● 摘要
本文以航空柱塞液压泵为研究对象,在考察现存的航空柱塞泵的实现形式后,得到压力无级可调型柱塞泵具备调压方便、无效功率小的特点,在此基础上确定以智能液压泵的研究方向,研制压力无级可调、可根据负载需求压力、流量值输出的的智能液压泵。对于提出的智能液压泵能否实现,性能如如何、关键参数有何影响、热性能如何,都需要进行完整的建模仿真才能给出,即为本文的主要研究内容。
首先,本文确定了智能液压泵的实现形式、结构方案和工作模式,即通过传感器采集智能液压泵变量机构的位移信号和泵出口的压力和温度信号作为控制器的反馈信号,经控制器处理后输出电流给伺服阀,推动变量油缸使斜盘变量,校正泵的输出压力、流量或功率。
然后,在既定方案的基础上完成智能液压泵的建模仿真。以某型航空柱塞泵为基础,建立包括柱塞、斜盘、转子、配流盘在内的智能液压泵泵体模型、变量机构模型和控制部分模型。通过仿真得到智能液压泵变量机构动态性能、泵的动态性能和变压力能力,并进一步考察智能液压泵关键部件——变量机构的主要参数对泵性能的影响。
智能液压泵的提出的最大原因是其具备减小无效功、降低液压系统温升的能力,因此势必要建立智能液压泵的热模型,在该模型基础上仿真,观测泵的主要热参数,证明提出的智能液压泵能够使航空液压系统的温度降低。
考察航空柱塞泵变量的控制性能,在Simulink中建立控制算法模型,与AMESim中的机械、液压模型进行联合仿真,实现预期的控制算法,达到预期的工作目标。
最后对智能液压泵的机械部分进行改造,得到能够满足功能、外接件不干涉、强度满足材料要求的分油盖。