【摘要】：針對雙聯(lián)軸向柱塞泵配流盤在脫離吸油和排油時,柱塞腔存在閉死壓縮和閉死膨脹階段,造成柱塞腔氣穴現(xiàn)象和壓力正超調(diào)或負超調(diào),引起流量和壓力突變產(chǎn)生大的噪聲問題,提出了一種配流盤結(jié)構(gòu)。首先建立柱塞泵流動特性數(shù)學模型,分析軸向柱塞泵噪聲產(chǎn)生機理;然后設(shè)計新配流盤結(jié)構(gòu)并優(yōu)化匹配三角阻尼槽結(jié)構(gòu)參數(shù),建立過渡區(qū)壓力特性方程,通過理論模型對比分析,新配流盤能降低柱塞腔在過渡區(qū)產(chǎn)生的壓力沖擊。為了驗證新配流盤結(jié)構(gòu)對整泵流量和壓力影響,采用液壓仿真軟件AMEsim建立雙聯(lián)柱塞泵模型,通過實驗測試對比分析,驗證了模型正確性。在相同工況下,將新配流盤和原配流盤代入整泵模型中,結(jié)果表明新配流盤流量脈動率比原配流盤流量脈動率降低了6.75%,證明新配流盤能很好地降低流體脈動。同時該模型為制造樣機提供了理論基礎(chǔ),可降低新產(chǎn)品開發(fā)成本。
【圖文】：

增加軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)噪聲。本文以某型挖掘機串聯(lián)雙泵為研究對象，改進原有柱塞泵配流盤結(jié)構(gòu)，通過優(yōu)化匹配配流盤結(jié)構(gòu)參數(shù)，使柱塞腔剛脫離吸油和排油腰形槽時，柱塞腔正好運動到外死點和內(nèi)死點，避免造成閉死壓縮和閉死膨脹階段。首先建立柱塞泵流動特性數(shù)學模型，分析軸向柱塞泵噪聲產(chǎn)生機理原因;然后通過物理模型分析，優(yōu)化匹配孔槽結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計新型配流盤結(jié)構(gòu);應用液壓仿真軟件AMEsim建立雙聯(lián)柱塞泵模型，并通過實驗驗證模型正確性;最后將新配流盤與原配流盤代入仿真模型進行對比分析。1新配流盤結(jié)構(gòu)方案圖1a所示為雙聯(lián)柱塞泵的配流盤結(jié)構(gòu)［11］，在配流盤過渡區(qū)增設(shè)配錯角，使縱軸和死點軸不重合，并在排油過渡區(qū)應用三角阻尼槽進行預升壓，在吸油過渡區(qū)應用U型阻尼槽進行預卸壓。圖1a中可看出，當柱塞腔脫離吸油腰型槽時，柱塞腔存在閉死壓縮階段，這會引起壓力正超調(diào);當柱塞腔脫離排油腰型槽時，柱塞腔存在閉死膨脹階段，會造成壓力負超調(diào)，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。因此，需要對原配流盤進行合理的優(yōu)化設(shè)計，解決這一問題。針對原配流盤存在的問題，設(shè)計新配流盤結(jié)構(gòu)如圖1b所示。新配流盤設(shè)計思路是將預卸壓U型阻尼槽改為三角阻尼槽，同時去除配錯角，優(yōu)化匹配三角阻尼槽結(jié)構(gòu)，使柱塞腔脫離吸油腰型槽時，柱塞腔剛好運動到外死點，并與三角阻尼槽接觸避免閉圖1配流盤結(jié)構(gòu)方案對比Fig．1Comparisonofvalveplatestructures1．排油腰型槽2．吸油腰型槽3．柱塞腔包角4．三角阻尼槽5．U型阻尼槽6．配錯角7．外死點8．內(nèi)死點死壓縮階段;同理，在脫離排油腰型槽時，柱塞腔剛好運動到內(nèi)死點，并與三角阻尼槽接觸避免閉死膨脹階段。2柱塞泵流體脈動數(shù)學模型2.1柱塞運動分析及瞬時流量軸向柱塞泵由主軸帶動2個缸體旋轉(zhuǎn)，?

圖2配流面積變化過程Fig．2Changeprocessofportarea階段1:當0≤φ1≤鐖1，，φ=φp/2－φ1，柱塞腔未能與阻尼孔接觸，而且柱塞腔還未離開吸油槽，此時配流口通流面積為S1=(φR－2r)φRr－(φR)2i

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