恒压变量泵设计与性能分析.

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基于AMESim的恒压变量柱塞泵的建模与仿真分析

基于AMESim的恒压变量柱塞泵的建模与仿真分析
s i g n l a l i b r a r y w a s u s e d i n AME S i m t o e s t a b l i s h t h e s i mu l a t i o n m6 d e l o f c o n s t nt a p r e s s u r e v a r i a b l e p i s t o n p u mp . B y s e t t i n g ll a p a r a me t e r s o f t h e s i mu l a t i o n mo d e l a c c o r d i n g t o t h e a c t u a l s t r u c t u r e nd a s i z e f o c o n s t a n t p r e s s u r e v a r i bl a e p i s t o n p u mp,t h e s i mu l a t i o n r e s e a r c h o f
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

恒压变量泵的工作原理

恒压变量泵的工作原理

恒压变量泵的工作原理
恒压变量泵是一种能根据系统需求自动调节输出流量和压力的泵。

它的工作原理如下:
1. 变量泵的流体输出量可由驱动器调节。

驱动器监测系统的流量需求并调整泵的转速来保持恒定的流量,以满足系统对流体的需求。

2. 可变容积泵采用一个可调节的偏心副与泵的腔室相连。

当泵的转子旋转时,泵腔中的容积会随之变化。

偏心副的位置可以通过调整传动机构来变化,从而改变泵腔的容积。

3. 驱动器测量系统中的压力,并根据需要调整泵的输出压力。

如果系统需要更高的压力,驱动器会调整偏心副的位置,使泵的腔室容积减小。

相反,如果系统需要更低的压力,驱动器会调整偏心副的位置,使泵的腔室容积增大。

4.由于变量泵的输出流量和压力可以根据系统需求进行调节,
因此它可用于多种应用中,例如液压系统、供水系统等。

总之,恒压变量泵通过调节流量和压力来满足系统对流体的需求。

驱动器通过监测和调整泵的转速和偏心副的位置来实现这一目标。

该泵具有广泛的应用领域,并能适应不同系统的要求。

A4VSO型恒压变量轴向柱塞泵的设定与故障处理方法

A4VSO型恒压变量轴向柱塞泵的设定与故障处理方法
311 节流阀设定 一般在装配节流阀 3 时对其进行设定, 确定泵的
初始位置, 即最大摆角 15°(最大排量) 位置, (如图 5 所 示) , 控制阀芯外端面与阀套外端面间的距离 H , 标准 设定为 15+ 0. 1 mm , 此时, 节流阀的节流口处于零位, 节 流压差为最小, 约 016 M Pa; 当斜盘要摆回零摆角 (最 小排量) 时, 节流压差为最大, 约 113 M Pa。 312 最小流量设定
A 4V SO 型恒压变量泵输入功率与流量的工作曲 线如图 1 所示, 在其排量及转速已定的情况下, 随着压 力 p 的提高, 所要求的输入功率 P 随之成比例地增 大, 其最小流量 (斜盘处于零摆角) 也随之成比例增大, 其最大流量 (斜盘处于最大摆角 15°) 因泵自身润滑与
控制所需流量增大而随之成比例地减小。
1 前言 A 4V SO 型恒压变量轴向柱塞泵属力士乐公司的
产品, 目前在国内外应用很广泛, 尤其在高压重载的冶 金工况中使用非常普遍。 其控制性能在于保持系统压 力恒定, 仅输出驱动负载所需的流量, 使系统发热量 小, 效率高, 节省能源。对于我们用户来说, 不仅要了解 其工作原理, 而且要掌握设定及处理其故障的方法。 2 工作原理
收稿日期: 2000206201
作者简介: 曹心圣 (1967—) , 安徽安庆人, 工程师, 学士, 主要从事马
钢材改造的液压筹备工作。
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液压与气动 2001 年第 1 期
量时的压力差为 017 M Pa, 而在图 4 的非并联方式中, 系统压力直接由泵的先导阀即压力补偿器来设定, 在 有多台 A 4V SO …DR 型泵的系统中, 必须将各泵的先 导阀均设定为精确相同的系统压力, 否则, 会造成各泵 出口压力不尽相同。 其最大流量与最小流量时的压力 差为 013 M Pa。

电液比例恒压变量柱塞泵及其应用

电液比例恒压变量柱塞泵及其应用

电液比例恒压变量柱塞泵及其应用李静荣(深圳市爱力华实业有限公司,深圳市上步南路上步大厦8H 518030 电话:(0755)3661885)中图分类号:TH137151 文献标识码:B 文章编号:100024858(2000)05200332031 概述随着现代工业的发展,特别是电子技术和传感技术的发展,液压控制技术也发生了很大的变化。

