多输出径向柱塞泵输出特性分析与实验

现有的定量泵无法满足单泵输出多级流量,传统液压系统为了解决需求不同级流量问题,会采用变量泵以及利用阀类和辅助元件的控制来满足工况要求。多输出径向柱塞泵利用其结构特殊性,可实现输出流量多样性。根据力平衡原理和曲柄滑块机构原理,对多输出径向柱塞泵运动学进行分析,通过分析该泵不同工作方式下的流量脉动,确定了流量脉动最小的工作方式。理论分析表明,非相邻两列柱塞联合输出时的流量脉动曲线和相邻两列柱塞的输出流量脉动曲线相似,且不同工作方式下的曲线周期规律均和单列柱塞曲线周期规律有关,当泵输出最大流量工作时,油流的脉动幅度和脉动周期远小于单个输出。利用该泵样机,进行了泵的原理实验,实验结果表明,随着泵出口压力升高,测得泵实际流量不断减少,但是,由于加工条件有限,部分零件的加工精度无法保证,导致实验结果和理论分析不匹配,而实验数据分析验证了该泵的原理正确性和结构合理性,为日后径向柱塞泵的研究和发展奠定了基础。

多泵多马达调压系统理论分析与实验

传统的压力控制回路中,动力元件都采用传统的单作用泵。当回路只用一个泵提供压力时,压力控制回路无法满足系统对多个流量的需求。而多泵和多速马达是基于双定子理论所设计的一种液压元件,可实现一个泵(马达)的多输出。当代替传统单作用泵和单作用马达用于传统液压回路中时,此时的液压回路就是一种新型的液压回路。由于元件的特殊性,使系统可满足多输出、多功率的需求。新型液压回路减少了很多控制元件,所以在实现与传统液压回路相同功能时,新型液压回路可节约很大的能量。多泵多马达调压系统的实验结果表明,由于泄漏原因,导致泵随压力增加,实测流量减少;双定子泵的容积效率随着压力的增大而减小,机械效率和总效率随之增大而增大。尽管由于一些不可控因素导致的误差,但也证明了回路的可行性和元件的原理正确性。

多输出内啮合齿轮泵泄漏与容积效率分析及密封改进

基于多输出内啮合齿轮泵结构特性的分析,总结出齿轮泵的主要泄漏途径。通过建立泄漏的数学计算公式,得出3种工作方式下齿轮泵总泄漏量的一般公式,并对泵的容积效率进行了理论计算,得出多输出内啮合齿轮泵采用内泵单独工作时的容积效率最高,外泵单独工作容积效率最低。改进多输出内啮合齿轮泵的结构来减少泄漏,并进行实验验证。实验表明,泵的容积效率总体变化规律与理论分析一致,即随着泵负载压力的升高,容积效率降低。

采用力偶型径向柱塞马达的新型调速回路特性分析与试验

针对变量泵-定量马达容积调速回路调速范围有限,变量泵-变量马达调速回路结构复杂的问题,故提出采用力偶型径向柱塞马达的新型恒转矩调速回路。该马达输出轴的径向力平衡,通过力偶输出转矩,马达的一个壳体内可以形成内、外两个马达;在输入压力和流量不变的情况下,通过不同的配流方式可以输出三种转矩和转速,更能满足多种工况需求;三级恒转矩调速回路在三种工作方式下产生不同的动态特性,内马达单独工作时的动态特性较好。利用AMESim软件进行仿真分析并搭建实验台对力偶型径向柱塞马达新型调速回路进行试验分析,试验数据验证了新型调速回路可增加系统的转速转矩范围,丰富了力偶型径向马达的应用领域。

对称型多输出齿轮马达的泄漏分析与容积效率

为了研究对称型多输出齿轮马达的泄漏与容积效率,通过对称型多输出齿轮马达的内部结构计算出内外马达不同连接方式下的几何排量,分析了马达的主要泄漏途径,通过建立泄漏的数学模型归纳不同连接下泄漏的一般表达式;同时搭建试验平台测试对称型多输出齿轮马达的容积效率.研究结果表明:当马达的进出口压力由0.9 MPa增加至5.9 MPa时,内马达工作时容积效率由94.2%下降至80.2%,外马达容积效率由92.5%下降至73.6%,内外马达同时工作时容积效率由88.8%下降至63.2%,差动连接时容积效率由86.0%下降至62.7%;当进出口压差为5.9 MPa时,内马达单独工作容积效率最高为80.2%,差动连接下马达的容积效率最低为62.7%.

双定子泵/马达在传统速度回路中的应用分析

为了使传统速度控制回路在不增加液压元件的前提下可输出多种转速和转矩,采用了双定子泵和双定子马达作为系统的动力元件和执行元件。通过分析其新型液压回路的静态特性可知,多泵多马达速度控制回路不仅可输出多种转速和转矩,而且可实现多种恒功率和恒转矩输出,同时又实现了节能要求。为以后深入研究其他回路的动态特性和回路的设计应用提供了基础和参考。

内外啮合齿轮马达泄漏与容积效率分析及试验

基于内、外啮合齿轮马达的结构特殊性,分析了泄漏的主要途径,通过泄漏的计算公式,分别对4种不同连接方式进行理论分析。同时搭建试验台对该马达进行容积效率进行测试,结果表明:齿轮马达的端面间隙泄漏与马达转速无关,只和马达进、出口的压差有关,伴随齿轮马达的连接方式不同,马达的径向间隙泄漏有微小改变;随着马达进、出口压差变大,马达内部的泄漏量逐渐增大,马达容积效率随之减小,机械效率随着马达进、出口压力的升高而逐渐增加。