变量柱塞泵的动态设计及异常噪声的研究

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随着我国工业的迅猛发展,液压技术得到了广泛的运用,液压系统的可靠运行显得更为重要,由于航天系统的特殊性,对系统的可靠性要求更高。泵作为伺服机构的动力源,泵正常可靠地工作,这对伺服系统正常工作非常重要。  本文主要是针对某系列运载火箭伺服系统用SBB系列恒压变量柱塞泵在小流量工作区域产生的泵出口压力脉动及异常噪声的问题,所进行的泵动静态特性分析及其产生异常噪声机理的研究,以及动态设计和实验验证等。在时间域里,由于液压控制系统的非线性比较严重,单纯用传递函数或状态空间法已无法解决液压控制系统的实时仿真,会产生系统建模的较大误差。因此采用功率键合图法,把不同能力领域中的功率变量间的相互关系,用统一的符号来表达,根据系统内部的功率传递关系,按实际系统间功率流向将系统各变量联系起来,从键合图上能直观地反映出系统结构动态。在键合图基础上建立了泵的非线性动力学模型,并采用仿真软件 MATLAB进行了泵的动、静态特性分析和仿真计算,得出了系统的关键性结构参数。在频率域中,理论上分析了系统动态结构特点,进行了系统动态结构的简化设计,从而减小了泵的分析量。根据系统的结构特点及流体动态特性,参考系统理论仿真的实验结果进行了泵的试验,验证了泵的理论分析。通过一系列的理论研究及试验发现:泵的压力控制回路及关键性结构参数对其动态性能的影响较大,尤其是系统中的流量控制阀的结构、泵出口到蓄压器间的管路参数和出口处蓄压器本身的结构特征和性能参数等都对缓解泵出口的压力脉动及抑制泵系统工作中所产生的异常噪声有非常直接的联系。
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