为发挥液压技术的长处,弥补其不足,把电子控制和液压控制有机地结合在一起是液压技术发展的方向,日本油研公司生产的A系列电液比例恒压变量柱塞泵是以恒压变量柱塞泵和比例控制为基础,应用最新电子技术、传感技术来控制泵的输出流量和系统压力。

它是既可对泵的输出流量进行比例控制,又可对系统压力进行比例控制的机电一体化产品。

其性能参数为:最高使用压力28M Pa,最低调节压力为0.7M Pa,最大排量达01145L r,流量调节所需最低压力为2M Pa,流量控制滞环小于1%,重复精度误差小于1%,压力控制滞环小于1%,重复精度误差小于1%,具有工作范围广、控制精度高,性能优越等优点。

2 结构及工作原理电液比例恒压变量柱塞泵的结构图和液压原理图如图1所示。

斜盘倾角位置传感器是装于斜盘上的角度传感器,用来检测斜盘倾角即检测泵的输出流量。

泵的性能特性曲线如图2所示,其工作原理为:当起动泵驱动电机时,比例电磁阀无压力、流量信号输入,即泵空载时,泵的输出压力(空载卸载压力)通过比例阀7经单向阀或恒压阀8,作用于斜盘控制柱塞3,平衡斜盘偏转弹簧作用力,同时斜盘偏转柱塞2液压腔的液压油经比例阀流出,从而使斜盘倾角接近于零,泵在图2所示空载卸载压力下工作;当给泵一流量压力信号时,放大器6驱动比例电磁阀7,改变节流口的通流面积,从而改变进入控制柱塞3和偏转柱塞2的压力油的压力,使斜盘偏转一定的角度,泵输出流量Q及系统压力p(系统压力由外负载决定),斜盘倾角位置传感器4检测泵的输出流量,泵出口压力传感器5检测系统的压力,4、5的反馈信号送入比例放大器,与预先设定的压力、流量信号相比较,再由放大器6输出信号控制比例阀7,由比例阀7控制偏转柱塞2和控制柱塞3腔的 收稿日期:2000202229压力,校正斜盘的偏转角度,达到校正泵的输出流量Q 和系统压力p的目的;连续改变输入信号的大小,就能使泵的输出流量和系统压力达到连续变化;当输入5VDC的流量信号时,比例阀使斜盘偏转最大角度,泵输出最大流量,在外负载的作用下,随着压力的升高,达到设定值时,压力传感器5反馈信号至比例放大器6,与压力设定信号相比较后再由放大器6输出信号,驱动比例阀7改变斜盘偏转角度,减小输出流量满足压力要求;当泵的输出压力达到恒压阀8的设定压(a)结构图(b)11斜盘式柱塞泵 21偏转柱塞 31控制柱塞41斜盘位置传感器 51压力传感器 61放大器71控制阀(比例阀) 81安全阀(恒压阀) 91比例电磁铁图1 电液比例恒压变量柱塞泵的结构及原理图332000年第5期 液压与气动力时,作用于恒压阀8右端的泵输出压力克服弹簧力推动阀芯左移,这时泵的输出流量由恒压阀8来控制,处在图2所示的恒压阀设定压力下工作。

恒压变量泵性能分析

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。

PCY恒压变量泵

PCY恒压变量泵

PCY14-1B:斜盘式恒压变量柱塞泵-----型号说明PCY14-1B:斜盘式恒压变量柱塞泵-----结构剖视PCY14-1B:斜盘式恒压变量柱塞泵-----工作原理主体部分(参见结构剖)由传动轴带动缸体旋转,使均匀分布在缸体上的七个柱塞绕传动轴中心线转动,通过中心弹簧将柱滑组件中的滑靴压在变量头(或斜盘)上。

