王三武,邱遠(yuǎn)東,歐文凱,于美潤(rùn)
(武漢理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,武漢 430070)
恒流量四缸徑向往復(fù)式柱塞泵動(dòng)力端運(yùn)動(dòng)學(xué)與仿真分析
王三武,邱遠(yuǎn)東,歐文凱,于美潤(rùn)
(武漢理工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院,武漢 430070)
在傳統(tǒng)的四缸徑向往復(fù)式柱塞泵動(dòng)力端原理的基礎(chǔ)上,提出了新的徑向恒流量往復(fù)式柱塞泵動(dòng)力端的方案。新柱塞泵動(dòng)力端主要由四邊形軌跡機(jī)構(gòu)和變比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。針對(duì)此動(dòng)力端中存在的問(wèn)題提出了解決方案。使用Creo軟件建立其簡(jiǎn)化模型并進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,此恒流量柱塞泵動(dòng)力端可以實(shí)現(xiàn)恒流量輸出的目的。最后展望基于此動(dòng)力端今后的研究方向。
恒流量;柱塞泵;Creo仿真
往復(fù)式柱塞泵是廣泛使用的流體動(dòng)力機(jī)械,具有壓力大、效率高的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于油田開采,油氣輸送、礦場(chǎng)泥漿輸送、火電站遠(yuǎn)距離漿水輸送、潛艇污水排放、大噸位水壓機(jī)、液體定量輸入等領(lǐng)域?,F(xiàn)在應(yīng)用的往復(fù)柱塞泵絕大多數(shù)是輸出流量瞬間變化、即流量有較大脈動(dòng)的泵。產(chǎn)生流量脈動(dòng)的原因主要是動(dòng)力端所采用的機(jī)構(gòu)原理引起的,如:動(dòng)力端采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)[1],偏心圓盤式凸輪機(jī)構(gòu)[2],正弦機(jī)構(gòu)[3]等。采用這些機(jī)構(gòu)時(shí),每個(gè)柱塞缸的柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度呈正弦或近似正弦規(guī)律變化,所以每個(gè)缸輸出的流量也理論上呈正弦或近似正弦規(guī)律變化。泵和缸的輸出流量脈動(dòng)產(chǎn)生液體流動(dòng)中的壓力波動(dòng)和沖擊,這是往復(fù)柱塞泵產(chǎn)生較強(qiáng)振動(dòng)和較大噪聲的主要原因之一[4~6]。壓力沖擊和振動(dòng)也容易使運(yùn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)機(jī)件、緊固件、密封件的失效,降低泵的可靠性。
為了改善往復(fù)柱塞泵的工作性能,一些實(shí)現(xiàn)恒流量輸出的往復(fù)柱塞泵技術(shù)被提出,如:基于電機(jī)變轉(zhuǎn)速伺服控制的恒流量往復(fù)柱塞泵技術(shù)[7],基于出口流量閥控制的往復(fù)泵恒流量輸出技術(shù)[8,9],直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)恒流量往復(fù)柱塞泵技術(shù)[10,11],基于等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的恒流量往復(fù)柱塞泵技術(shù)[12,13]等。
結(jié)合以往實(shí)現(xiàn)恒流量泵的方案,以消除往復(fù)柱塞泵輸出流量脈動(dòng),改善泵的工作性能為目的,本文提出了一種基于多機(jī)構(gòu)綜合傳動(dòng)的恒流量四缸徑向往復(fù)式柱塞泵的動(dòng)力端方案。該方案較好地實(shí)現(xiàn)柱塞泵和每個(gè)柱塞缸輸出流量的恒定,具有重要的理論研究意義和實(shí)踐參考價(jià)值。
傳統(tǒng)的四缸徑向往復(fù)式柱塞泵動(dòng)力端為變正弦結(jié)構(gòu)[14],其中一個(gè)柱塞缸的工作原理示意圖如圖1所示,由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速帶動(dòng)具有偏心結(jié)構(gòu)的軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),偏心軸上空套四方滑塊作軌跡為圓周的平動(dòng),于是四方滑塊在圖示中豎直方向和水平方向上分別具有往復(fù)運(yùn)動(dòng),摩擦滑板和柱塞剛性連接,在復(fù)位框架或復(fù)位彈簧的幫助下,摩擦滑板緊貼四方滑塊且使兩者之間僅發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而沒有轉(zhuǎn)動(dòng)或脫離,四方滑塊作圓周平動(dòng)時(shí),帶動(dòng)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)完成液體的吸入和排除動(dòng)作。