液压高频直线往复泵液压冲击现象分析.pdf

《液压高频直线往复泵液压冲击现象分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第24卷第4期机电产品开簋与剀崭V01．24，No．4至里!!圭Z星旦!型竺：竺竺!垒望!竺竺塑堕竺竺!!!竺苎望竺兰!堂璺!!!竺生!堕：!兰Q!!文章编号：1002—6673(201I)04-105-03液压高频直线往复泵液压冲击现象分析陈清(江西宜春钽铌矿，江西宜春336000)摘要：介绍了采用插装阀控制的液压高频直线往复泵，针对液压高频直线往复泵中存在的液压冲击问题，建立液压高频直线往复泵的液压驱动系统计算数学模型。通过Matlab／simulink仿真得出产生液压冲击的主要原因及其对液压高频直线往复泵排出性能的影响。对液压高频直线往

2、复泵的进一步研究具有一定的参考价值。关键词：液压高频；液压冲击；仿真中图分类号：THl32．2文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002-6673。2011．04．045O引言液压高频直线往复泵采用全液压驱动方式，实现活塞或柱塞的高频直线往复运动。直接吸入和排出液体。相对于传统机械式往复泵。液压高频直线往复泵具有体积小，重量轻，排出流量较稳定等特点，更易满足各行业的需要。然而液压高频直线往复泵在工作过程中存在液压冲击。进油路上的液压冲击将引发与之相应的液缸在排出瞬间缸内产生水力冲击。并最终导致排出总管内产生压力脉冲尖峰，从而

3、影响泵的排出性能il-31。因此，本文对液压高频直线往复泵工作过程中的液压冲击现象进行理论建模与分析。得出造成液压冲击的主要原因并进行优化设计，对今后液压高频直线往复泵的进一步研究，具有一定的参考价值。1液压高频直线往复泵的工作原理液压高频直线往复水泵主要由手动换向阀l、减压阀2、单向阀3、逻辑插装阀4．14．2、高速开关阀5．1—5．2、蓄能器6、液压高频直线往复运动机构7、行程开关8．1—8．2、泵缸9等组成。液压高频直线往复运动机构与往复水泵的液力端用联轴器直接连接，因此，往复泵的行程8．和频率ft的大小直接决定于液压高频直线往复运动机

4、构的行程s2和频率毛的大小。液压高频直线往复水泵工作过程分为两个阶段：(1)液压高频直线往复水泵吸水阶段。手动换向阀收稿日期：20”_05-16作者简介：陈清(1967-)，男。江西高安人，高级工程师。主要从事矿业机械技术开发与管理等方面的工作。通压力油．后腔通工作原理油箱，水泵开始吸水工作，直至活塞杆上的挡块压下行程开关8．1．水泵完成吸水动作。(2)液压高频直线往复水泵吸水阶段的油液循环油路。当液压高频直线往复水泵吸水动作完成时，话塞杆上的挡块压下行程开关8．1，发出电信号使1YA得电，而2YA失电，高速开关阀5．1右位工作，压力油经控制

5、油路进入插装阀4．1控制腔，插装阀4．1打开，此时液压高频直线往复运动机构7前后腔同时通入压力油，由于液压高频直线往复运动机构7后腔的有效作用面积大于前腔的有效作用面积，活塞在前后腔压力差的作用下向右运动。液压高频直线往复水泵开始排水工作，直至碰到行程开关8．2，水泵完成排水过程，进入下一个工作循环。2液压高频直线往复泵液压冲击现象研究图2为液压驱动高频往复水泵系统工作原理的简化图。由于液压高频直线往复水泵的所有元件都集成在泵105·制造业信息化·站上．因此可忽略管道对系统的影响，主要考虑逻辑插装阀2对液压系统的影响。M为液压高频直线往复泵液

6、力端运动部件和吸、排水管路的总质量。1．变量泵2．单向阀3．逻辑插装周4．高速开关同5．蓄能器6．液压高频直线往复机构7．直动式溢流闲图2液压驱动高频往复泵液压系统工作原理简图2．1系统数学模型的建立(1)系统力平衡方程：p1(”A2)=M警+附F(1)式中：Pl一往复运动机构前腔压力(Pa)；Al一前腔有效作用面积(m2)；俨运动部件速度(m／s)；旷粘性摩擦阻尼系数(k幽)；F-负载(N)。(2)液压高频直线往复运动机构前腔流量连续方程：vQ。⋯_-，VEddtpl+gpl(2)式中：Q。一进入前腔的流量(m3，8)；V一液压高频直线往复

7、运动机构后腔容积(m3)；E一液压油体积弹性模量(N／m2)；K一高频直线往复运动机构前腔泄漏系数(m5／N·8)。(3)逻辑插装阀的流量方程：Q-=cA、／掣(3)式中：C厂流量系数；√5卜逻辑插装阀的通流面积(m2)；旷工作液体的密度(k咖3)。2．2系统仿真模型的建立由式(1)可知P。、v、F是相对与时间的变量，假设在△￡的时间内，Pl、v、F的增量分别为Apl、Av、AF。则对式(1)两边取增量并作拉普拉斯变换。可得：△v-纽半(4)同理可对式(2)两边取增量并作拉普拉斯变换，可得：Apl=耸蟛皿k垃(5)寺8+K-式(3)为非线性方

8、程。需要先将其线性化才能联立求解，对式(3)两边去增量并将其按泰勒级数展开，可得：Q-=Q嘏aArAArvOaOpll△pl(6)令：106cf鲁=ca2(p-p．