柱塞泵配流特性仿真研究

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1、仿真研(1)改变轴向柱塞泵配流盘三角槽过流截面面积。如图5・1轴向柱塞泵配流盘三维实体图(三角槽结构图)，从图申可以看出过流截面面积是由q和q的角度来决定的，通过改变两者的角度使柱塞泵具有良好的配流特性，降低脉动幅值从而减小柱塞泵的噪声•(2)改变轴向柱塞泵闭死区域的角度。如图5・2表示是配流盘二维工程，从图中可以看出，倉和*的角度值决定着柱塞泵闭死区域的大小，闭死区域的大小对轴向林塞泵的脉动情况也有着很大的影响。在保证过流截面面枳(q和角)不变的情况下，通过改变闭死区域的大小(倉和祷的大小)进行柱塞泵配流特性的仿真研究,得出脉动幅值绘小情况下闭死区

2、域角度的大小。(3)改变轴向柱塞泵的柱塞数目。在确定过流截面面积和闭死区域人小的基础上.进行不同柱塞数下配流特性的模拟仿真，进行对比研究获得更好的配流情况。(4)将三角槽和阻尼孔两者结构结合使用进行柱塞泵的配流特性的仿真，研究两者结合使用的优势。图5・1三角槽结构图图5-2配流盘二维工程1^4通过以匕儿方面分析了轴向柱塞泵配流结构参数对柱塞泵噪声的影响，建立改变参数的柱塞泵模型，在PUMPLINX流体仿真软件中进行解析求出数值解。垂点研究配流盘三角槽过流截面面枳变化、闭死角大小以及带有小孔的三角槽与流就脉动Z间的关系，通过以上四个步骤进行参数控制，层

3、层递进式优化变量，对不同参数条件下柱塞泵配流过程中的出口流量脉动和孔内压力突变情况进行分析，找出噪声值最小时配流过程的柱塞泵参数，以此作为低噪声柱塞泵的优化设计方法。5.1不同过流截面面积下配流特性的研究由图5-1可知.轴向柱塞泵过流截面面枳主要与q和角有关，G的角度对过流截面血积的影响很小.几乎可以忽略不计，本章主要研究在改变2的角度时，过流截面面枳对柱塞泵配流过程的影响。仿真设定的具体参数如下丧5—1所示：表5・1柱窕泵仿真参数柱塞泵排V(//min)分布圆直径D(mm)林塞直径d(mm)斜盘倾角额定压力(MPa)角度q(•)柱塞泵转速(r/mi

4、n)10064191421620005.1.1柱塞泵岀口流量脉动对当前模型进行流体仿真获得泵出II流址脉动如图5・3所示:2En)瞩次口旳图5・3出口流就脉动情况从上图柱塞泵岀口流量脉动借况可以看出，在当洲参数卜柱塞泵的出口流凰均值在lOOL/min左右，从图中流呈曲线的波峰部分可以读岀最大值为1!7.7L/min,流JS曲线波谷处的最小值为8O.9L7min.流量最大值与最小值相差36・85iin。为了减小计算址，以10。为阶梯來改变$人小，将&2分别设定为50°，60%70%80。，9(尸，100%对其不同三角槽过流截面面枳进行仿真，结果如下图5

5、4所示:-UFa^■»□射(S)图54不同过流截面面积出口流吐脉动将当丽模世出口流址脉动的一个周期进彳亍放大.如下图5・5所示:oOMfiOOMOOCW0CO7D0075OOC«0008$B?wl<$)图5・5不同过渝截曲面积单周期出口流星脉动柱塞泵出「I流屋具体值如下农:角流益论人值(L/min)流益址小值(L/'min)渝益畫值(

6、；min)汰甲脉动50°124.278.745.545.5%60°117.780.936.836.8%70°108.579.828.728.7%80°105.978.827.127.1%90°107.777.630.1

7、30.1%100°109576333.233.2%从以上图农中的数据分析可知，随着截面角2增大，泵出口流量最大值先减小后增犬，而出I」流量圮小值则先增大后减小，但流届最大值的拐点与最小值的拐点不同。计算出相应角度下流呈差值仏如）可以得到，流量差值将随着4的增大而呈现先减小后增人的趙势。（纽表示平均流锻为lOODmim计•算出流址脉动率为（9唤F*/%）），通过表中的数据可以看岀，当^2=80时，流量脉动率最小，因此可以获得在此种参数情况下柱塞泵的出口流量脉动率较小、特件较好〔旳。5丄2柱塞缸孔内压力瞬变情况在肖前模型的过流截面面积参数的%=&、角=6

8、0。时，在柱塞泵旋转的一个周期内单个柱塞压力突变情况如图5-6所示：150501001^0TOO2W）00360400I图5-6当前模型单周期内压力究变情况从仿真茯得数拯曲线恃况町以那到，在当请的模型参数下，杜塞经过排油区时发生压力

9、卜•超调，超调曲为6MPao在吸油区发生压力负超调，超调最为10MPa°这样阶跃变化的压力将形成较大的压力冲击使流体产生附加的压力，将引起流体噪声和元件振动，捷至导致系统破坏（网。在泵的实际运行过程中，流僦倒灌现彖对轴向柱塞泵流量脉动特性彫响很犬。柱邂缸在旋转过程中，由吸油槽向排油槽过渡的预升压区引起的配流压差决定了流量

10、倒灌駅的大小，因此预升压示与排油槽接通时柱塞腔内的压力就决定了流量倒灌的水平。因此对不同角度卜预升压区压力究