四個(gè)柱塞缸相隔90°布置于四方滑塊四個(gè)方向上,偏心軸旋轉(zhuǎn)一周,四個(gè)柱塞在各自運(yùn)動(dòng)方向上的速度變化規(guī)律為相差90°相位的正弦曲線,四個(gè)缸分別完成一次吸入和排除,各輸送液體一次,四個(gè)柱塞缸流量時(shí)序圖及總流量圖如圖2所示,A、B、C、D四條曲線,所以理論上柱塞泵的總流量是四條曲線疊加而成,總輸入管道和總輸出管道中總是存在流量脈動(dòng),而且柱塞缸中柱塞運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度也一直處于變化中,也會(huì)引起柱塞缸中液體的流量脈動(dòng)。
圖1 傳統(tǒng)四缸徑向往復(fù)式柱塞泵動(dòng)力端
圖2 傳統(tǒng)柱塞缸流量時(shí)序圖
2.1 新型柱塞泵動(dòng)力端柱塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律
新型的恒流量四缸徑向往復(fù)式柱塞泵動(dòng)力端綜合考慮了原動(dòng)力端方案中總輸入、輸出管道和各個(gè)柱塞缸中均存在流量脈動(dòng)的缺點(diǎn),提出新的設(shè)計(jì)方案。把四方滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡由圓形變?yōu)檎倪呅危宜姆交瑝K的運(yùn)動(dòng)速率保持不變,則原來(lái)速度按正弦曲線變化的柱塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律變?yōu)橛扇舾蓜蛩龠\(yùn)動(dòng)組成,四個(gè)柱塞缸仍舊相差90°相位排布,則偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周,其中四個(gè)柱塞缸的流量曲線如圖3所示。偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一周,四方滑塊中心沿四邊形軌跡一條邊移動(dòng),一個(gè)柱塞缸排出液體,與之相對(duì)布置的另一個(gè)柱塞缸吸入液體,余下兩個(gè)柱塞缸中柱塞不發(fā)生運(yùn)動(dòng),保持完全吸入或完全排出液體狀態(tài);四方滑塊轉(zhuǎn)換方向進(jìn)入正四邊形軌跡的下一條邊,四個(gè)柱塞缸依次重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),故偏心軸旋轉(zhuǎn)一周,其轉(zhuǎn)角變化速率按一定規(guī)律變化四個(gè)周期。
顯然由以下A,B,C,D四條流量曲線疊加后,柱塞泵最終總流量依然保持恒定。
圖3 新型柱塞缸流量時(shí)序圖
2.2 勻速正四邊形軌跡運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)現(xiàn)方案
2.2.1 四邊形軌跡機(jī)構(gòu)
類比凸輪機(jī)構(gòu)通過(guò)凸輪向徑變化來(lái)控制從動(dòng)件的變化規(guī)律的特點(diǎn),要獲得具有四邊形軌跡的機(jī)構(gòu),偏心軸中心和偏心軸回轉(zhuǎn)中心的距離可以變化,所以偏心軸和其回轉(zhuǎn)中心軸應(yīng)通過(guò)滑塊連接,同時(shí)設(shè)置壓縮彈簧,通過(guò)四方形限位裝置,迫使偏心軸的運(yùn)動(dòng)軌跡為正四邊形。
為方便描述,如圖4所示,以偏心軸的回轉(zhuǎn)中心O2為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系xO2y,令四方滑塊中心O3與偏心軸回轉(zhuǎn)中心O2的連線和x軸的夾角為,正四邊形軌的邊長(zhǎng)為2r0,四方滑塊中心O3沿正四邊形某條邊運(yùn)動(dòng)時(shí),即當(dāng)O3點(diǎn)的軌跡方程為:
圖4 四邊形軌跡機(jī)構(gòu)
2.2.2 變比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
