48.5柱塞惯性力矩M (46)58.6柱塞与柱塞腔的摩擦力矩M (47)68.7斜盘支承摩擦力矩M (47)78.8斜盘与回程盘回转的转动惯性力矩M (47)88.9斜盘自重力矩M (47)9第9章变量机构 (49)9.1手动变量机构 (49)9.2手动伺服变量机构 (50)9.3恒功率变量机构 (51)9.4恒流量变量机构 (52)结论 (54)致谢 (55)参考文献 (56)绪论随着工业技术的不断发展，液压传动也越来越广，而作为液压传动系统心脏的液压泵就显得更加重要了。
麦尔兹窑液压系统实践、研究与优化创新
（ 浙江省质量检测科学研究 院 ， 浙 江 杭 州 ３ １ ０ ０ １ ３ ）
摘 要 ： 液 压 系统是 麦 尔兹 窑 的核心 组成部 分 ， 液压 系统 稳 定运 行是 麦 尔兹 窑 实现 自动化 控 制 的 关键
表 １ 图 １中 １ ＃ 、 ２ 撑 件 设 备 设 计 选 型 表 序 号 名 称 规 格 型 号 数 量
降低 ， 速度降低 ， 破坏系统的稳定性。 因此本 系统 的柱 塞泵 属 于设 计 理念 与设计 选 型矛
盾， 导 致 设 计 方案 无 法 实 现 ， 系 统 应 选用 恒 压 泵 ， 图３ 为Ａ ７ Ｖ恒压 变量 泵特 性 曲线 。 因 为图 ３恒 压泵 特 性 符 合 本 系统 设 计 理 念 ， 系统 应选用 恒压 变量 泵 ， 满足 实 际应 用需 求 ， 在系 统静 态时 泵输 出 流量接 近 ０ ， 且 系统压 力保 持恒 定 。
引 言
１ １ Ｍ Ｐ ａ ， 无 法 实现 溢 流 阀设定 为 １ ３ Ｍ Ｐ ａ的设 计 要 求 。
麦 尔兹 窑是 目前 世界 上 比较 流行 的生 产高 活性 石
在应 用过 程 中出现 当窑进 入 换 向操作 过程 中 ， 出现 瞬 间压 力从 １ １ ＭＰ ａ 骤 降为 ６ ＭＰ ａ ， 随后 系统压 力 慢慢 恢 复到 １ １ ＭＰ ａ ， 压力 波 动 较 大 。且 在 系 统处 于 静 态 时 ， 如果 单 台泵运 行 ， 系统 压 力 稳 定 在 １ １ ＭＰ ａ ， 两 台柱 塞
设 定输 出压 力 ， 因此需要 柱 塞泵 为恒 压柱塞 泵 ， 但 设计 选 型 的柱塞 泵为 恒功 率 泵 ， 从 图 ２可 以分 析 恒 功 率 泵
柱 塞 泵
S
轴向柱塞泵结构及工作原理
结束 Esc 暂停 / 重新启动
S
轴向柱塞泵结构及工作原理
结束 Esc 暂停 / 重新启动
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轴向柱塞泵结构及工作原理
结束 Esc 暂停 / 重新启动
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轴向柱塞泵结构及工作原理
结束 Esc 暂停 / 重新启动
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轴向柱塞泵结构及工作原理
结束 Esc 暂停 / 重新启动
1. 所有的泵同步变量; 2. 一个先导控制阀设定所有泵的恒压点; 3. 所有的泵都是同样的结构、同样的设定、同样的 参数; 4. 均匀的载荷分布, 可提高泵的使用寿命; 5. 使用切断阀, 可以从主系统中任意切断或接通任何 一个油泵; 油泵主油路 上的单向阀可以将该泵从 系统中隔离开。
柱塞泵的变量
设计要点
参数选择
压力、排量、转速 评价指标
缸体设计
柱塞数、柱塞直径、分布圆直径 强度校核
主轴强度计算
摩擦副设计 配对材料选取
柱塞泵的变量
根据工况的要求，在转速基本不变的情况下，
调整泵的排量，以适应系统的需求。不仅提高 控制性能，更主要的是达到了节能目的。 大功率液压传动的必备技术 体现液压技术水平的重要方面 是实现整套设备联动的必备 发展带有丰富接口的电子调节变量，能有与整 机进行完整一体融合的功能是下一步的重点
动力学分析——缸体
倾覆力矩的解决办法
通 轴 泵 方 案
动力学分析——缸体
倾覆力矩的解决办法
不 通 轴 泵 方 案
动力学分析——缸体
倾覆力矩的解决办法
不通轴泵（轴承支撑缸体方案）的说明
