针对液压泵变量机构建模及能耗特性分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com设有一个平衡阀。作者在进行该机械化桥架设的教【2]张雅琴，张祝新．对液压系统设计中平衡回路问题研究学过程中，发现桥跨展开后，没法收拢。经分析，是【J】．机械工程师，2006(2)：84—85．由于平衡阀工作不正常所致；并对该平衡阀作进一【3]赵焕军．液压平衡回路的研究fJ1．工程机械，1999(5)：34-36．步拆检发现其故障原因是：其左端盖上的轴向阻尼[4]李秋莲．阀控液压马达系统用平衡阀的改进『J]．液体传动孔a被完全堵死。与控制，2012(2)：44—45．通信地址：江苏省徐州工程兵学院五系工程装备基础教研室[1]苎苎，

2、胡军科：液压系统限速与锁紧回路分析【J]·机床(】⋯⋯。～一⋯(稿：一2013-⋯03⋯-15一)与液压。一⋯．．．⋯⋯⋯一，，2010(6)：49—51．⋯’液压泵变量机构建模及能耗特性分析张建福，王福山，王璇芝，王克，邓伟倩(天津工程机械研究院)·0-·◆-◆-◆。◆0◆·◆-◆-◆。◆。◆-◆·◆-◆。◆。+0◆-：摘要：研究液压挖掘机用液压泵变量机构的工作原理，利用液压仿真软件AMESim建立变：；量机构的双泵模型；通过对挖掘机载荷谱试验数据和仿真结果的对比分析，验证仿真模型的正确i!性；研究挖掘机在交叉功率控制和负流量控制模式下的能耗特性，为变量机构的改

3、进和挖掘机的!?节能研究提供依据。!／．．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．◆．+．+．◆．◆．◆-．-◆关键词：液压泵；变量机构；交叉功率控制；负流量控制液压挖掘机作为一种高效的工程机械，已经被1仿真模型的建立越来越多的行业所应用。挖掘机液压动力源为多种控制方式相结合的轴向变量柱塞泵，在诸多的控制1．1交叉功率控制机构建模方式中，交叉功率与负流量控制相结合能够有效地挖掘机用液压泵所采用的交叉功率控制，不仅防止发动机过载，提高系统效率，已经成为了中型可以实现双泵单独控制各回路的流量，而且还可以挖掘机液压系统主流控制方式之一【1J。保证每个泵100％地吸收发动机功率，

4、具有很好的目前国内对挖掘机液压泵变量机构的研究，通节能效果阁。由于双泵交叉功率控制机构完全相同，常采用挖掘机在交叉功率控制和负流量控制下分以其中单泵控制机构为例对其进行建模。别建模的方式，多种变量特性分析不能集成在一个交叉功率控制机构如图1所示，主要由载荷柱模型中，降低了仿真结果的可信度。塞3、伺服柱塞13、换向阀芯4和连杆机构组成。当本文在对挖掘机液压泵变量机构研究的基础泵1或泵2的出口压力增大且大于弹簧11预紧力上，应用AMESim液压仿真软件建立了液压泵变量时，载荷柱塞3在压力作用下向右移动，通过销钉9机构的整体模型，同时将交叉功率和负流量控制作带动连杆8绕

5、着固定于壳体的销钉5做逆时针的用在同一仿真模型上，通过挖掘机载荷谱试验数据转动，连杆8通过销钉7使反馈拨叉10绕销钉l2对仿真结果进行了验证，并分析了在两种控制方式做顺时针转动。换向阀芯4在销钉6的作用下向下液压泵的能耗特性。右移动，换向阀左位工作，伺服柱塞13无杆腔与作者简介：张建福(1985一)，男，河北唐山人，硕士，研究方向：液压元件和系统的研究与开发。·-—-——47----——学兔兔www.xuetutu.com1．变量泵12．变量泵23．载荷柱塞4．换向阀芯5，6，7，9，12．销钉8．连杆10．反馈拨叉11．弹簧13．伺服柱塞图1交叉功率控制机构工作

6、原理图液压泵出口相通，柱塞两端面在液压力作用下，由于柱塞两端面的面积差形成的作用力，使伺服柱塞13向右运动，斜盘的倾角变小从而使泵的输出流量变小。同时销钉12随柱塞向右运动，推动反馈拨叉10绕销钉7逆时针转动，使销钉6推动换向阀芯4向左移动从而关闭阀口，此时压力增大流量变小的调节过程完毕。当泵1或泵2的出口压力降低时，调节过程与上述相反，原理相同。图l表示了由连杆机构将载荷柱塞位移传递给换向阀以及伺服柱塞位移的反馈过程，分析该过()(b)(c)程可以推导出载荷柱塞、换向阀芯及伺服柱塞之间的位移关系。变量泵在交叉功率控制时，连杆及反1．伺服柱塞上销钉2．反馈拨叉3．

7、反馈拨叉上销钉馈拨叉的运动关系如图2所示。4．换向阀芯上销钉5．连杆上销钉6．连杆7．载荷柱载荷柱塞移动后带动销钉，通过反馈拨叉带动塞上销钉换向阀芯运动的过程如图2(a)和(b)所示，换向阀图2连杆及反馈拨叉动作和状态芯位移为与载荷柱塞位移关系如下：一盟氟(3)lll3。1伺服柱塞开始动作后，通过反馈拨叉关闭阀口同理也能够推导出变量泵负流量控制时换向阀芯位移和伺服柱塞位移与先导柱塞位移之间的如图2(c)所示，平衡时换向阀芯关闭，变量泵伺服柱塞位移。与载荷柱塞位移关系如下：关系，推导结果和式(1)、(2)、(3)类似，只需要对应带人负流量控制的连杆的尺寸即可。p=与

8、生生坼(2