根據(jù)式(1)確定的O3的軌跡方程,要使y對(duì)時(shí)間求導(dǎo)得到常數(shù),即柱塞的運(yùn)動(dòng)速度為定值,角度隨時(shí)間變化應(yīng)具有某種變速轉(zhuǎn)動(dòng)的規(guī)律,因此還需要設(shè)置一個(gè)將勻速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)樽兯俎D(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。如圖5所示的槽輪和凸輪的組合機(jī)構(gòu),當(dāng)主動(dòng)銷軸桿3以勻速1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),銷軸2將沿固定凸輪槽4運(yùn)動(dòng),銷軸2與槽輪1的徑向槽嚙合時(shí),將帶動(dòng)槽輪以某種速度2變化規(guī)律轉(zhuǎn)動(dòng)。因此只要合理設(shè)計(jì)固定凸輪槽的形狀,即可獲得想要的槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律。當(dāng)主動(dòng)銷軸桿和槽輪徑向槽數(shù)目相同均為4時(shí),槽輪將以為周期,進(jìn)行連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖5 變比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
以圖示中上方嚙合的一對(duì)主動(dòng)銷軸桿和槽輪徑向槽為例,令主動(dòng)銷軸桿和水平中心連線的夾角為1,槽輪徑向槽和水平中心連線的夾角為2,且中心距為α,圖中所示的嚙合位置中主動(dòng)銷軸桿的初始長(zhǎng)度為r1,槽輪徑向槽的最大半徑為r2,根據(jù)槽輪運(yùn)動(dòng)中的幾何關(guān)系有:
式(5)即為主動(dòng)銷軸和槽輪徑向槽嚙合過(guò)程中固定凸輪槽曲線的極坐標(biāo)方程。其中1是自變量,在初始位置時(shí)可以確定常數(shù)代入式(1)并對(duì)時(shí)間求導(dǎo),得到四方滑塊的運(yùn)動(dòng)速度:
2.3 新柱塞泵動(dòng)力端存在的問(wèn)題及解決方法
2.3.1 柱塞在啟動(dòng)停止過(guò)程的速度特性
圖3中所示柱塞在啟動(dòng)和停止運(yùn)動(dòng)的瞬間存在速度的突變,即實(shí)際的機(jī)構(gòu)產(chǎn)生剛性沖擊,故為解決此問(wèn)題,四方滑塊的軌跡四邊形拐角處應(yīng)該加入過(guò)渡曲線。當(dāng)四方滑塊的中心運(yùn)動(dòng)至過(guò)渡曲線段時(shí),四方滑塊同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)柱塞運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)過(guò)渡曲線段后,完成相鄰兩個(gè)柱塞的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換。此外過(guò)渡曲線的形狀將影響柱塞啟動(dòng)和停止時(shí)的柱塞缸中流量變化規(guī)律。因此從理論上來(lái)說(shuō),總可以設(shè)計(jì)出合適的拐角過(guò)渡曲線,使得兩分別正在啟動(dòng)和停止的柱塞缸輸出流量之和為常數(shù),實(shí)現(xiàn)柱塞泵總體流量恒定。但在實(shí)際應(yīng)用中由于加工誤差、裝配誤差以及使用工況的變化等原因,理論上流量恒定的柱塞泵的實(shí)際流量總會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng),因此在設(shè)計(jì)軌跡四邊形的拐角過(guò)渡曲線時(shí),只需要求過(guò)渡曲線帶來(lái)的流量波動(dòng)和實(shí)際應(yīng)用中存在的流量波動(dòng)相比可以忽略。以下將簡(jiǎn)單介紹當(dāng)軌跡四邊形拐角以圓角作為過(guò)渡時(shí)帶來(lái)的流量波動(dòng)。
在推動(dòng)一個(gè)柱塞運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,四方滑塊中心點(diǎn)O3運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)了第一段段圓心角為90°的圓弧時(shí)將使柱塞速度從0加速至目標(biāo)速度,經(jīng)過(guò)中間直線部分時(shí)推動(dòng)柱塞勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)第二段圓弧時(shí)柱塞減速至停止。
圖6 圓角過(guò)渡的四邊形軌跡
以偏心軸回轉(zhuǎn)中心O2為原點(diǎn)建立圖6所示的直角坐標(biāo)系,令軌跡正四邊形邊長(zhǎng)2r0,拐角處的圓角半徑ra;四方滑塊中心O3和回轉(zhuǎn)中心O2連線與x軸的夾角為,O3和拐角處圓弧中心的連線與水平方向的夾角為α;當(dāng)O3在圓弧段運(yùn)動(dòng)時(shí),其運(yùn)動(dòng)軌跡方程為:
x,y分別對(duì)時(shí)間求導(dǎo),得到四方滑塊在圓弧段運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度在x,y方向上的分量:
vx和vy的絕對(duì)值之和表示兩個(gè)柱塞的運(yùn)動(dòng)速度之和,因?yàn)橹臋M截面積為固定值,故該值即表征了柱塞泵的瞬時(shí)流量。
