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双排油口轴向柱塞泵配流特性建模及数字仿真研究

冀鹏飞  
【摘要】:轴向柱塞泵具有高压力、大流量、高效率、结构紧凑、寿命长等优点,因此得到广泛的应用,特别是工程机械行业,对高性能、低噪声、长寿命的柱塞泵和马达有着极大的需求。近年来随着人们环保意识越来越强以及用户对主机质量要求的提高,对轴向柱塞泵的性能要求也越来越高。在高压高速的工况下,轴向柱塞泵的振动和噪声问题比较突出,因此研究如何减小轴向柱塞泵的振动和降低其噪声就很有必要。 轴向柱塞泵噪声产生的原因很多,主要是流体噪声和机械噪声,而由于流量脉动、压力冲击等产生的流体噪声是轴向柱塞泵的主要噪声源。论文主要通过理论分析、仿真计算,对轴向柱塞泵产生的流体噪声进行分析,探索减小脉动和降低噪声的结构和方法。 论文运用多学科综合仿真软件SimulationX,对9柱塞两配流窗口轴向柱塞泵进行了仿真研究,确定了合理的配流盘的结构。在此基础上分析了柱塞数目分别为10和11时,柱塞腔内的压力和泵出口的压力流量脉动,对排量相同而柱塞数目不同时泵的压力流量进行了比较。 并且以现有的轴向柱塞泵为基础,对其配流盘的结构进行合理的改造,提出了两种新型双排油口泵的配流原理:串联型双排油口轴向柱塞泵(三个配流窗口)和并联型双排油口轴向柱塞泵(三个配流窗口和四个配流窗口两种类型),使泵的功能增加。在仿真软件SimulationX中对串联型双排油口轴向柱塞泵和并联型双排油口轴向柱塞泵进行了建模和仿真分析,确定了合理的配流结构,使得新型泵的压力流量脉动水平与现有泵相当。 通过建模仿真,分析不同柱塞数目对串联型双排油口轴向柱塞泵出口的压力流量脉动的影响,得出其变化规律与两配流口泵一致。并且对串联型三配流窗口轴向柱塞泵和并联型三配流窗口轴向柱塞泵出口的压力流量和柱塞腔内的压力流量冲击经行了比较。分析两种新型泵的应用范围,得出并联型三配流窗口轴向柱塞泵的应用范围要广于串联型三配流窗口轴向柱塞泵的应用范围。


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