AMT液压辅件蓄能器的仿真设计

　　美国NI公司推出的LabVIEW语言是一种非常优秀的面向对象的图形化编程语言,与文本式编程语言,如Visual C++, Visual Basic等相比, Lab-VIEW为虚拟仪器设计者提供了一个便捷、轻松的设计环境,设计者利用它可以像搭积木一样,轻松组建一个设计程序或测试软件,而无需进行任何烦琐的序代码的编写,使工程设计人员不必把过多的精力用在代码的编写上,从而节省开发时间[1].

　　蓄能器作为常用液压辅件在液压系统设计中得到了广泛的应用,在液压系统中蓄能器可以起到辅助能源、补偿泄漏、稳定压力、吸收液压冲击、消除液压泵的压力脉动和作为紧急动力源等作用.在AMT液压操纵系统设计中,为了降低电动油泵的启动频率、稳定液压泵输出压力,采用了蓄能器作为辅助能源,以便为系统提供动力和稳定的油压.

　　1　蓄能器的设计计算原理

　　蓄能器是利用力的平衡原理,使工作液体的体积发生变化,从而达到储存和释放液压能的一种装置.按结构形式不同主要分为充气式、重力式和弹簧式3种蓄能器[2].蓄能器虽然种类繁多,结构各异,但其工作原理基本相同,其构成可用简图1来表示.蓄能器基本上由壳体、隔层、隔层上可压缩气体、隔层下的工作液体4部分组成.

　　当蓄能器处于充液状态时,随着系统压力的增高,隔层在液压力的作用下向上移动,工作液进入蓄能器,直至达到平衡状态,如图1(a)所示.在系统压力小于蓄能器内工作液压力时,隔板在液压力作用下下移,如图1(b)所示.随着系统压力的断降低,工作液陆续被排出,直到工作液全部被排到系统中,如图1(c)所示.

　　AMT液压操纵系统选用的蓄能器为充气式蓄能器中的隔膜式,系统工作时通过减小皮囊的体积来存储液压油.蓄能器充放油主要依据气体的转换和使用工况而定.在AMT液压操纵系统蓄能器计算中主要依据下面2条原则:

　　1)在最高温度Tmax情况下,气体充气压力P0Tmax必须低于系统最小工作压力Pmin的90%;

　　2)在最低温度Tmin情况下,气体初始名义体积V0必须能够满足系统压力在Pmax和Pmin变化时油液的存储量△V的要求.

　　在第一条原则情况下,

　　P_0Tmax=0·9P_min. 　　(1)

　　在第二条原则情况下,

　　式中:y为绝热指数.

　　在T=Tmin时,气体的预充压力P0Tmin可以通过公式(1)和标准转换公式得到.

　　依据上述计算原则,针对AMT液压操纵系统的具体要求,应用LabVIEW软件计算蓄能器预充压力、所需蓄能器容积,在选定蓄能器容积后仿真计算蓄能器放油特性.

　　2　蓄能器的计算程序设计