这样,柱塞随着缸体的旋转而作往复运动,完成吸油和压油动作。

这种变量型式的泵,输出压力小于调定恒压力时,全排量输出压力油,即定量输出,在输出油液的压力达到调定压力时,就自动地调节泵流量,以保证恒压力,满足系统的要求。

泵的输出恒压值,根据需要,在调压范围内可以无级调定,泵的结构见图6,该结构将输出的压力油同时通至变量活塞下腔和和恒压阀的控制油入口,当输出压力小于调定恒压力时,作用在恒压阀芯上的油压推力小于调定弹簧力,恒压阀处于开启状态,压力油进入变量活塞上腔,变量活塞压在最低位置,泵全排量输出压力油;当泵在调定恒压力工作时,作用在恒压阀芯上的油压推力等于调定弹簧力,恒压阀的进排油口同时处于开启状态,使变量活塞上下腔的油压推力相等,变量活塞平衡在某一位置工作,若液压阻尼(负载)加大,油压瞬时升高,恒压阀排油口开大、进油口关小,变量活塞上腔比较下腔压力降低、变量活塞向上移动,泵的流量减小,直至压力下降到调定恒压力,这时变量活塞在新的平衡位置工作。

反之,若液压阻尼(负载)减小,油压瞬时下降,恒压阀进油口开大,排油口关小,变量活塞上腔比较下腔油压升高,变量活塞向下移动,泵的流量增大,直至压力上升至调定恒压力。

PCY14-1B:斜盘式恒压变量柱塞泵-----系列规格在公称压力为31.5MPa下,还派生有1.25、5、13、16、32、100ml/r排量规格PCY14-1B:斜盘式恒压变量柱塞泵-----功率计算N=QP/(60η)(Kw ) 实际使用的电机功率Q——流量L/min(实际使用流量)P——压力MPa(实际使用压力)η——总效率可取0.85用户可按实际使用负荷照上列公式计算后选用电机。

恒压变量泵的节能_应用和发展

恒压变量泵的节能_应用和发展
如果则负载所需的定量泵系统的效率特性大流量设定为qb恒压阀的调整压力设定为pmax则效率lblb作成一族典型的等效率曲线族如图两族等效率曲线比较可得出如下结论在负载流量大于系统设计最大流量的80效率基本相同在负载压力高于系统最高设定压力的80具有较高的效率特别是在小流量大负载时恒压变量泵系统比定量泵系统有高得多的效率具有良好的节能效果恒压变量泵的节能和应用前面所述的都是恒压变量泵下面将从节其原因是系统设计不良的压力设定为pa作成一族典型的等效率曲线族如图将恒压泵的最液压与气动如果负载流量经常大于系统最大流量的80而负载又没有保压要求时宜采用定量泵系统虽然这时也可采用恒压变量泵系统但由于恒压变量泵价格比定量泵贵会使系统制造成本增高在负载压力经常高于系统最高压力的80在有保压和限压要求的系统中从节能和减少系统发热的角度都必须采用恒压变量泵系统10是一种常见的系统以前常用定量泵系统泵的多余流量通过溢流阀排回油箱功率损失大系统易发热采用如图10的恒压变量泵系统以后恒压变量泵的输出流量等于调速阀所调节的流量输出压力等于恒压泵的调整压力可使系统的功率损失减少到最低限度换向阀中位常闭系统在某些液压系统中换向阀中位不允许常开而要采用如图11所示的常闭型式空载功率损失很大而在采用恒压泵的系统后没有阀和管路的压力降这时恒压系统的功率损失与定量泵换向阀中位常开系统差不多约占系统损10左右12的电液伺服系统中往往需要恒压能源采用恒压变量泵作为它的恒压能源最为合适因为这可以使系统的功率损失减少到最低限
而负载又没有“保压”要求时 ,宜采用定量泵系统 ,虽然 这时也可采用恒压变量泵系统 ,但由于恒压变量泵价 格比定量泵贵 ,会使系统制造成本增高 ;
2) 在负载压力经常高于系统最高压力的 80 %时 , 宜采用恒压变量系统 ;
3) 在有“保压”和“限压”要求的系统中 ,从节能和 减少系统发热的角度 ,都必须采用恒压变量泵系统 ,以 下提供几个实例 。

恒功率恒压泵变量机构原理分析及研究

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。

恒压变量泵设计与性能分析

恒压变量泵设计与性能分析

燕山大学课程设计说明书(机电一体化课程设计)项目名称:25ml/r恒压变量泵设计及控制特性仿真分析姓名:闫桂山、张帅、宋旭通、孙永海指导教师:权凌霄职称:讲师2012-11-17燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):机械工程学院基层教学单位:机电控制系项目名称25ml/r恒压变量泵设计及控制特性仿真分析指导教师姓名权凌霄小组成员分工闫桂山:了解掌握各种恒压变量泵的工作原理和控制策略张帅:液压泵外壳三维建模宋旭通:液压泵仿真分析孙永海:说明书的编写项目考察知识点1.在理解反馈控制原理的基础上,初步了解液压泵特别是变量轴向柱塞泵的变量形式和工作原理2.SOLIDWORKS的简单应用——泵壳三维建模。

