本文選題：三油口軸向柱塞泵　切入點：泵控技術　出處：《太原理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：電液控制技術作為液壓傳動與控制技術的發(fā)展,由閥控和泵控兩類技術組成。閥控系統(tǒng)結構簡單,操作便捷,響應速度快,輸出功率大,在軍事、自動化工程機械領域中占有重要地位,主要不足之處是存在較大的節(jié)流損失,造成系統(tǒng)發(fā)熱量大,不但會增大系統(tǒng)故障率,而且也降低了系統(tǒng)能量利用率。泵控技術具有無節(jié)流損失,減小了系統(tǒng)裝機功率,降低了系統(tǒng)噪聲,克服了清理大量廢油造成環(huán)境污染問題,能量利用率高、系統(tǒng)發(fā)熱量小的優(yōu)點。對于泵控雙出桿液壓缸系統(tǒng),已取得了令人滿意的成就。然而,泵控制單出桿液壓缸系統(tǒng)控制效果較差,存在單獨使用泵不能補償流量不對稱問題,需附加液壓泵、閥、蓄能器等元件實現(xiàn)單出桿液壓缸補償,造成系統(tǒng)控制回路及控制策略復雜、能效低的影響,制約了電液控制技術的綠色發(fā)展。為解決此難題,本課題組權龍教授提出了一種基于新配流原理的三油口軸向柱塞泵,并研制了定排量三油口軸向柱塞泵樣機。本課題在前期研究的基礎上,開展了三油口軸向柱塞泵變排量機構及其特性的研究。本文以電液控制技術的發(fā)展概況為背景,主要從控制原理和算法角度,對比分析了泵控液壓缸系統(tǒng)回路特點。以三油口軸向柱塞泵為研究對象,根據(jù)電液比例排量調(diào)節(jié)原理,提出了基于斜盤擺角位移反饋的排量控制方案,對系統(tǒng)回路的控制特性及工作特性進行了仿真分析和試驗的對比研究,具體的研究內(nèi)容包括如下幾方面:首先,根據(jù)電液比例排量調(diào)節(jié)原理,考慮彈性負載剛度及外負載力干擾的影響,通過MATLAB/Simulink建立了三油口軸向柱塞泵的變排量控制系統(tǒng)模型,研究了控制回路中泵的出口流量動態(tài)特性的影響因素。仿真分析了不同活塞直徑、負載剛度、斜盤擺角、負載壓力對泵的出口流量動態(tài)特性的影響,結果表明,減小液壓缸活塞直徑、增大負載剛度可以加快響應速度;增大負載壓力可以提高響應穩(wěn)定性。進而優(yōu)化了三油口軸向柱塞泵變排量控制策略,改良了泵控性能。其次,針對斜盤所受變量阻力矩作為負載干擾,影響泵變排量控制特性,通過三維建模軟件Proe/E建立三油口軸向柱塞泵模型,利用接口軟件,導入ADAMS中,從而建立完整三油口軸向柱塞泵多體動力學模型。分析了不同斜盤傾角、加載壓力、電機轉(zhuǎn)速、活塞桿桿徑條件下,三油口軸向柱塞泵斜盤變量阻力矩大小及變化趨勢。結果表明增大斜盤傾角、泵出口壓力、電機轉(zhuǎn)速,斜盤變量阻力矩增大;隨著斜盤傾角增大,驅(qū)動斜盤轉(zhuǎn)動的雙出桿液壓缸所需控制壓力增大;隨著雙出桿液壓缸活塞桿徑增大,斜盤變量阻力矩不變,驅(qū)動斜盤轉(zhuǎn)動的控制壓力減小。利用多學科仿真軟件Simulation X建立整泵液壓系統(tǒng)模型。獲得柱塞出口流量曲線輸入到ADAMS中,完善了整泵的動力學模型,同時也對柱塞的運動和負載力特性、泵出口流量和壓力特性在不同斜盤傾角、電機轉(zhuǎn)速和加載壓力工況下的運行特性進行仿真分析。仿真結果表明,隨著斜盤傾角、電機轉(zhuǎn)速增大,柱塞軸向速度、加速度幅值均增大;隨著加載壓力減小,柱塞受負載力及腔底壓力減小,加載壓力過低造成較大的壓力沖擊;隨著斜盤傾角增大,整泵出口壓力幅值不變、上升時間減小,泵出口流量和流量脈動幅值也隨之變大;隨著加載壓力增大,排油口流量上升時間增大,脈動幅值也隨之變大。最后搭建了基于斜盤擺角位移反饋的三油口軸向柱塞泵試驗臺,對柱塞泵變排量特性進行了試驗驗證。試驗表明,三油口軸向柱塞泵的變排量工作性能穩(wěn)定可靠。同時對泵的工作特性,即泵的流量、壓力特性進行了試驗研究。通過試驗驗證了仿真結果正確性。研究結果表明:基于斜盤擺角位移反饋的排量控制方案,在外負載力干擾條件下,可以獲得良好的控制性能,動態(tài)性能指標符合控制系統(tǒng)性能要求,系統(tǒng)響應速度較快,穩(wěn)定性較高。具有簡化系統(tǒng)回路,優(yōu)化結構參數(shù)和控制策略的特點,能夠滿足三油口柱塞泵在實際工程領域中應用。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH137.51

【參考文獻】

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本文編號：1727677