基于AMESim的轴向柱塞泵建模与仿真研究.pdf

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1、2013年6月机床与液压June2013第4l卷第11期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．1lDOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．11．051基于AMESim的轴向柱塞泵建模与仿真研究姚春江，陈小虎，何庆飞，张宪宇(第二炮兵工程大学，陕西西安710025)摘要：以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象，运用AMESim软件构建了斜盘式轴向柱塞泵关键元件的模型，从而建立了斜盘式轴向柱塞泵的仿真模型。运用仿真模型分析负载、系统压力对柱塞泵运行的影响，为柱塞泵

2、的设计及故障诊断提供依据。关键词：轴向柱塞泵；建模与仿真中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)11—179—4ModelingandSimulationResearchonAxialPistonPumpBasedonAMESimYAOChunjiang，CHENXiaohu，HEQingfei，ZHANGXianyu(TheSecondArtilleryEngineeringUniversity，Xi’anShaanxi710025，China)Abstract：

3、Swashplateaxialpistonpumpwantakenasaresearchobject，andAMESimwasusedtocreatethekeycomponentmodelsforaxialpistonpump．Axialpistonpumpsimulationmodelwasestablishedthroughcombiningsimulationcomponents．Theninfluencesofloadandsystempressureonrunningofthepiston

4、pumpwereanalyzedwiththismode1．Itprovidesbasisforpistonpumpdesignandfaultdiagnosis．Keywords：Axialpistonpump；Modelingandsimulation柱塞泵是液压系统的重要元件，在液压系统中作定不转。当电动机通过传动轴使缸体转动时，靠斜盘为中高压及高压油源，被广泛应用于各个行业，尤其作用使柱塞在缸体内作往复运动，通过配流盘的配油是斜盘式轴向柱塞泵，具有密封性好、工作压力高、窗口进行吸、压油。在高压

5、下仍能保持相当高的容积效率(一般在95％，⋯-左右)及总效率(一般在90％以上)、容易实现变量I““rlT"T1，及单位功率的质量轻等优点。但是，斜盘式轴向柱塞泵结构较为复杂，对材质、一ll及加工工艺的要求较高，价格比较高；同时柱塞泵对16油液的污染比较敏感，对使用、维修的要求较为严阀槲格-6]。液压仿真软件AMESim中的HCD(液压元件设l一配流盘2一缸体3～柱塞4一斜盘5一传动轴6一弹簧计)库功能强大，能够根据需要，自主设计液压元件，对液压系统的设计与故障诊断提供技术支图1斜盘式轴向柱塞泵工作原

6、理图持圳。当柱塞运动到下半周范围(订一21T)时，柱塞逐为掌握斜盘式轴向柱塞泵的运行规律与故障特渐向缸套外伸出，柱塞底部的密封工作容积将增大，征，降低试验成本，利用AMESim软件对斜盘式轴向油液在大气压作用下由配流盘吸油窗口进入柱塞孔，柱塞泵进行仿真，为斜盘式轴向柱塞泵的故障诊断与称为吸油过程；而在0—『r范围内时，柱塞被斜盘压维修提供决策支持。入柱塞孔，密封容积逐渐减小，孔内油液受挤压，通1斜盘式轴向柱塞泵的工作原理过配流盘上排油窗口排出，称为排油过程。缸体每转斜盘式轴向柱塞泵的工作原理如图1所示

7、，一周，每个柱塞各完成一次吸油和排油。缸体上均匀分布奇数个柱塞孔，孔中有柱塞。斜盘轴改变斜盘倾角就能改变柱塞行程的长度，即改线与缸体轴线倾斜一角度，柱塞靠机械装置或低压油变液压泵的排量；改变斜盘倾角的方向，就能改变(图中为弹簧)作用压紧在斜盘上，配流盘和斜盘固吸油和压油的方向，从而使泵成为双向变量柱塞收稿日期：2012—05—22作者简介：姚春江(1979一)，男，硕士，讲师研究方向为机械设备诊断与维修保障。E—mail：yaochunjiangO111@163．com。第11期姚春江等：基于AMES

8、im的轴向柱塞泵建模与仿真研究·181·图5基于AMESim仿真的轴向柱塞泵模型示。可知：斜盘的倾角在”13斜盘式轴向柱塞泵仿真分析趋向稳定后，随着负载信．-42]厂一3．1负载对斜盘式轴向柱塞泵的影响号的减小而减小。斜盘倾萋．-6。]一模拟负载输入信号的曲线如图6所示，对应的输角变化是一个脉动变化的_l0jf出孔口的横截面积如图7所示。设定不同的负载数过程，这是因为系统运行}据，可以仿真柱塞泵运行过程中主要参数的变化规过程中，在不断地进行压0．00．2