3.Amesim的基本建模与仿真设计。

项目设计参数25ml/r,恒压轴向柱塞泵,斜盘式项目实施内容1.设计恒压变量泵主体结构及变量机构(机-液反馈)。

2.通过理论建模(机-液反馈传函)和仿真分析,给出25ml/r恒压变量泵变量机构的结构参数和工作参数。

3.绘制25ml/r恒压变量泵三维零件模型、装配模型及相应的二维工程图。

项目结题须提交材料1. 设计计算说明书2. 变量机构工作原理图A43. 泵的三维装配模型及二维工程图1*A1、8A24. 仿真分析报告、汇报PPT项目实施时间节点要求第一周:设计恒压变量泵主体结构及变量机构(机-液反馈)。

第二周:通过理论建模(机-液反馈传函)和仿真分析,给出25ml/r 恒压变量泵变量机构的结构参数和工作参数。

第三周:完成二维和三维图的绘制第四周:完成泵壳体模态分析,准备汇报。

小组分工及贡献姓名课题组分工闫桂山各种恒压变量泵的工作原理和控制策略的了解及其原理图绘制,恒压变量泵的设计计算,恒压变量AMESim仿真,Matlab仿真,恒压变量泵的测绘,word排版制作,PPT制作宋旭通恒压变量泵的原理分析,恒压变量泵AMESim 仿真、恒压变量泵的原理分析,恒压变量泵的测绘,solid works三维爆炸视图的生成,word排版制作,PPT制作张帅恒压变量泵的测绘,三维建模,二维图绘制,相关资料查询孙永海恒压变量泵的测绘,三维建模,二维图绘制,相关资料查询摘要恒压变量泵是一种高效、节能、大功率的液压动力源,这种恒压能源与定量泵——溢流阀恒压能源相比较具有效率高、节约能源,系统的发热量少从而可靠性提高等一系列优点。

恒压变量泵在混凝土泵液压系统中的吸空研究

恒压变量泵在混凝土泵液压系统中的吸空研究

ma t i c a l mo d e l i n g a n d s i mu l a t i o n o f c o n s t a n t p r e s s u r e v a r i a b l e d i s p l a c e me n t p u mp,i t i s c o n c l u d e d t h a t
c y l i n d e r a n d i t s r e s u l t a n t s u d d e n c h a n g e o f f l o w v e l o c i t y o f o 订i n t h e s u c t i o n p i p e l i n e c a u s e p r e s s u r e
第3 6卷 第 2期 2 0 1 3年 2月
合肥 工 业 大 学 学报 ( 自然科 学版 )
J OURNAL 0F HEFEI UNI VERS I TY OF TE CH NOLOGY
Vo 1 . 3 6 No . 2 F e b .2 0 1 3
D o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 3 — 5 0 6 0 . 2 0 1 3 . 0 2 . 0 0 4
pu mp i n hy dr a u l i c s y s t e m o f c o nc r e t e pu mp
CHE N Qi n g 。 HU J u n - k e , CHE N Yu n
( Co l l e g e o f Me c h a ni c a l a n d El e c t r i c a l En g i n e e r i n g,Ce nt r a l S o u t h Uni v e r s i t y,Ch a n g s h a 4 1 00 8 3,Ch i n a )

恒功率变量泵与恒压变量泵[整理]

恒功率变量泵与恒压变量泵[整理]

恒功率变量泵与恒压变量泵[整理] 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. )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4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。

伺服机构恒压变量泵压力脉动分析

伺服机构恒压变量泵压力脉动分析

伺服机构恒压变量泵压力脉动分析任丹萍;张鑫彬;王斌【摘要】对某运载火箭整箭测试中一级伺服机构出现压力脉动的原因进行了分析.根据伺服机构变量泵原理,认为引起压力脉动的主要因素是变量泵调节机构.建立了变量泵的仿真模型,讨论了变量调节机构灵敏度和管路结构等其他因素对变量柱塞泵输出压力脉动的影响,以及压力脉动对控制元件和执行元件的影响.结果表明:变量泵的低频小幅值压力脉动对整个伺服系统的控制元件和执行元件均无影响.伺服机构能正常稳定地工作,保证运载火箭的飞行可靠性.【期刊名称】《上海航天》【年(卷),期】2014(031)003【总页数】5页(P64-68)【关键词】伺服机构;恒压变量泵;入口压力;压力脉动【作者】任丹萍;张鑫彬;王斌【作者单位】上海航天控制技术研究所,上海200233;上海航天控制技术研究所,上海200233;上海航天控制技术研究所,上海200233【正文语种】中文【中图分类】V421.30 引言某型火箭在整箭测试过程中,一级伺服机构出现幅值0.3MPa、频率1Hz的压力脉动。

