抑制恒压变量柱塞泵压力低频振荡方法的研究

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1、制造技术研究2012年10月第5期抑制恒压变量柱塞泵压力低频振荡方法的研究吴凤玲刘慧卢红王伟（北京精密机电控制设备研究所，北京100076）摘要：为解决恒压变量柱塞泵出口压力出现低频振动的问题，阐述了恒压变量机构的原理，从理论上分析了影响出口压力的因素，并指出产生振荡的原因，提出在泵装配过程中，采用工艺关键要点控制的方法可抑制压力低频振荡。试验表明，该方法有效地减小了泵出口压力的低频振荡，使产品装调合格率大大提高。关键词：变量泵；出口压力；调压机构；压力振荡ResearchonRestrainingLow-frequencyFluctuationofPressureinConstan

2、tPressureVariablePlungerPumpWuFenglingLiuHuiLuHongWangWei（BeijingResearchInstituteofPreciseMechanicalandElectronicControlEquipment,Beijing100076）Abstract：Inordertorestrainfluctuation,principleofpressure-controlmechanisminthepumpisexpounded;effectfactorsofpressureinthepumpareanalyzedtheoreticall

3、y,andcausesoflow-frequencyfluctuationofpressureareindicated.Inassemblyprocessofthepump,importanttechnologicalfactorsarecontrolledtodecreasefluctuation.Experimentalresultsindicatethat,pressurefluctuationisrestrainedeffectively,andpumpqualificationrateisimprovedclearly.Keywords：variable-pump；outl

4、etpressure；pressure-controlmechanism；pressurefluctuation1引言柱塞泵中变量机构示意图如图1所示。高压高速恒压柱塞泵（简称“柱塞泵”）是航天伺服系统的“心脏”元件，它负责将机械能转换为伺服系统所需的液压能，其性能好坏直接影响着伺服系[1，2]统的性能。我所的变量柱塞泵均属于恒压变量柱塞泵，泵在调试过程中，不允许流量调节机构有持续[3]的或似持续的低频压力振荡。实际装调过程中发现，产品装调合格率只有50%～70%。主要表现为泵的流量调节机构存在不稳定的情况，零流量状态下，泵出口压力有持续的压力振荡。为解决上述问题，本文进图1变量机构

5、示意图行了深入的研究，提出了解决的方案。变量机构主要由阀芯、阀套、调压弹簧、随动活2变量机构组成及工作原理塞等组成。当泵出口压力低于设定压力时，阀芯处于作者简介：吴凤玲（1960-），工程师，机械制造专业；研究方向：高压高速柱塞泵装配调试工艺。收稿日期：2012-09-0542制造技术研究航天制造技术图1所示位置，随动活塞右侧腔与油箱沟通，斜盘在4.1减小阀芯、阀套接触摩擦力复位弹簧作用下处于摆角最大位置，泵输出流量最阀芯、阀套的表面加工质量、去毛刺好坏、弹簧大。当泵出口压力大于设定压力时，阀芯上移，随动侧向力、其它杂质或多余物均会影响摩擦力。在泵出活塞右腔进入高压油，推动随动活塞移

6、动，进而推动口压力出现持续低频振荡时，减小摩擦力的具体措施斜盘摆角变小，泵输出流量减小，直至输出流量为零。有：变量泵输出压力流量特性曲线如图2所示。4.1.1进一步确认阀芯、阀套的配合间隙满足图纸要求,并重新修研阀套孔全流量阀芯、阀套配合间隙为0.004～0.007mm，若间隙-1Qmin·过小将引起摩擦力变大。根据多年的经验总结，将阀/L流量芯放入与之配合的阀套内孔中，孔与平面成45°角时，阀芯应能在自重作用下顺畅滑下，则阀芯、阀套配合0PQMAXP0压力/MPa间隙为0.004～0.007mm。反之，需进一步研阀套内孔。图2恒压变量柱塞泵压力流量特性曲线4.1.2去除阀芯、阀套上

7、阀口锐边毛刺韧性毛刺的存在不仅会划伤摩擦表面，还会引起3变量机构特性及解决问题的宏观措施分析阀芯移动涩卡，因此去毛刺至关重要。阀芯去毛刺的方法是用油石修蹭其锐边，图3给出了阀芯的结构示变量机构敏感的是泵出口压力，阀芯运动的灵敏意图。性决定了泵输出压力的灵敏性。理想状况下，阀芯受HA面力平衡方程为：保持锐边pA=kx（1）式中：p——阀芯敏感压力，MPa；A——阀芯压2力敏感面积，mm；k——调压弹簧刚度，N/mm；x——保持锐边R0.阀芯位移，mm。图3阀