动力学分析——缸体
倾覆力矩的解决办法
液压与气动技术综合习题与参考答案
习题及参考答案一、填空题1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。
（负载；流量）2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。
（动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件）3．液体在管道中存在两种流动状态，（）时粘性力起主导作用，（）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（）来判断。
（层流；紊流；雷诺数）4．在研究流动液体时，把假设既（）又（）的液体称为理想流体。
（无粘性；不可压缩）5．由于流体具有（），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（）损失和（）损失两部分组成。
（粘性；沿程压力；局部压力）6．液流流经薄壁小孔的流量与（）的一次方成正比，与（）的1/2次方成正比。
通过小孔的流量对（）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。
（小孔通流面积；压力差；温度）7．通过固定平行平板缝隙的流量与（）一次方成正比，与（）的三次方成正比，这说明液压元件内的（）的大小对其泄漏量的影响非常大。
（压力差；缝隙值；间隙）8．变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有( )、( )、( )其中（）和（）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（）是通过改变斜盘倾角来实现变量。
（排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵）9．液压泵的实际流量比理论流量（）；而液压马达实际流量比理论流量（）。
（大；小）10．斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（与）、（与）、（与）。
（柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘）11．外啮合齿轮泵的排量与（）的平方成正比，与的（）一次方成正比。
因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（），减少（）可以增大泵的排量。
（模数、齿数；模数齿数）12．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（）腔。
（吸油；压油）13．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（），使闭死容积由大变少时与（）腔相通，闭死容积由小变大时与（）腔相通。
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。
浅析轴向柱塞泵的改进
ｆ
图２伺服变量机构 的局部放 大 油泵输 出压力油 时 ， 压力 油经单 向阀 ２ 进入变量 壳体 的下 腔 ， ２ 欲 使变 量活塞向上移动 ， 由于其 上腔 处于封闭状态 ， 但 故不能移 动。当需 要 油泵流量增 加时 ， 可操 纵拉杆下 移 ， 推动伺 服滑阀 向下 移动 ， 则下 腔 的高压油经孔 道 ｅ 进入变量活 塞上腔 ， ， 由于变量活塞 上腔的活塞 面积 大于下腔 ， 虽然压力相 等 ， 但上腔 的推力大 于下腔 ， 液压推力差 推动 此 变量 活塞向下移动 ， 斜盘倾角增 大 ， 油泵流量增加 。然 而随着 变量活塞
％＝ ｔ ａ Ａｄ ｇ