根據(jù)幾何位置關(guān)系:
代入式(4),對(duì)時(shí)間求導(dǎo),整理可得:
將式(10)帶入式(8)中,則可分別得到vx、vy關(guān)于α的表達(dá)式。
僅作算例,若?。簉0=10,rα=1(量綱統(tǒng)一),,有:
考察式(11)的域值,則可知,取上述值作為過(guò)渡圓角算例時(shí),給柱塞泵瞬時(shí)流量帶來(lái)的影響。當(dāng)α=0時(shí),柱塞運(yùn)動(dòng)速率為10,當(dāng)時(shí),兩個(gè)柱塞瞬時(shí)速度之和最小為此時(shí)對(duì)柱塞泵的瞬時(shí)流量影響最大,其理論波動(dòng)幅度約為-2.93%。而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)七缸柱塞泵的流量波動(dòng)約為2.53%[16]。
顯然過(guò)渡圓角的半徑相對(duì)于軌跡四邊形邊長(zhǎng)的值越小,理論波動(dòng)幅度越小,但同時(shí)也會(huì)越削弱其運(yùn)動(dòng)性能,找到更加合適的過(guò)渡曲線形狀是今后繼續(xù)研究的方向之一。
2.3.2 提高槽輪機(jī)構(gòu)連續(xù)運(yùn)動(dòng)可靠性
變比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)利用槽輪機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)槽輪從動(dòng)件轉(zhuǎn)速規(guī)律的特點(diǎn),同時(shí)設(shè)計(jì)和槽輪徑向槽數(shù)相等的主動(dòng)圓柱銷數(shù)以達(dá)到槽輪從動(dòng)件能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的,從理論上來(lái)說(shuō)是可以實(shí)施的。類比于漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)時(shí),前一對(duì)輪齒尚未脫離嚙合后一對(duì)輪齒已進(jìn)入嚙合,從而保證齒輪傳動(dòng)的連續(xù)性。為了提高槽輪機(jī)構(gòu)在連續(xù)傳動(dòng)中的可靠性,相鄰的兩對(duì)先后嚙合的圓柱銷和徑向槽也需要保證一定的重合度,以下為實(shí)現(xiàn)方案。
圖7 出槽過(guò)渡段曲線
圖8 入槽過(guò)渡段曲線
根據(jù)式(5)可以確定圓心角為90°的固定凸輪槽曲線形狀,稱為工作段曲線,此曲線段保證了偏心軸的角速度以一定規(guī)律變化,且其變化周期為90°,從而實(shí)現(xiàn)四方滑塊作勻速正四邊形軌跡運(yùn)動(dòng)。如圖7、8所示,其中槽輪徑向槽和主動(dòng)銷軸桿簡(jiǎn)化為直線以便于觀察,圓柱銷a和圓柱銷b先后進(jìn)入固定凸輪槽的工作段曲線,當(dāng)圓柱銷a和與之嚙合的槽輪徑向槽處于離開工作段曲線前位置,如圖8中虛線部分所示,圓柱銷b和與之對(duì)應(yīng)的徑向槽開始嚙合,同時(shí)從動(dòng)槽輪的轉(zhuǎn)速變化規(guī)律仍由圓柱銷a控制,直到圓柱銷a離開工作段曲線,則由圓柱銷b控制槽輪的轉(zhuǎn)速變化。為了保證角度內(nèi)圓柱銷b對(duì)槽輪轉(zhuǎn)速變化的貢獻(xiàn)與圓柱銷a相同,需要在工作段曲線前設(shè)置一段入槽過(guò)渡段曲線,假設(shè)圓柱銷b的銷軸桿和水平方向夾角為(取值為負(fù)數(shù)),圓柱銷a的銷軸桿和水平方向夾角為與圓柱銷b嚙合的槽輪徑向槽中心線和水平方向的夾角為(取值為負(fù)數(shù)),與圓柱銷b嚙合的槽輪徑向槽中心線和水平方向的夾角為根據(jù)上文導(dǎo)出的槽輪運(yùn)動(dòng)
綜上,固定凸輪槽的形狀由入槽過(guò)渡段曲線,工作段曲線,出槽過(guò)渡段曲線以及不參與傳動(dòng)控制的圓弧組成。的取值決定了先后嚙合的兩對(duì)相鄰槽銷的重合度,同時(shí)影響圓柱銷軸桿和槽輪的最大半徑的取值。幾何關(guān)系:
圖9 柱塞泵動(dòng)力端簡(jiǎn)化模型
圖10 仿真柱塞流量時(shí)序圖
由式(4)可得:
于是可以導(dǎo)出入槽過(guò)渡段曲線的極坐標(biāo)方程:
為了驗(yàn)證上述理論的正確性,本文使用Creo軟件建立上述柱塞泵動(dòng)力端的簡(jiǎn)化模型,并進(jìn)行仿真測(cè)試。如圖9所示,主動(dòng)銷桿(盤)和從動(dòng)槽輪分別和機(jī)架以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接,圓柱銷一方面隨主動(dòng)銷桿(盤)轉(zhuǎn)動(dòng),另一方面沿固定凸輪槽運(yùn)動(dòng),圓柱銷進(jìn)入從動(dòng)槽輪徑向槽即帶動(dòng)槽輪以一定規(guī)律轉(zhuǎn)動(dòng),偏心軸可沿槽輪徑向移動(dòng)同時(shí)其中心限定于帶圓角的正方形軌跡上運(yùn)動(dòng)(圖中僅畫出軌跡),四方滑塊和偏心軸以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接,當(dāng)四方滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí),將推動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)化模型僅反映各零件之間的連接關(guān)系而忽略其作用力,為便于觀察圖中隱藏了一個(gè)柱塞的支架。