因伺服机构液压能源来自恒压变量泵,变量泵自带的压力调节阀决定液压泵输出压力的大小,故初步判断一级伺服机构压力脉动由变量泵压力调节机构引起的可能性较大。

在更换变量泵试验后,压力脉动消失。

由此可确定伺服机构压力脉动是由变量泵调节机构引起的。

为确保火箭飞行可靠性,本文对该压力脉动产生的原因及对整机性能的影响进行了分析。

1 变量泵1.1 工作原理恒压变量柱塞泵是在泵的本体上增加调压阀,将泵出口压力反馈至泵体的变量机构,在保持输出压力不变的条件下,使泵的输出流量随负载需要而变。

泵出口油压作用于调压阀右侧控制活门阀芯的右端,阀芯左端的弹簧预紧力由调压螺钉设定。

当泵的出口油压升高时,液压力大于弹簧力,活门阀芯向左移动,使控制油与压力油相通,控制油压升高;当泵出口压力降低时,弹簧力大于液压力,活门阀芯向右移动,使控制油与回油相通,控制油压降低。

基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析

基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析

基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析摘要:本文论述了基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析。

为了更好地理解钻机恒压变量泵控液压系统的动态行为,我们利用AMESim软件进行仿真分析,三维建模仿真模型,用来考察实验系统的气动控制模型随着时间变化的特性,比较各项参数的影响,如液压源频率、阀斜坡比特率和负载变化,研究了液压供给系统的容积损失、流量脉动和泵压力的变化情况。

最后,建立了仿真模型,对其进行模拟,研究钻机恒压变量泵控液压系统的性能,并获得了理想的仿真结果。

关键词:amesim;恒压变量泵;液压系统;仿真分析;正文:1 引言液压系统是一种重要的动力传动系统,广泛应用于农业机械、工业机械、汽车工业、航空航天以及医疗等领域。

近年来,随着计算机技术的发展,计算机仿真技术已经成为研究工业机械系统的有效手段,可以有效解决复杂工业机械系统设计和控制中存在的问题。

基于AMESim的模拟仿真技术可以大大减少研究过程中的实验时间,提高研究的效率,有效降低研究成本,而且可以通过三维建模仿真模型,更好地反映复杂的实际工业过程。

本文通过基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析,从而深入考察其动态行为和特性,考察实验系统的气动控制模型随时间变化的特性,并使用amesim仿真模型,对液压供给系统的容积损失、流量脉动和泵压力进行详细分析,进而更好地了解液压系统的动态性能,促进液压系统的可靠性和可控性。

2 模型建立为了建立钻机恒压变量泵控液压系统仿真模型,我们使用AMESim软件建立了一个三维建模仿真模型,主要由一台恒压变量泵和一台液压发动机组成,模型由通用模块和气动模块构成。

图1是建立的仿真模型。

3 仿真结果(1)控制参数在仿真模型中,我们首先考察了液压源的频率、阀斜坡比特率和负载的变化对恒压变量泵控液压系统的影响。

图2显示了在恒压变量泵控液压系统中液压源频率和负载变化时动态特性的变化情况。

(完整版)恒压与恒功率变量泵

(完整版)恒压与恒功率变量泵

动轴中心线转动,通过中心弹簧将柱滑组件中的滑靴压在变量头(或斜盘)上。

这样,柱塞随着缸体的旋转而作往复运动,完成吸油和压油动作。

这种变量型式的泵,输出压力小于调定恒压力时,全排量输出压力油,即定量输出,在输出油液的压力达到调定压力时,就自动地调节泵流量,以保证恒压力,满足系统的要求。

泵的输出恒压值,根据需要,在调压范围内可以无级调定,泵的结构见图 6 ,该结构将输出的压力油同时通至变量活塞下腔和和恒压阀的控制油入口,当输出压力小于调定恒压力时,作用在恒压阀芯上的油压推力小于调定弹簧力,恒压阀处于开启状态,压力油进入变量活塞上腔,变量活塞压在最低位置,泵全排量输出压力油;当泵在调定恒压力工作时,作用在恒压阀芯上的油压推力等于调定弹簧力,恒压阀的进排油口同时处于开启状态,使变量活塞上下腔的油压推力相等,变量活塞平衡在某一位置工作,若液压阻尼(负载)加大,油压瞬时升高,恒压阀排油口开大、进油口关小,变量活塞上腔比较下腔压力降低、变量活塞向上移动,泵的流量减小,直至压力下降到调定恒压力,这时变量活塞在新的平衡位置工作。