伺服变量 系统的原理 如图 ３ 。在油泵 的吸 、 排油 主流道处 ， 泵体 经 两侧 的孔 道 ａ 及 两个单 向阀 ２ ， ， ｂ ２ 保证不管 油泵流 向如何 ， 压力油 都能 送给伺服变量 系统 。压力油一方 面送 到变 量活塞下腔 ｄ 一方面送入伺 ， 服滑 阀 ， 伺服滑 阀实际是一个 三位三通 阀 ， 压力油送 到它 的压 力油 口， 当操纵拉杆 ， 伺服 滑阀或上 、 或下移动时 ， 则改变油路 ， 使变量活塞的上 腔或卸 压或接通压 力油 ， 变量 活塞随之而 或上 、 或下 移动 ， 带动伺 服滑 阀的阀套一起移动 ， 到一定位 置时 ， 就恢复伺 服滑 阀中立位置 ， 变量活 塞即停 【运动 。 Ｅ
轴 向柱塞 泵因其工作 压力高 ， 量大 ， 排 寿命长 ， 噪声小 ， 体积小 ， 能 改变排量 等众多优点 而被广泛地 应用于各机 械行业 中。 目前 ， 我公 司 的多种设备都用到轴 向柱塞泵 。 轴 向柱塞泵是柱 塞的安装与运动方 向同传动主轴线方 向一致 的柱 塞泵 ， 主要是靠柱 塞在缸体柱 塞孔 中做往 复运动使密 封容积发 生变 它 化而完成吸 、 排油的 。 轴 向柱塞泵的结构原理
恒功率柱塞泵原理分析
恒功率柱塞泵原理分析最新的加入角度传感器来实现恒转矩控制（本质上讲是恒功率控制）的几种方案，这些方案都很新颖，但是在国内还鲜有见到。
除去这些用角度传感器实现的恒功率控制，各大品牌厂商也有自己比较成熟的恒功率实现方案，消化和吸收原有成熟方案，对于工程师再创造是很有意义的。
国产CY恒功率轴向柱塞泵有必要先提一下国产的CY轴向柱塞泵，虽然现在这种形式可能已经应用不多，但是体现的那个时代中国液压人的智慧，不应该被忽视。
图1 CY柱塞泵变量机构机构图及恒功率曲线泵本身排油口压力经液压伺服滑阀控制变量机构，是采用双弹簧的恒功率变量机构。
伺服变量过程大概是这样：当压力超过某一设定值时，由于滑阀的直径D1>D2,所以腔室d中向上的液压力大于弹簧预紧力时，滑阀3将克服外弹簧5的作用从而使滑阀3上升，环槽c 被堵住，环槽g被打开，活塞上腔室e中的油经f、g从滑阀中心孔流回油箱，则下腔室a的压力油将活塞2往上推，使其跟踪滑阀3向上运动，斜盘倾角减小，则流量减小。
泵排油口压力降低时，则流量增加，工作过程与之前相反[1]。
在这种恒功率机构中，滑阀3和活塞2之间的反馈设计还是很经典的。
力士乐A10VO恒功率轴向柱塞泵图2 A10VO液压原理图[4]图3 A10VO恒功率阀[4]A点是恒功率起调点，在AB段内，此时增大工作压力，工作压力作用于功率阀5推开功率阀5的阀芯，在功率阀5的第一根功率弹簧压缩力与工作压力平衡后停止运动，功率阀5的溢流量增大，流量阀7的阀芯右端压力降低，流量阀7的阀芯右移，流量阀7工作于左位，变量柱塞6大端作用有高压油，变量柱塞6左移，排量减小。
与此同时，变量柱塞6通过反馈机构作用于功率阀5，使得功率阀5的溢流量减小，流量阀7的阀芯右端压力增大，流量阀7的阀芯逐渐左移，变量柱塞6运动速度逐渐接近零，流量在该工作压力下稳定。
AB工作段压力流量关系为线性关系。
BC段，因为两根功率弹簧同时都处于工作状态，弹簧刚度为两弹簧刚度之和，BC段压力流量关系斜率增大，但仍为线性关系，此阶段工作过程与AB阶段相同[2]。
带DA阀的AV4G轴向柱塞泵的控制原理分析
带DA阀的AV4G轴向柱塞泵的控制原理分析孙崇智【摘要】析了A4VG轴向柱塞泵的带DA阀系统工作原理,并对DA阀的工作原理进行了分析.DA阀通过检测入口阻尼压差变化,放大输出控制压力使阀套平衡,输出压力经三位四通换向阀控制变量活塞移动,推动斜盘转动,最终达到控制轴向柱塞泵排量目的.利用DA阀的自动调节作用,始终保持轴向柱塞泵扭矩与发动机的输出扭矩的最佳匹配,防止发动机因负载过大而熄火,并提高了系统使用效率.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2014(030)024【总页数】4页(P66-69)【关键词】DA控制阀;轴向柱塞泵;工程机械;控制压力;排量【作者】孙崇智【作者单位】甘肃省特种设备检验研究院,甘肃兰州730020【正文语种】中文【中图分类】TH322DA阀又称转速感应控制阀(Automotive Drive and Anti Stall Control)[1]，可以应用于闭式油路纯液压机械控制，静压自动变速机构中。
