错相位并联组合液压泵技术的研究

【摘要】：在各种设备中，液压系统因其布置灵活、反应速度快、操控方便、使用寿命长等等优点而得到广泛地采用。但是，液压系统也有缺憾，比如，液压系统中不可避免的存在着压力脉动。压力脉动的存在势必会使整个液压系统产生振动和噪声，从而使系统的工作性能降低，甚至，在严重的时候，会破坏系统的管路或者元件，导致整个液压系统无法正常工作。所以，除了少数的利用液压系统所产生的振动来工作的设备以外，压力脉动的存在，对液压系统乃至整个机械系统都是不利的。 液压系统中产生压力脉动主要有一下四个方面： （1）液压泵产生的压力脉动； （2）管路中压力波的反射等产生的压力脉动； （3）液压控制阀谐振所产生的压力脉动； （4）方向控制阀或者执行元件操作时的惯性所产生的压力脉动。 在以上四个方面中，液压泵所产生的流量脉动是系统压力脉动产生的源泉，所以，要想消除或者降低系统的压力脉动，降低液压泵产生的流量脉动是一个行之有效的办法。 在设备所采用的液压泵中，常用的有柱塞泵和齿轮泵。而这两种泵从结构上来分都属于容积式液压泵。容积式液压泵的工作原理：其内在结构存在的密封容腔的体积在工作的时候产生周期性的变化，与油腔或者出油管路连通的时候，会在压力差的作用下完成吸油和排油的过程，密封容积的周期性的变化引起了液压泵输出的油液的压力发生周期性变化，形成压力脉动，而压力脉动的存在对液压系统的性能有很大的影响。因此，降低液压泵的流量脉动对于整个液压系统来说是十分重要的。 本文从液压系统压力脉动的产生根源—液压泵入手，采用两个乃至多个液压泵的错相位并联，从根源上降低流量脉动。具体内容有： （1）柱塞泵的结构，柱塞泵流量脉动的形成原因，奇数（偶数）柱塞的柱塞泵并联时的脉动分析，以及单个奇偶柱塞泵、奇奇并联、偶偶并联以及多个柱塞泵并联的综合分析和对比。 （2）齿轮泵的结构，齿轮泵流量脉动的形成原因，外啮合（内啮合）齿轮泵并联时的脉动分析，以及单个齿轮泵、两个外啮合并联、两个内啮合并联以及多个齿轮泵并联的综合分析和对比。 （3）用MATLAB对液压泵流量脉动的研究进行仿真，验证其正确性和可行性。