多柱塞阀配流往复式容积泵流量脉动的理论研究与仿真分析

简介

多柱塞阀配流往复式容积泵的排液流量存在脉动现象是由这类泵的结构特点及工作原理决定的,是这类泵的固有属性。在忽略配流阀动力学过程及柱塞副泄漏效应前提下,建立了三柱塞泵及五柱塞泵量纲一化瞬时排液流量理论模型,并分析了这两类泵排液过程的循环工作节拍以及流量脉动发生机制;引入上流量脉动率与下流量脉动率来量化衡量流量脉动程度,并分析柱塞数量以及曲轴旋转半径与连杆长度比值这两项指标对流量脉动率的影响规律;借助AMESim软件搭建了未包含蓄能器的三柱塞泵液压仿真模型,并在仿真数据量纲一化处理基础上开展了与理论分析结果的对比研究。研究结果表明:这类泵的每个循环周期内,排液流量曲线出现了两次波峰、一次波谷,并由此造成上流量脉动率较小、而下流量脉动率较大;对于奇数数目柱塞泵而言,流量脉动率随着曲轴旋转半径与连杆长度比值的增大而增大;对于偶数数目柱塞泵而言,流量脉动率均较高,且与这一比值无关;这类泵进液阀关闭滞后将诱发流量曲线波谷位置滞后、深度加深,并导致同一个循环周期内的两个波峰位置不再对称、高度不再相等。此研究成果可为这类泵的变排量改进设计及面向负载工艺过程的稳压供液技术研究提供参考。