它是我国引进德国力士乐公司专利技术生产的产品，它可以无级调节液压泵排量，从而自动控制工程机械达到最理想工作状态，同时还可以减轻操作者的疲劳和负担（不用担心负载过大，而使发动机熄火及如何节能），因此在建筑机械、工程机械、农业机械、矿山机械等行业得到越来越广泛的应用[2-5]。
它具有如下特点：自动驱动控制：使得行驶驱动如自动变速轿车，踩油门起步，操纵油门踏板就能改变静压传动流量，改变车速。
防失速控制：自动调整液压泵吸收功率，在过载时会自动减少泵的排量，例如：当行驶阻力增大时和作业装置工作消耗部分功率时，能防止发动机熄火和失速。
其特点是液压泵和油门踏板之间无直接联系，不需要任何操纵装置和电子装置，液压泵的控制是完全自动的。
DA控制经许多年和成千台不同机械使用考核(叉车、市政车辆、装载机和其它车辆)，证明了其可靠性、耐久性，也验证了其独特概念的正确性[6]。
1 DA系统控制原理DA控制阀系统原理图如图1所示，从系统中可以看出，此系统由双向轴向柱塞泵1,双向变量活塞2,三位四通换向阀3,过载补油阀4,DA阀5，低压溢流阀6,补油泵7,滤油器8组成。
直轴式轴向柱塞泵的工作原理
直轴式轴向柱塞泵的⼯作原理直轴式轴向柱塞泵是缸体直接安装在传动轴上，缸体轴线与传动轴的轴线重合，并依靠斜盘和弹簧使柱塞相对缸体往复运动⽽⼯作的轴向柱塞泵，⼜名斜盘式轴向柱塞泵。
图3—7所⽰为直轴式轴向柱塞泵的⼯作原理。
它由斜盘1、柱塞2、缸体3、配油盘4、传动轴5等主要零件组成。
缸体上沿圆周均匀分布若⼲(7～9个)轴向排列的柱塞，柱寨可以在其中灵活滑动，由缸孔和柱塞构成密封⼯作腔。
斜盘和配油盘固定不动，传动轴5带动缸体3和柱塞2⼀起转动，柱塞在低压油(由辅助油泵供油)的作⽤下或靠机械装置使其紧压在斜盘上。
由于斜盘1相对于缸体3的中⼼线倾斜了⼀个⾓度艿，当传动轴按图⽰⽅向转动时，在⾃下⽽上回转的半周内，柱塞逐渐向外伸出，使密封⼯作腔的容积不断增⼤，产⽣真空，经配油盘的配油窗⼝n将油液吸⼊；在⾃上⽽下的半周内，柱塞被斜盘推着逐渐向⾥缩⼊，使密封⼯作腔容积不断减⼩．经配油盘的配油窗⼝b将油液压出。
缸体旋转⼀周，每个柱塞往复运动⼀次，完成⼀次吸油和压油动作。
这种轴向柱塞泵可以做成变量泵，只要改变斜盘与缸体中⼼线的夹⾓d，就可改变柱塞往复运动⾏程，因⽽改变密封⼯作腔容积变化量的⼤⼩，即改变了泵的排量V，从⽽达到调节输出流量的⽬的。
虽然缸体和配油盘之间、柱塞和缸孔之间的间隙所产⽣的泄漏，将影响泵的容积效率，但柱塞与缸孔间的密封较长，且柱塞运动⽅向与泄漏⽅向相反，可减⼩泄漏，⽽缸体与配油盘之间的间隙，可⾃动得到补偿，也可有效减⼩泄漏。
所以这种泵可达到较⾼的⼯作压⼒，容积效率⼀般也可达95％左右。
液压泵调节泵的输出流量，可以通过改变斜盘倾⾓占来实现。
改变斜盘倾⾓艿的机构称为变量机构，变量机构按控制⽅式可分为⼿动控制、液压伺服控制、⼿动伺服控制等；按控制⽬的可分为恒压控制、恒流量控制、恒功率控制等多种。
图3-8为⼿动变量轴向柱塞泵的结构原理图。
通过旋转⼿轮带动变量机构可以调节斜盘倾⾓Q的⼤⼩以达到调节流量的⽬的。
恒功率恒压泵变量机构的调节原理
图 1 恒功率恒压泵的调节机
图 2 恒功率恒压泵典型特性曲线
因此流量阀的阀芯两侧压力 po = pc ,流量阀 VL 处于 右位 ,差动缸中的压力 pd = 0 ,此时差动机构推动泵的 斜盘处 于 最 大 角 度 ( 角 度 极 限 可 通 过 调 节 AD 来 获 得) ,即变量机构处于排量最大位置 。此时泵处于定量 工作段 。流量阀控制原理见图 3 所示 。 212 恒功率段 ( b～ c～ d)
如图 1 所示 ,当负载压力升高到 pc 能克服恒功率 阀 VC 的弹簧预紧力时 ,VC 阀芯打开 , 由于有流量 Qf 通过 , 于是 po < pc ; 当 VC 阀芯开启达到一定值 (通过
收稿日期 :2001211212 作者简介 :莫波 (1965 —) ,男 ,湖南省桃源人 ,副教授 ,博士 ,主 要从事控制元件与系统的教学和科研工作 。
(5)
由上式可见 ,流量输出要超前压力建立 ,同时也表
明 ,泵的输出压力是由流量建立起来的 。式 (5) 的试验