該簡(jiǎn)化模型中關(guān)鍵參數(shù)取值如下:中心距a=140mm,軌跡正四邊形邊長(zhǎng)2r0=20mm,圓角ra=1mm,從動(dòng)槽輪半徑r2=101mm,出槽和入槽過(guò)渡段曲線圓心角=1.39°,固定凸輪槽右側(cè)圓弧段半徑108mm,圓弧和過(guò)渡段曲線用半徑為30mm的圓角圓滑連接。當(dāng)主動(dòng)銷軸桿(盤)以的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),可測(cè)得四個(gè)柱塞速度時(shí)序圖以及總輸出流量圖如圖10所示,縱坐標(biāo)正向和負(fù)向分別表示柱塞的排出和吸入運(yùn)動(dòng),因?yàn)橹麢M截面固定,所以可用柱塞運(yùn)動(dòng)速度表征其吸入或排出的瞬時(shí)流量。
觀察圖10,在一個(gè)周期內(nèi),單個(gè)柱塞經(jīng)歷了加速—?jiǎng)蛩佟獪p速—停止—加速—?jiǎng)蛩佟獪p速—停止—加速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,其中兩次勻速運(yùn)動(dòng)分別代表該柱塞的吸入運(yùn)動(dòng)和排出運(yùn)動(dòng)過(guò)程中處于勻速狀態(tài)。如表1所示,取若干特殊點(diǎn)將仿真值和理論值相比較,時(shí)間5s和10s時(shí),柱塞總輸出流量恒定,17.3s和18s柱塞總輸出流量分別取得最大值和最小值,仿真值和理論值相比誤差在10-3量級(jí),基本吻合。故本文所敘述的由變比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和四邊形軌跡機(jī)構(gòu)組合的新型四缸恒流量往復(fù)式柱塞泵動(dòng)力端原理基本上可以實(shí)現(xiàn)其恒流量輸出的目的。
表1 理論值與仿真值
在深入研究當(dāng)前實(shí)現(xiàn)恒流量泵的動(dòng)力端運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)一種新的基于機(jī)械結(jié)構(gòu)的恒流量柱塞泵動(dòng)力端方案,推導(dǎo)核心參數(shù)的設(shè)計(jì)公式,優(yōu)化柱塞在啟動(dòng)停止過(guò)程的速度特性,提高變傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)中槽輪機(jī)構(gòu)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的可靠性,建立簡(jiǎn)化模型,利用仿真軟件證明理論推導(dǎo)的正確性。新型的柱塞泵動(dòng)力端方案實(shí)現(xiàn)了泵的輸出和每個(gè)缸中的輸出流量基本無(wú)脈動(dòng),極大減小泵和管道中的壓力波動(dòng)和沖擊從而減小由此產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲,有利于提高泵運(yùn)行的平穩(wěn)性和可靠性,同時(shí)優(yōu)化了各個(gè)構(gòu)件的工作環(huán)境,延長(zhǎng)其工作壽命。此外,每個(gè)柱塞缸的中的柱塞運(yùn)動(dòng)其吸入行程和排出行程之間間隔轉(zhuǎn)過(guò)90°角的時(shí)間,對(duì)于閥配流的往復(fù)柱塞泵,柱塞開始吸入行程時(shí),排出閥已關(guān)閉;開始排出行程時(shí),吸入閥已經(jīng)關(guān)閉,從而消除因閥的關(guān)閉滯后所造成的流量脈動(dòng)和容積效率損失。
從該恒流量柱塞泵動(dòng)力端的設(shè)計(jì)思路來(lái)看,此方案有以下問(wèn)題仍待深入討論:1)四方滑塊的軌跡四邊形除了采用90°圓角作為拐角過(guò)渡曲線外,還可以尋找其他具有更好運(yùn)動(dòng)性能的拐角過(guò)渡曲線;2)變比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中采用的槽輪和凸輪機(jī)構(gòu)組合的方案實(shí)際上其從動(dòng)槽輪的轉(zhuǎn)速曲線存在尖角,如何消除速度尖角也是今后研究的方向之一。
[1] 徐雷雷.對(duì)置式柱塞泵動(dòng)力性能分析[D].山東理工大學(xué),2015.
