本文關(guān)鍵詞：單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞泵結(jié)構(gòu)設(shè)計與FLUENT分析　出處：《吉林大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 液壓泵 錯相位雙側(cè)柱塞 瞬時流量脈動 Simulink仿真分析 Fluent流體流動分析

【摘要】：柱塞泵是液壓系統(tǒng)的動力源，是整個機械裝置的能量轉(zhuǎn)換部件，由于具有結(jié)構(gòu)緊湊、泄漏小、在正常工作產(chǎn)生的壓力高、易于變量等優(yōu)點而被各領(lǐng)域技術(shù)廣泛應(yīng)用。但由于柱塞泵自身結(jié)構(gòu)以及工作原理在其應(yīng)用中導(dǎo)致輸出壓力不穩(wěn)定性、泄漏量大、機械裝置噪聲、油路疲勞破壞等缺點引起了各行業(yè)專家的高度重視。因此解決其柱塞泵由于輸出流量脈動大導(dǎo)致的諸多危害，設(shè)計輸出流量大、泄漏量小、流量脈動小的柱塞泵具有重大意義。 由于柱塞泵的高、低壓油腔結(jié)構(gòu)，以及通過內(nèi)部油腔體積變化引起壓力變化的原理進行吸油、排油工作，從而導(dǎo)致其輸出的流量曲線具有三角函數(shù)曲線形式，從而引起了輸出流量脈動，當增加負載正常工作時，引起壓力的不穩(wěn)定性，因此完全避免由于自身工作結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的壓力脈動無法實現(xiàn)。本文從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，通過其輸出瞬時流量曲線形式提出降低流量脈動的設(shè)計理念，改善柱塞泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低柱塞泵瞬時流量脈動。 本文根據(jù)柱塞泵輸出瞬時流量公式得到其瞬時流量曲線為類似于三角函數(shù)曲線，根據(jù)數(shù)學(xué)三角函數(shù)曲線疊加原理，提出降低柱塞泵流量脈動的方法，并通過實驗數(shù)據(jù)采集論證；根據(jù)結(jié)論改進普通柱塞泵內(nèi)部柱塞、高低壓油腔分布情況和斜盤結(jié)構(gòu)，設(shè)計一種新型單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞軸向式液壓泵，有效改善了輸出流量脈動、提高正常工作狀況下的輸出壓力。 （1）根據(jù)普通軸向柱塞泵的輸出流量公式，得出柱塞泵的瞬時流量曲線為三角函數(shù)曲線存在其最大值和最小值，流量脈動是相對于瞬時流量平均值的幅值變化量，因此瞬時流量曲線的幅值變化量減小，流量脈動減小。本文引用了兩個周期性三角函數(shù)曲線錯開半個周期相位疊加幅值增大，幅值變化量減小的數(shù)學(xué)原理，提出兩個柱塞泵瞬時流量曲線錯相位半個周期疊加瞬時流量增大、流量脈動減小的設(shè)計理念。 通過設(shè)計硬件、軟件完成兩個型號相同、參數(shù)一致柱塞泵錯相位半個周期并聯(lián)安裝同步工作的實驗裝置臺，計算其輸出的瞬時流量的幅值和脈動系數(shù)大小，驗證降低流量脈動設(shè)計理念的合理性。通過大量的實驗數(shù)據(jù)得出：兩個柱塞泵錯半個周期相位并聯(lián)共同工作輸出的瞬時流量值比單個軸向柱塞泵輸出的瞬時流量增大，流量脈動系數(shù)減小。 （2）根據(jù)上述雙泵錯相位疊加的理論分析和實驗驗證，為了減小雙泵工作時油液在管路處的泄露，以及雙泵之間加工精度差異對流量脈動的影響，本文改進普通柱塞泵結(jié)構(gòu)，設(shè)計一種單泵雙側(cè)柱塞同時工作的結(jié)構(gòu)，即單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞泵。首先，改善軸向柱塞泵的斜盤和內(nèi)部油路結(jié)構(gòu)、優(yōu)化柱塞泵內(nèi)部柱塞與配流盤的分部情況，設(shè)計出一種新型的單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞軸向式液壓泵，并通過數(shù)學(xué)基礎(chǔ)計算，得出單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞軸向式液壓泵的瞬時輸出流量公式，其瞬時流量脈動與單個軸向柱塞泵瞬時輸出流量脈動對比，得到單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞軸向式液壓泵的流量脈動約等于普通軸向柱塞泵流量脈動的1/4。 其次，通過Simulink對單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞泵的瞬時流量理論計算進行仿真分析，根據(jù)其輸出流量公式在Simulink建立模型，模擬其瞬時流量的曲線形式，并與單個軸向柱塞泵瞬時流量曲線形式對比，得出單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞軸向式液壓泵的瞬時流量曲線的幅值比普通軸向柱塞泵瞬時流量幅值增加一倍，流量脈動為其1/4。 最后，基于Fluent軟件模擬單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞泵的流體實驗，根據(jù)模型建立、網(wǎng)格劃分、條件參數(shù)設(shè)置等，，分析單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞泵的油液流動狀態(tài)，得到其內(nèi)部的壓力云圖、以及出油口的質(zhì)量流率曲線，根據(jù)與普通柱塞泵Fluent模擬的質(zhì)量流率曲線比較，得出單斜盤錯相位雙側(cè)柱塞泵的瞬時流量增加一倍，流量脈動值約等于普通柱塞泵的脈動值1/4。
[Abstract]:Plunger pump is the power source of hydraulic system, and the energy conversion part of the whole mechanical device. Because of its compact structure, small leakage, high pressure generated in normal operation and easy variable, it is widely applied in various fields. However, due to the structure and working principle of the plunger pump, the output pressure is unstable, the leakage is large, the noise of the machinery and the fatigue of the oil circuit are all damaged. Therefore, to solve many hazards caused by the large pulsation of output pump, it is of great significance to design plunger pumps with large output volume, small leakage and small flow pulsation.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH322

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 歐陽平超;焦宗夏;劉紅梅;;分布式液壓流體脈動主動控制方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2007年09期

2 那成烈;旋轉(zhuǎn)配流盤調(diào)節(jié)排量的軸向柱塞泵配流沖擊特性[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1989年03期

3 那成烈,陳寧,那焱青;功率匹配軸向柱塞泵的動態(tài)仿真研究[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2000年04期

4 那成烈,尹文波,那焱青;可壓縮流體工作介質(zhì)情況下軸向柱塞泵配流盤設(shè)計[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2002年04期

5 徐鵬國;何俊偉;洪雷;;飛機28MPa液壓系統(tǒng)壓力脈動控制標準研究[J];航空標準化與質(zhì)量;2009年06期

6 李樹立;焦宗夏;;液壓流體脈動主動控制研究現(xiàn)狀與展望[J];機床與液壓;2006年09期

7 路甬祥;流體傳動與控制技術(shù)的歷史進展與展望[J];機械工程學(xué)報;2001年10期

8 楊華勇;張斌;徐兵;;軸向柱塞泵/馬達技術(shù)的發(fā)展演變[J];機械工程學(xué)報;2008年10期

9 楊小森;沈燕良;蔡軍;張建邦;李曉勇;;飛機泵源回路消減壓力脈動的阻抗調(diào)整法[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年03期

10 何志勇;何清華;賀尚紅;;液壓系統(tǒng)泵源回路壓力脈動抑制試驗研究[J];礦山機械;2010年20期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馬吉恩;軸向柱塞泵流量脈動及配流盤優(yōu)化設(shè)計研究[D];浙江大學(xué);2009年

本文編號：1337888