反之,若液压阻尼(负载)减小,油压瞬时下降,恒压阀进油口开大,排油口关小,变量活塞上腔比较下腔油压升高,变量活塞向下移动,泵的流量增大,直至压力上升至调定恒压力。

主体部分(参见结构剖)由传动轴带动缸体旋转,使均匀分布在缸体上的七个柱塞绕传YCY14-1B :斜盘式压力补偿变量(恒功率)柱塞泵/ 马达结构剖视YCY14-1B :斜盘式压力补偿变量柱塞泵/ 马达工作原理主体部分(参见结构剖)由传动轴带动缸体旋转,使均匀分布在缸体上的七个柱塞绕传动轴中心线转动,通过中心弹簧将柱滑组件中的滑靴压在变量头(或斜盘)上。

这样,柱塞随着缸体的旋转而作往复运动,完成吸油和压油动作。

压力补偿变量泵的出口流量随出口压力的大小近似地在一定范围内按恒功率曲线变化。

当来自主体部分的高压油通过通道(a)、(b)、(c)进入变量壳体下腔(d)后,油液经通道(e)分别进入通道(f)和(h),当弹簧的作用力大于由油道(f )进入伺服活塞下端环形面积上的液压推力时,则油液经(h)到上腔(g),推动变量活塞向下运动,使泵的流量增加。

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燕山大学课程设计说明书(机电一体化课程设计)项目名称:25ml/r恒压变量泵设计及控制特性仿真分析姓名:闫桂山、张帅、宋旭通、孙永海指导教师:权凌霄职称:讲师2012-11-17燕山大学课程设计(论文)任务书院(系):机械工程学院基层教学单位:机电控制系项目名称25ml/r恒压变量泵设计及控制特性仿真分析指导教师姓名权凌霄小组成员分工闫桂山:了解掌握各种恒压变量泵的工作原理和控制策略张帅:液压泵外壳三维建模宋旭通:液压泵仿真分析孙永海:说明书的编写项目考察知识点1.在理解反馈控制原理的基础上,初步了解液压泵特别是变量轴向柱塞泵的变量形式和工作原理2.SOLIDWORKS的简单应用——泵壳三维建模。

3.Amesim的基本建模与仿真设计。

项目设计参数25ml/r,恒压轴向柱塞泵,斜盘式项目实施内容1.设计恒压变量泵主体结构及变量机构(机-液反馈)。

2.通过理论建模(机-液反馈传函)和仿真分析,给出25ml/r恒压变量泵变量机构的结构参数和工作参数。

3.绘制25ml/r恒压变量泵三维零件模型、装配模型及相应的二维工程图。

项目结题须提交材料1. 设计计算说明书2. 变量机构工作原理图A43. 泵的三维装配模型及二维工程图1*A1、8A24. 仿真分析报告、汇报PPT项目实施时间节点要求第一周:设计恒压变量泵主体结构及变量机构(机-液反馈)。

第二周:通过理论建模(机-液反馈传函)和仿真分析,给出25ml/r 恒压变量泵变量机构的结构参数和工作参数。

第三周:完成二维和三维图的绘制第四周:完成泵壳体模态分析,准备汇报。

小组分工及贡献姓名课题组分工闫桂山各种恒压变量泵的工作原理和控制策略的了解及其原理图绘制,恒压变量泵的设计计算,恒压变量AMESim仿真,Matlab仿真,恒压变量泵的测绘,word排版制作,PPT制作宋旭通恒压变量泵的原理分析,恒压变量泵AMESim 仿真、恒压变量泵的原理分析,恒压变量泵的测绘,solid works三维爆炸视图的生成,word排版制作,PPT制作张帅恒压变量泵的测绘,三维建模,二维图绘制,相关资料查询孙永海恒压变量泵的测绘,三维建模,二维图绘制,相关资料查询摘要恒压变量泵是一种高效、节能、大功率的液压动力源,这种恒压能源与定量泵——溢流阀恒压能源相比较具有效率高、节约能源,系统的发热量少从而可靠性提高等一系列优点。