验证见文献[ 2 ] 。
参考文献 : [1 ] H1E1 梅 里 特. 液 压 控 制 系 统 [ M ] 1 北 京 : 科 学 出 版 社 ,
19761 [2 ] 莫波. 变量泵源阀控系统若干理论与应用技术的研究
2002 年第 6 期
液压与气动
5
恒功率恒压泵变量机构的调节原理
莫 波1 ,雷 明1 ,曹 泛2
A Principle to Adjust the Volume Control of Constant
Power and Constant Pressure Pump
L10柱塞泵变量控制原理分析与应用
L10柱塞泵变量控制原理分析与应用
张恒瑞;陈一卓
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】本文针对当前对柱塞泵系统应用的新需求,本文从L10高性能柱塞泵结构组成原理出发,具体分析了该型柱塞泵的恒压控制与恒流控制工作原理,在此基础上设计了一种实现柱塞泵远程控制系统压力的具体应用,并分析了其原理的可行性。
【总页数】3页(P154-156)
【作者】张恒瑞;陈一卓
【作者单位】空军勤务学院;江苏师范大学
【正文语种】中文
【中图分类】TH322
【相关文献】
1.力士乐A4VSO 型恒压变量轴向柱塞泵DR 控制方式的应用
2.Flash存储芯片在轴向变量柱塞泵控制器中的应用
3.基于作为控制油源摆线泵的变量柱塞泵变量控制研究
4.德国Rexroth-A11V(L)O系列柱塞泵结构与变量机构控制原理分析
5.K5V变量泵控制原理分析及在泵车上的应用
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一种新型轴向柱塞泵恒功率控制机构的研究许浩功;姚平喜【摘要】Aimed at the problems in existing constant power variable pumps,such as complex structure,high cost and sensitiveness for oil pollution,a new variable displacement mechanism of constant power axial piston pump is proposed.The principle of the new variable displacement mechanism is introduced,and the static performance isanalyzed.Simulation platform is built in ADAMS and AMESim,and the co-simulation is run on the platform to analyze the dynamic performance and its influencing factors.The results show that the new variable displacement mechanism has fast response and small overshoot.The pump power can be controlled exactly by the controlling pressure.The piston diameter,lever arm length and power control gain coefficient have obvious effects on the dynamic performance.%针对目前恒功率控制机构结构复杂、成本高、对油液污染敏感等问题,提出了一种新型的轴向柱塞泵恒功率控制机构.介绍了新型恒功率控制机构的原理,对控制机构的静态性能进行了分析.应用ADAMS和AMESim建立恒功率控制机构的仿真实验平台,通过联合仿真对新型恒功率控制机构的动态性能及其影响因素进行仿真研究.研究表明新型恒功率控制机构响应速度快,超调量小,控制压力可以对轴向柱塞泵的功率实现良好的控制;柱塞直径、控制杠杆臂长以及功率控制增益系数对机构的动态性能有重要影响.