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

【摘要】：電液控制技術(shù)作為液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)的發(fā)展,由閥控和泵控兩類(lèi)技術(shù)組成。閥控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作便捷,響應(yīng)速度快,輸出功率大,在軍事、自動(dòng)化工程機(jī)械領(lǐng)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(huì)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(shù)具有無(wú)節(jié)流損失,減小了系統(tǒng)裝機(jī)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(wèn)題,能量利用率高、系統(tǒng)發(fā)熱量小的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于泵控雙出桿液壓缸系統(tǒng),已取得了令人滿(mǎn)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(dú)使用泵不能補(bǔ)償流量不對(duì)稱(chēng)問(wèn)題,需附加液壓泵、閥、蓄能器等元件實(shí)現(xiàn)單出桿液壓缸補(bǔ)償,造成系統(tǒng)控制回路及控制策略復(fù)雜、能效低的影響,制約了電液控制技術(shù)的綠色發(fā)展。為解決此難題,本課題組權(quán)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(jī)。本課題在前期研究的基礎(chǔ)上,開(kāi)展了三油口軸向柱塞泵變排量機(jī)構(gòu)及其特性的研究。本文以電液控制技術(shù)的發(fā)展概況為背景,主要從控制原理和算法角度,對(duì)比分析了泵控液壓缸系統(tǒng)回路特點(diǎn)。以三油口軸向柱塞泵為研究對(duì)象,根據(jù)電液比例排量調(diào)節(jié)原理,提出了基于斜盤(pán)擺角位移反饋的排量控制方案,對(duì)系統(tǒng)回路的控制特性及工作特性進(jìn)行了仿真分析和試驗(yàn)的對(duì)比研究,具體的研究?jī)?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(fù)載剛度及外負(fù)載力干擾的影響,通過(guò)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(dòng)態(tài)特性的影響因素。仿真分析了不同活塞直徑、負(fù)載剛度、斜盤(pán)擺角、負(fù)載壓力對(duì)泵的出口流量動(dòng)態(tài)特性的影響,結(jié)果表明,減小液壓缸活塞直徑、增大負(fù)載剛度可以加快響應(yīng)速度;增大負(fù)載壓力可以提高響應(yīng)穩(wěn)定性。進(jìn)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(duì)斜盤(pán)所受變量阻力矩作為負(fù)載干擾,影響泵變排量控制特性,通過(guò)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(dǎo)入ADAMS中,從而建立完整三油口軸向柱塞泵多體動(dòng)力學(xué)模型。分析了不同斜盤(pán)傾角、加載壓力、電機(jī)轉(zhuǎn)速、活塞桿桿徑條件下,三油口軸向柱塞泵斜盤(pán)變量阻力矩大小及變化趨勢(shì)。結(jié)果表明增大斜盤(pán)傾角、泵出口壓力、電機(jī)轉(zhuǎn)速,斜盤(pán)變量阻力矩增大;隨著斜盤(pán)傾角增大,驅(qū)動(dòng)斜盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)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(pán)變量阻力矩不變,驅(qū)動(dòng)斜盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制壓力減小。利用多學(xué)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(dòng)力學(xué)模型,同時(shí)也對(duì)柱塞的運(yùn)動(dòng)和負(fù)載力特性、泵出口流量和壓力特性在不同斜盤(pán)傾角、電機(jī)轉(zhuǎn)速和加載壓力工況下的運(yùn)行特性進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明,隨著斜盤(pán)傾角、電機(jī)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(fù)載力及腔底壓力減小,加載壓力過(guò)低造成較大的壓力沖擊;隨著斜盤(pán)傾角增大,整泵出口壓力幅值不變、上升時(shí)間減小,泵出口流量和流量脈動(dòng)幅值也隨之變大;隨著加載壓力增大,排油口流量上升時(shí)間增大,脈動(dòng)幅值也隨之變大。最后搭建了基于斜盤(pán)擺角位移反饋的三油口軸向柱塞泵試驗(yàn)臺(tái),對(duì)柱塞泵變排量特性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。試驗(yàn)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(shí)對(duì)泵的工作特性,即泵的流量、壓力特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)果正確性。研究結(jié)果表明:基于斜盤(pán)擺角位移反饋的排量控制方案,在外負(fù)載力干擾條件下,可以獲得良好的控制性能,動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)符合控制系統(tǒng)性能要求,系統(tǒng)響應(yīng)速度較快,穩(wěn)定性較高。具有簡(jiǎn)化系統(tǒng)回路,優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制策略的特點(diǎn),能夠滿(mǎn)足三油口柱塞泵在實(shí)際工程領(lǐng)域中應(yīng)用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TH137.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1727677