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。

本次课设以恒压变量泵设计及控制特性仿真分析为主要目的,通过国内外研究现状调研,原理结构分析、数学建模,对恒压变量泵有了直观的认识。

最后对25ml/r恒压变量泵主体结构及变量机构进行了设计及受力校核,并应用AMESim、MATLAB、SolidWorks等软件进行了三维建模和仿真分析。

关键词恒压变量泵三维建模仿真分析数学建模变量机构目录小组分工及贡献 (3)摘要 (4)第1章绪论 (8)1.1恒压变量泵发展的背景 (8)1.2恒压变量泵的国内研究现状 (8)1.3恒压变量泵的国外研究现状 (8)第2章恒压变量泵概况 (9)2.1恒压变量泵简介 (9)2.2恒压变量泵的改进和发展 (10)2.2.1 第一代PCY14—1B恒压变量泵 (10)2.2.2 第二代PCY14—1B恒压变量泵 (11)2.2.3 第三代恒压变量泵(Q※PCY14—1 BK) (13)2.2.4 国外恒压变量泵 (14)2.2.5我国QB※P系列恒压泵 (15)第3章恒压变量泵原理分析 (17)3.1恒压变量泵的工作原理 (17)3.2恒压变量泵数学建模 (18)3.2.1静态特征方程 (18)3.2.2动态数学模型 (19)第4章恒压变量泵主体及变量机构设计及分析 (23)4.1轴向柱塞泵工作原理与性能参数 (23)4.1.1 轴向柱塞泵工作原理 (23)4.1.2 轴向柱塞泵主要性能参数 (24)4.1.2.1 排量﹑流量与容积效率 (24)4.1.2.2扭矩与机械效率 (24)4.1.2.3功率与效率 (25)4.2 轴向柱塞泵主要零部件设计 (26)4.2.1柱塞设计 (26)4.2.1.1柱塞结构型式的选择 (26)4.2.1.2柱塞结构尺寸设计 (27)4.2.2滑靴设计 (30)4.2.2.1滑靴的结构型式的选择 (31)4.2.2.2滑靴结构尺寸设计 (32)4.2.3配油盘设计 (33)4.2.3.1过渡区设计 (33)4.2.3.2配油盘主要尺寸确定 (34)4.2.3.3验算比压p 、比功pv (35)4.2.4缸体设计 (36)4.2.4.1通油孔分布圆f R 和面积F (37)4.2.4.2缸体内﹑外直径1D ﹑2D 的确定 (37)4.2.4.3缸体高度H (39)4.2.5柱塞回程机构设计 (39)4.3 轴向柱塞泵主要零件受力分析 (41)4.3.1柱塞受力分析 (41)4.3.2滑靴受力分析 (44)4.3.3配油盘受力分析 (47)第5章 恒压变量泵solidworks 建模分析 (50)5.1 S OLID W ORKS 软件及其特点分析 (50)5.2恒压变量泵的测绘 (51)5.2.1 恒压变量泵测绘的意义 (51)5.2.2 恒压变量泵测绘的过程 (51)5.3恒压变量泵的SOLID WORKS建模 (54)第6章恒压变量泵仿真分析 (55)6.1软件AMES IM介绍 (55)6.2软件AMES IM 的建模方法 (56)6.3恒压变量泵建模分析 (57)第7章恒压变量泵的matlab仿真分析 (63)7.1MATLAB/SIMULINK的液压系统仿真简介 (63)7.2恒压变量泵的仿真建模 (64)7.2.1转速对系统性能的影响 (66)7.2.2调压弹簧刚度ks的影响 (67)结论 (68)心得 (69)参考文献 (71)第1章绪论1.1 恒压变量泵发展的背景斜盘式轴向柱塞泵第一次应用于实践是在1906年,应用于军舰的炮塔上,距今已经有100多年的历史了;叶片泵自H.F.Vickers先生1925年发明以来也已经有80多年的历史了。