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】5页(P82-86)【关键词】恒功率控制;联合仿真;动态性能【作者】许浩功;姚平喜【作者单位】太原理工大学机械工程学院,山西太原030024;精密加工山西省重点实验室,山西太原030024;太原理工大学机械工程学院,山西太原030024;精密加工山西省重点实验室,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TH137轴向柱塞泵由于具有功率密度大、容积效率高、变量方便等优点，广泛应用于工业液压设备和工程机械，是多种大型机电装备和国防装备配套液压传动系统的核心动力元件[1]。
而恒功率控制的轴向柱塞泵可以充分吸收原动机的功率，使原动机始终工作在最佳工作点，避免功率浪费以及过载现象的发生[2]。
目前，恒功率变量机构主要包括3种形式：利用双弹簧结构的位移直接反馈、位移-力反馈恒功率控制机构[3-4]，利用凸轮结构的恒功率控制机构[5]以及利用杠杆原理的压力位移反馈式恒功率控制机构[6]。
采用双弹簧结构的控制方式是使压力流量以不同斜率的两条直线变化，通过两条直线来近似双曲线，并不是真正意义上的恒功率控制；利用凸轮结构的恒功率控制机构由于采用了机械记忆的方式，若是要更改恒功率曲线，则要更换不同曲线形式的凸轮[7]；而利用杠杆原理的恒功率控制机构，理论上可以让压力-流量呈双曲线变化，但该恒功率变量机构以伺服阀、伺服阀控柱塞为主要控制元件，制造精度及成本要求较高，且对系统清洁要求较为苛刻，限制了其应用范围。
为此，我们以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象，提出了一种新型的恒功率控制机构[8]。
该新型控制机构通过2个柱塞驱动控制杠杆，改变斜盘倾角，从而调节液压泵的排量，实现液压泵的恒功率控制，此外，通过改变控制柱塞内的压力还可以便捷的改变液压泵的输出功率。
新型恒功率控制机构的结构原理如图1所示，控制机构主要包括两部分：杠杆控制部分和斜盘控制部分。
杠杆控制部分包括负载柱塞体、负载柱塞活塞、控制柱塞体、控制柱塞活塞与控制杠杆。
斜盘控制部分包括齿轮、斜盘以及限位块。
控制杠杆固定在齿轮上，负载柱塞体与控制柱塞体固定在壳体上，并可以绕固定点旋转，负载柱塞活塞与控制柱塞活塞分别作用在控制杠杆的两端，齿轮与斜盘上的不完全齿轮啮合，传动比为2 ∶1，斜盘支撑在壳体上并可以绕支撑旋转。
其中负载柱塞体的固定点与负载柱塞活塞的铰接点在同一个圆周上，圆心位于杠杆的旋转中心；控制柱塞体的固定点与控制柱塞活塞的铰接点在同一个圆周上，圆心位于杠杆的旋转中心；控制杠杆的2个控制臂之间的夹角是控制柱塞和负载柱塞的固定点与杠杆旋转中心构成的夹角的补角。
轴向柱塞泵的出口压力ps作用于负载柱塞，先导控制压力pc作用于控制柱塞。
在先导控制压力pc一定，而负载增大时，轴向柱塞泵的出口压力ps升高，负载柱塞作用力对杠杆齿轮中心的转矩T1增大，使杠杆齿轮顺时针旋转，负载柱塞活塞伸出，控制柱塞活塞缩回，负载柱塞活塞与负载杆之间夹角减小，从而负载柱塞作用力对杠杆齿轮中心的转矩T1减小，控制柱塞作用力对杠杆齿轮中心的转矩T2增加，直至T1等于T2，达到新的平衡。
与此同时，齿轮通过齿轮传动带动斜盘逆时针旋转，减小轴向柱塞泵的排量，使轴向柱塞泵工作在恒功率状态。
负载减小时，轴向柱塞泵的出口压力ps降低，斜盘顺时针旋转，增大轴向柱塞泵排量，使轴向柱塞泵工作在恒功率状态。
负载压力ps一定，控制压力pc升高时，控制柱塞作用力对杠杆齿轮中心的转矩增大，使杠杆齿轮顺时针旋转，带动斜盘顺时针旋转增大轴向柱塞泵的排量，使轴向柱塞泵的功率增大，从而实现控制压力对液压泵功率的控制。
新型恒功率控制机构的柱塞控制杠杆部分的控制原理图如图2所示。
控制杠杆2个控制臂之间的夹角β是控制柱塞和负载柱塞的固定点与杠杆旋转中心构成的夹角α的补角，即：则根据柱塞与控制杠杆的几何位置关系可得：式中，θ1为负载柱塞与控制杠杆之间的夹角；θ2为控制柱塞与控制杠杆之间的夹角；δ为控制杠杆转过的角度。
