恒功率变量柱塞泵动特性仿真与研究.pdf

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1、恒功率变量柱塞泵动特性仿真与研究贾兴军沈国华中海油能源发展油建渤海装备技术服务分公司塘沽300452摘要：基于AMESim软件建立了恒功率变量柱塞泵的仿真模型，调节仿真参数后的压力一流量特性曲线与样本曲线接近，验证了仿真模型的正确性，并通过所建模型分析得出了负载变化、换向阀开度对于恒功率控制柱塞泵变量的影响，为恒功率控制柱塞泵的优化设计提供了理论依据。关键词：恒功率；柱塞泵；动态特性；仿真；AMESim中图分类号：TH322文献标识码：A文章编号：1001—0785(2011)l1—0056—03Abstract：Thepaperestablis

2、hesthesimulationmodelofconstantpowervariabledisplacementpistonpumpbasedonAMESimsoftware，verifiesthecorrectnessofthesimulationmodelbythefactthatthepressure——nowcurveafteradjus—tingthesimulationparametersisclosetothesamplecurve，andconcludesthattheeffectonvariablesofconstantpowe

3、rpis—tonpumpimposedbyloadchangesanddirectionalvalveopening，providingtheorybasisfortheoptimizeddesignofconstantpowerpistonpump．Keywords：constantpower；pistonpump；dynamiccharacteristics；simulation；AMESim0引言液压泵作为液压系统的动力元件，将原动机(电动机、柴油机等)输入的机械能(转矩和角速度∞)转化为压力能(压力P和流量q)输出，为执行元件提供压力油。

4、液压泵的性能好坏直接影响到液压系统的工作性能和可靠性，在液压传动中占有极其重要的地位。柱塞泵的优点是可以在很高的压力和转速下工作；由于柱塞与缸体之间为圆柱表面配合，容易得到高精度配合，因此，泄漏小，效率高(达98％)，流量大，单位质量功率大，且容易实现油1．压力补偿阀2．功率先导阀3．变量液压缸泵流量的调节与液流方向的转换，一般应用于起图1柱塞泵的变量原理重机、龙门刨床等大功率的场合J。在海洋平台上，由于平台远离陆地，海洋平台起重机动力源常采用平台柴油机发电后对应的电动机，而电动机提供动力时，需要保证电动机gg功率足够，所以，恒功率控制柱塞泵在海

5、洋平台●起重机上得到了较多应用。皿嘣媸1恒功率控制柱塞泵变量原理轴向柱塞泵的型号是PV180R1L1NZLC，变量形式为恒功率控制(90kW)，压力切断保护(35MPa)，该泵的变量原理如图1所示，变量特图2柱塞泵的变量特性曲线性曲线如图2所示。一56—《起重运输机械》2011(11)柱塞泵的变量原理：泵的压力补偿阀的左右两侧连接的都是泵出口压力。假设现：在发动机开始运转，主阀有一定开度，泵在一定排量下工作，假设此时还没有达到功率设定值，则：1)如果负载不变，增大主阀开度(此时功率值为临界的90kW)，则柱塞泵出口压力下降，然后压力补偿阀作用在右

6、位，柱塞泵排量增大，柱塞泵出口压力上升，一直上升到功率先导阀设定值(35MPa)，但是此时功率值为临界的90kW，1．压力补偿阀2．变量液压缸3．功率先导阀恒功率曲线起作用，使得压力补偿阀：占侧油液有4．可调节流阀5．换向阀一部分从功率先导阀溢流掉，使得压力补偿阀作图3液压回路仿真模型用在左位，泵排量减小，最终泵排量还是停留在增大主阀开度变量前的排量。假设此时负载非常小，那么主阀开度增大后，泵排量可以一直变到，最大排量(此时叵功率曲线不起作用)lc搴2)如果负载不变，减小主阀开度(此时功率删值为临界的90kW)，回复负载传感控制，泵出口煺压力上升

7、，然后压力补偿阀右侧油液：有一部分从功率先导阀溢流掉，使得压力补偿阀作用在左位，使得泵排量减小，这样就使得泵排量固定在1个压力／MPa数值上面。——PARKER~本曲线⋯仿真曲线3)如果主阀开度不变，泵有1个排量，负载图4仿真曲线与样本曲线比较变大(此时功率值为临界的90kW)，恒功率曲线起作用，泵出口压力上升，压力补偿阀右侧油液此时功率先导阀开启，这就限制了压力补偿阀右有一部分从功率先导阀溢流掉，使得压力补偿阀侧的压力，当工作压力继续升高，这使压力补偿作用在左位，泵排量减小，进而使得：力率先导阀阀阀芯向右移动，并使压力油进人无杆腔，使柱压力设定

8、值上升，一直上升到压力补偿阀右侧油塞泵排量减小，同时使补偿阀设定压力增加。柱液不溢流，使得泵排量停留在1个排量上。塞泵进入恒功率阶段，使