针对某型变量泵壳体回油压力超高问题,运用AMESim软件对变量泵进行仿真分析,得出了转子倾覆和控制系统响应过快是导致压力超高的主要原因,最后,根据仿真结果对相关结构进行优化设计,并试验验证了改进措施的有效性。

基于无压力超调溢流阀的工作原理,建立了溢流阀的压力静态性能数学模型。从理论上分析了相关参数对溢流阀静压力性能的影响。利用AMESim对无压力超调溢流阀的压力静态性能进行分析。结果表明适当增大主阀座直径和主阀芯锥角,减少主阀主阻尼孔和先导阀阻尼孔直径,有利于提高溢流阀的静态压力性能。

轴向柱塞泵广泛应用于农机液压系统中,但工作过程中受到机械振动和液压冲击,容易诱发故障,严重时导致设备损坏。本文针对以上因素开展柱塞泵的运动学和动力学分析,期望通过对柱塞泵自由度、运动和受力规律的推导计算及仿真分析来探索柱塞泵产生机械噪声的主要原因。通过建立起相应的数学模型,运用Pro/E软件对柱塞泵进行几何建模,利用接口程序Mechanism/Pro将柱塞泵几何模型转换到多体动力学软件ADAMS中,根据柱塞泵的运动规律添加复杂约束和力,进行运动学和动力学仿真分析,得到主要零部件不同工况下的位移、速度、加速度和受力曲线。将理论推导和仿真分析对比,从机械角度分析噪声的原因是柱塞所受惯性力的急剧变化和柱塞滑靴组件连接点的压力超调大于额定压力的5%。

根据柱塞泵的物理模型参数,分别在AMESim与ADAMS环境中构建了柱塞泵的液压模型与动力学模型,并通过二者的底层接口搭建起液固耦合的轴向柱塞泵虚拟样机模型。基于虚拟样机,研究EHA三油口非对称柱塞泵的正反旋向特性。结果表明:随着转速的提高,柱塞泵的出口流量脉动率降低;随着负载的增加,单柱塞所受轴向液压力升高,泵的输入转矩增加;反转情况下,柱塞通过三油口柱塞泵配流窗口之间的非死点过渡区域时会产生比正转时更大的流量脉动与压力超调。在此基础上,通过试验测试,验证了仿真结果及设计参数的正确性。

为分析双压力航空柱塞泵压力超调产生的原因从而降低压力超调幅值,建立该泵压力调节机构的动态数学模型,并开展数值仿真研究.分析指出,泵出口等效容腔及斜盘这2个滞后环节是导致泵压力切换时出现压力超调的主要原因.提出降低泵出口等效容腔及在控制柱塞腔前设置阻尼孔等方法来降低压力超调幅值.数值仿真结果表明,当泵出口等效容腔降低为原来的1/3时,泵从高压向低压切换和从低压向高压切换时的压力超调幅值分别下降48.6%和20.4%,设置阻尼孔能有效降低泵从低压向高压切换时的压力超调,但加大了从高压向低压切换时的压力超调幅值,因此应综合运用这些方法来降低压力超调幅值.

锥阀在工作中经常发生不稳定现象与阀芯系统的阻尼较低有着直接关系。阀口进出口油路上加设阻尼孔等方法可有效改善锥阀的稳定性但是存在节流损失和降低阀的抗污染能力等缺点。提出了一种新的阻尼调压装置安装在锥阀的加载端用来改善锥阀的压力稳定性。该调压装置拥有节流孔和容积腔室组成的阻尼系统能够较好缓冲阀芯在响应过程中的压力冲击。同时该阻尼系统设置在加载端不参与阀芯进口和出口油路上的节流控制不增加锥阀的节流损失。利用系统动力学方法仿真计算了新型调压装置的压力调节特性分析了其压力减振能力。根据计算结果设计并制作了样机进行试验测试结果表明该新型调压装置具有较好的阻尼减振能力有效降低了锥阀的压力超调。

往复柱塞泵转套式配流系统是一种结构紧凑、密封可靠的新型配流系统。针对其流量倒灌和压力超调问题,利用软件Fluent,采用UDF（User-Defined-Function）功能和滑移网格与动网格技术,对往复柱塞泵转套式配流系统泵内的非定常流动进行了仿真研究。仿真结果表明,配流系统只在排油向进油过渡的瞬间出现压力超调,并产生短时间压力震荡;往复柱塞泵进油阶段,进油腔内液压油流速较慢,流动范围较大,排油阶段,液压油流速较大,流动范围很小;整个工作周期内进油口与泵腔之间无流量倒灌现象,但出油口与泵腔在每个过渡瞬间都出现倒灌,倒灌流量较小、时间较短。

该文研究了一种新型溢流阀，能有效地消除动态响应的压力超调，提高液压系统的性能。对溢流阀的压力特性进行研究，利用AMESim仿真分析了多种结构参数对压力动态特性的影响。结果表明：主阻尼孔和先导阀阻尼孔的直径大小对溢流阀的压力动态性影响很大，当主阻尼孔直径为0．8mm、先导阀阻尼孔直径为0．7mm时，溢流阀动态特性和静态性能都较好。阀座孔直径、调压弹簧刚度和阀芯倒角对溢流阀稳定性影响不大，但是分别对静态调压偏差和响应时间影响较大。

阐述了热压成型机压力超调产生原因，提出了减少压力超调的措施，这些措施包括降低设定值，减少多余体积，增加保压体积，采用蓄能器和采用比例压力阀。实际应用表明这些措施能满足大多数热压成型机对压力控制的要求。