负载柱塞作用力对控制杠杆的转矩为：T1=psA1L1sinθ1式中，ps为轴向柱塞泵的出口压力，MPa；A1为负载柱塞的作用面积，mm2；L1为控制杠杆与负载柱塞活塞相连接的一端的臂长，m。
控制柱塞作用力对控制杠杆的转矩为：T2=pcA2L2sinθ2式中， pc为控制压力，MPa； A2为控制柱塞的作用面积，mm2； L2为控制杠杆与控制柱塞活塞相连接的一端的臂长，m。
当控制杠杆达到平衡时：联立式(3)～式(6)，可得：斜盘式轴向柱塞泵的流量为：式中， Vmax为轴向柱塞泵的最大排量，mL/r；γ为斜盘工作表面的倾角；γmax为斜盘倾角的最大值； n为液压泵的转速，r/min；ηV为泵的容积效率。
当斜盘式轴向柱塞泵工作在恒功率状态，且功率可以由控制压力调节时，应满足：式中，ηm为泵的机械效率； Kc为功率控制增益系数，kW/MPa。
此外，由于齿轮与斜盘上的不完全齿轮的传动比为2 ∶1，因此：联立式(8)～式(10)，可得：对比式(7)与式(11)，可知：通过新型恒功率控制机构可以实现斜盘式轴向柱塞泵的恒功率控制，且在原动机转速一定的情况下，通过合理选择负载柱塞、控制柱塞和控制杠杆的臂长实现控制压力对泵功率的控制。
本研究主要研究恒功率控制原理的可行性，因此忽略控制机构的摩擦，齿轮传动间隙等，用等效摩擦转矩与等效阻尼转矩代替。
利用ADAMS和AMESim联合建立恒功率轴向柱塞泵的仿真实验平台模型，如图3所示。
本模型主要分为恒功率控制机构子模型、泵子模型以及加载系统子模型。
控制机构子模型利用ADAMS搭建，将计算出的轴向柱塞泵斜盘倾角、两柱塞的位移通过ADAMS和AMESim的接口传递到AMESim中的泵子模型中；泵子模型将输入的斜盘倾角通过函数关系转化为泵的排量，并将计算出的控制柱塞与负载柱塞的作用力通过接口传递到控制机构子模型中；加载系统子模型采用溢流加载模拟可变负载。
设置模型参数为轴向柱塞泵的最大排量45 mL/r，斜盘倾角范围为1°～18°，电动机转速2500 r/min，功率控制增益20 kW/MPa，进行仿真分析。
3.1 恒功率控制机构的动态性能在控制压力为1 MPa的情况下，对溢流阀给予1个15 MPa的阶跃信号，系统的输出响应如图4所示。
对溢流阀给予1个0～25 MPa的斜坡信号，系统的输出响应如图5所示。
由图4可以看出负载突变之后，控制机构迅速响应，减小柱塞泵的排量，在0.08 s内达到稳定，超调量在3%以内，稳态误差几乎为0；在负载突变瞬间，原动机的瞬时功率超出预定值50%，由于控制机构迅速达到稳定，原动机过载时间极短，因此对系统的影响可以忽略。
由图5可以看出在原动机输出功率达到设定功率之前，轴向柱塞泵的排量保持在最大状态，原动机的输出功率随着负载的增大而增大。
在原动机输出功率达到设定功率后，随着负载的变化，控制机构调节轴向柱塞泵的排量，使得原动机的输出功率基本维持在设定功率上，实现轴向柱塞泵的恒功率控制。
在溢流压力为15 MPa时，分别设置控制压力为0.5、 1.0、 1.5 MPa，得到的仿真结果如图6所示，可以看出，原动机的输出功率与控制压力成正比，说明可以通过调节控制压力来使原动机输出对应的功率。
3.2 关键参数对控制机构性能的影响分别设置负载柱塞的直径为8、 10、 12 mm，并相应成比例的改变控制柱塞的直径，在15 MPa 的阶跃负载信号输入下，得到的仿真结果如图7所示。
分别设置控制杠杆与负载柱塞活塞相连接的一端的臂长为25、 30、 35 mm，并相应改变控制杠杆与控制柱塞活塞相连接的一端的臂长，在15 MPa 的阶跃负载信号输入下，得到的仿真结果如图8所示。
由图7、图8可以看出，增大柱塞直径，或者增大控制杠杆的臂长，控制机构的响应速度就会变快，超调量变大，但是对于控制机构的调整时间与稳态值的影响不大。
这是由于增大柱塞直径会增大柱塞作用在控制杠杆上的力，增大控制杠杆臂长会增大柱塞作用力的力臂，而不论是增大柱塞作用力还是增大作用力的力臂，都会增大对杠杆中心的转矩，使得机构的响应速度更快。
因此增大柱塞的直径和增大控制杠杆臂长可以缩小控制机构的上升时间，从而缩短原动机的过载时间，但会影响系统的平稳性。