但是恒压变量泵的发明的历史相比之下却要短得多。

20世纪70年代初,世界上发生第一次石油危机。

为了节省能源,恒压变量泵应运而生。

1.2 恒压变量泵的国内研究现状在国内,70年代中期,我国引进德国的1700轧机上已经大量应用力士乐公司的A1系列恒压变量泵。

我国在1980年开始研制PCY恒压变量泵,1982年研制成功63PCYl4--1B恒压变量泵,并开始投放市场,满足各行业的需要。

多年以来,PCY恒压变量泵得到不断改进和发展。

到目前为止,我国PCY恒压变量泵的发展已经经过了3代的历史。

目前,我国的变量泵噪声低,转速高、自吸能力好、可靠性高、重量也比前两代泵轻20%以上,而且随着科技的不断进步,恒压变量泵业从以前的单一品种发展成为有多种结构和型号的适应于不同场合的恒压变量泵,并且渐渐的发展出了节能和环保的产品。

我国第三代恒压变量泵主要有双级压力变量泵、三级压力变量泵、远距离无级调整压力的变量泵、负载传感变量泵和电液比例恒压变量泵等。

1.3 恒压变量泵的国外研究现状国外一些液压公司也有十分成熟的恒压变量泵可供选用,例如力士乐、威格士、丹尼逊以及意大利的沙姆公司(SAM HYDRAIJK)等。

另外,近来美国、日本、德国等国研究开发出的一种新型电液控制阀,它是通过脉冲宽度调制(PWM)信号(一般由计算机或PWM放大器产生)来控制阀的开启和关闭时间,即通过控制调制频率的大小来实现流量或压力的比例控制。

它的控制方式较伺服阀、比例阀简单得多,特别适合于计算机控制,是实现电液数字控制的最佳方式之一。

它的显著优点还有对油液清洁度要求不苛刻、抗污能力强、响应速度快、结构紧凑、工作可靠、重复性好、寿命长以及价格便宜等,因此具有广阔的应用前景。

第2章恒压变量泵概况2.1 恒压变量泵简介恒压变量泵泵是通过调定调压弹簧设定工作压力、改变斜盘倾角实现变量的,变量系统的被控对象是斜盘组件,变量调节机构属于阀控缸式液压动力机构。

其变量控制方式是利用泵的出口压力作为反馈信号,与调压弹簧调定值进行比较,然后再通过变量机构的位置控制作用来调节泵的排量,使泵的压力恒定。

液压泵的排量调节是进行变量控制的基础和根本。

系统的输入是调压弹簧的预紧力,输出是泵的实际压力。

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。

2.2 恒压变量泵的改进和发展2.2.1 第一代PCY14—1B恒压变量泵图2-1 第一代POY14-1B恒压变量泵结构图2-2 第一代PCY14-1B恒压变量泵液压原理图和变量特性第一代PCY14—1B恒压变量泵设计有l0、25、63、160、250 mL/r五种规格,但实际投放市场的只有25和63mL/r两种规格。

图2-l为其结构,图2-2为其液压原理图。

其结构特点为:1)变量活塞倒装,小头在上面,大头在下面。

上腔常通高压,内装定位弹簧。

以保证恒压阀不工作时,泵的排量最大,变量活塞下腔处于常卸荷状态。

2)恒压阀装在变量机构下法兰内部。

3)恒压阀芯直径为Φ8mm,在阀芯外面装有阀套。

4)为保证泵恒压变量时变量特性的稳定性,在变量活塞下腔装有一个常泄漏的阻尼器(见图2的A点)。

主要缺点如下:1)恒压阀装在下法兰里面,通用性较差,特别对于小排量(例如10PCY泵),下法兰内无法安装恒压阀。

此外,恒压阀调试也不方便。

2)恒压阀制造工艺较复杂,制造成本较高,泵价格较贵。

3)由于有常泄口,故能量损失大,特别在保压系统中,系统容易发热。

4)恒压阀阀芯直径大,当泵变量时,容易引起恒压特性不稳定,引发系统振荡。

2.2.2 第二代PCY14—1B恒压变量泵第二代恒压变量泵克服了第一代恒压变量泵的缺点,但由于泵的安装联接尺寸未变,故泵的型号未变。

图2-3为第二代恒压变量泵的结构。

图2-4为其液压原理图。

图2-3 第二代PCY14-1B恒压变量泵结构图2-4 第二代PCY14-1B恒压变量泵液压原理图其结构特点为1)变量活塞大头在上,小头在下,上、下腔同时通高压,上腔内装有定位弹簧,以保证恒压阀不工作时,泵的排量最大。

2)恒压阀为一独立部件,安装在上法兰上面。

3)恒压阀芯直径为Φ6mm,与国外泵的恒压阀阀芯直径一样。

4)当恒压阀开启时,变量活塞上腔放油,变量活塞向上运动,泵的排量减小,实现恒压变量。

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