[2] 覃日強(qiáng),林若森,劉光浩,強(qiáng)壯.雙偏心輪式超高壓自變量徑向柱塞泵的設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓,2012,40(11):97-99,62.
[3] 張旭.交流正弦液壓泵動(dòng)態(tài)性能設(shè)計(jì)與分析[D].華南理工大學(xué),2014.
[4] 郜立煥,王佃武,生凱章.液壓系統(tǒng)振動(dòng)與噪聲的原因分析[J].液壓與氣動(dòng),2005,(12):73-74.
[5] 查環(huán).淺談液壓柱塞泵振動(dòng)噪聲問(wèn)題[J].液壓與氣動(dòng),2013,(1):79-80.
[6] 羅向陽(yáng),權(quán)凌霄,關(guān)慶生,王遷.軸向柱塞泵振動(dòng)機(jī)理的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].流體機(jī)械,2015,08:41-47,25.
[7] 劉大威.液壓泵輸出流量脈動(dòng)控制及其應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué),2013.
[8] 沈新榮,林雄偉,徐煒?lè)?新型恒流量控制閥的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究[J].液壓與氣動(dòng),2008,(4):63-65.
[9] 王琦,張江兵,饒軍,崔巍.恒流量控制閥的數(shù)值模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 液壓與氣動(dòng),2013,12:38-41.
[10] 董武濤,聶松林.直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)柱塞泵的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究[J].中國(guó)機(jī)械工程,2014,(8):1080-1084.
[11] 戴曉蘭,鐘康民.直線伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控雙作用恒流量柱塞泵[J].液壓與氣動(dòng),2009,(4):66-68.
[12] 董懷榮,王平,張慧峰,李繼志.三缸單作用恒流量往復(fù)泵中凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào),2004,17(1):70-74.
[13] 董懷榮,王平,蔡文軍,張慧峰,張吉平.凸輪機(jī)構(gòu)恒流量往復(fù)泵動(dòng)力端設(shè)計(jì)[J].機(jī)械傳動(dòng),2006,30(3):63-65
[14] 宋德夫.四缸徑向往復(fù)柱塞泵動(dòng)力端部件的研究[D].武漢理工大學(xué),2012.
[15] 鈕志紅.凸輪與槽輪組合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械,1991,18(1):18-21.
[16] 李靖祥,郭桐,劉辰,趙升噸.徑向柱塞泵流量脈動(dòng)調(diào)制及仿真實(shí)驗(yàn)研究[J].機(jī)床與液壓,2015,(1):1-3,40.
Kinematics and simulation analysis of the power side of the constant flow four-cylinder radial reciprocating riston pump
WANG San-wu, QIU Yuan-dong, OU Wen-kai, YU Mei-run
TH122
A
1009-0134(2017)04-0148-06
2017-01-24
湖北省科技創(chuàng)新重大專項(xiàng)(2015BCE078)
王三武(1959 -),男,湖北武漢人,教授,碩士,主要從事數(shù)控技術(shù)與CAM技術(shù)研究、數(shù)字圖象處理技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用研究、制造信息化和自動(dòng)化技術(shù)研究。