柱-----塞-----泵

柱 塞 泵,柱塞泵讲授内容,原理和分类运动学分析动力学分析关键摩擦副设计设计要点变量控制新技术、新结构介绍,柱塞泵简介,目前高压应用的主要产品液压行业的高端产品技术含量很高的产品与国外差距很大的一个领域精密产品对材料、工艺、热处理要求比较高,柱塞泵原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,Esc,S,结束,暂停 / 重新启动,轴向柱塞泵结构及工作原理,排量计算,柱塞行程与面积的乘积,柱塞泵分类,柱塞安装角与传动轴的关系径向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵斜盘式通轴式非同轴式斜轴式可否变量定量泵变量泵.,分类径向柱塞泵,分类径向柱塞泵,分类径向泵（我校开发）,分类径向泵（我校开发）,斜轴式,分类斜盘式（通轴）,分类斜盘式（CY）,分类转斜盘式,分类电机泵集成式,斜盘式柱塞泵运动学分析,掌握泵运行的基本规律掌握泵的流量输出特性掌握高低压之间的动态过度过程为动力学分析提供必要的支撑材料,柱塞运动学分析,单个柱塞的移动距离运动速度加速度,柱塞运动学分析,单柱塞排油流量为泵的瞬时流量为,柱塞运动学分析,柱塞数为偶数时，瞬时流量最大瞬时流量最小瞬时流量流量脉动系数为,柱塞运动学分析,柱塞数为偶数时，瞬时流量,柱塞运动学分析,最大瞬时流量最小瞬时流量流量脉动系数,柱塞运动学分析,脉动频率偶数时 奇数时,柱塞运动学分析结论,奇数柱塞数优于偶数柱塞数柱塞数增加有利于减小脉动柱塞在工作中运动状态为沿柱塞孔轴线的往复直线运动绕缸体轴线的公转绕柱塞轴线的自转,缸体运动与配流盘之间的协调,高低压转换过程中有压力冲击,缸体运动与配流盘之间的协调,冲击产生的原因高低压快速接通不合理的协调导致的困油高低压之间夹角的不合理选择高速运转解决措施合理利用困油预增压与预释压,缸体运动与配流盘之间的协调,配流盘预偏角开设三角槽与工作压力相关与转速相关三角槽包角三角槽的截面,三角槽参数对压力过度过程的影响,三角槽参数对压力过度过程的影响,斜盘式柱塞泵动力学分析,研究各零件工作过程中的受力状况优化结构设计，改善受力状况为结构设计提供理论支撑为摩擦副设计提供基础数据为材料选择提供基本依据,动力学分析柱塞,动力学分析柱塞,受力种类底部液压力斜盘对柱塞组件反力柱塞孔对柱塞的支反力离心力摩擦力缸体与柱塞之间的摩擦力矩惯性力柱塞头部与滑靴之间的接触力和力矩,动力学分析柱塞,考虑主要力时的平衡方程组,动力学分析柱塞,改善受力措施减小斜盘倾角增大柱塞与柱塞孔配合长度减小摩擦系数减小柱塞质量保证柱塞与柱塞孔的配合关系增加均压槽,动力学分析柱塞,柱塞回程方案高压供油方案辅助油泵供油，提高吸油压力实现，可靠，结构简单，但效率低柱塞孔弹簧方案在柱塞底部设置弹簧，通过弹簧压缩力提供回程动力，但受弹簧疲劳极限限制，很少使用,动力学分析柱塞,底部弹簧回程方案,动力学分析柱塞,柱塞回程方案中心弹簧回程方案,动力学分析柱塞,不通轴泵回程方案,动力学分析柱塞,不通轴泵回程方案,动力学分析柱塞,通轴泵回程方案,动力学分析柱塞,回程力考虑的因素惯性力摩擦力吸油压力足够的压紧力（斜盘与滑靴之间）滑靴的翻转力矩,动力学分析斜盘（变量泵）,动力学分析斜盘,力与力矩的平衡所受的总推力力矩惯性力矩,动力学分析斜盘,力矩轴向液压力的合力矩控制力矩操纵变量时的控制力矩力矩平衡关系控制力矩=轴向合力矩+惯性力矩+摩擦力矩,动力学分析缸体,动力学分析缸体,所受的力由于斜盘倾角带来的径向分力回转运动时前后的摩擦力缸体配流盘之间的分离力柱塞运动的摩擦力柱塞底部的油压力柱塞的离心力弹簧压紧力旋转运动的驱动力矩,动力学分析缸体,正常工作的要求沿着理论轴线高速旋转缸体底部端面与配流盘平行各种受力的影响侧倾力矩：斜盘柱塞传递的径向力矩压紧力与分离力不平衡形成的倾覆力矩阻力矩中心与驱动力矩中心不重合形成的倾覆力矩高低压之间柱塞运动摩擦倾覆力矩旋转时柱塞离心力造成的倾覆力矩前后摩擦形成的倾覆力矩,动力学分析缸体,倾覆力矩的解决办法,通轴泵方案,动力学分析缸体,倾覆力矩的解决办法,不通轴泵方案,动力学分析缸体,倾覆力矩的解决办法,不通轴泵（轴承支撑缸体方案）的说明,动力学分析缸体,倾覆力矩的解决办法,缸体固定的方案,摩擦副设计,关键摩擦副斜盘滑靴缸体配流盘柱塞柱塞孔其他：斜盘与轴瓦摩擦副配对特性，直接决定泵的效率、温升、寿命、可靠性等各个方面，是泵内部的核心所在最终目的：合理可靠地油膜间隙,摩擦副设计考虑的因素,载荷的大小和作用中心相对滑动速度载荷种类摩擦副散热效率的保证,配流盘的静压平衡,缸体对配流盘的压紧力压紧力矩为,压紧力矩平均值为压紧力臂为,配流盘对缸体的反推力,配流盘对缸体的反推力,在密封带各处的压力分布反推力合力为,配流盘对缸体的反推力,反推力平均值为反推力矩为,配流盘设计,设计方法：剩余压紧力设计法密封带宽度：外密封比内密封要宽配流盘中心油槽半径,配流盘设计,辅助支撑种类热楔支撑,配流盘设计,辅助支撑种类动压支撑,配流盘设计,辅助支撑种类静压支撑,配流盘和缸体的自位方式,球面配流盘浮动缸套浮动配流盘,配流盘气蚀损坏,静压支承技术,静压支承技术,滑靴的静压平衡,静压平衡原理,特点：恒压供油前置阻尼器可变节流器原理：通过可变节流器阻尼的变化，调整油腔中油液压力，进而调整支撑力,滑靴的静压平衡,压紧力与反推力的平衡压紧力反推力剩余压紧力设计反推力=0.90.95*压紧力静压平衡设计压紧力=反推力,滑靴的静压平衡,斜盘泵设计,原创设计：周期长、投入大、风险大收集资料确定参数初步设计、设计调整、样机制造实验调整、工业考核定型仿造：短平快，风险不小确定原型机、购买、测绘样机制造、实验、考核局部调整、定型,设计要点,参数选择压力、排量、转速评价指标缸体设计柱塞数、柱塞直径、分布圆直径强度校核主轴强度计算摩擦副设计配对材料选取,柱塞泵的变量,根据工况的要求，在转速基本不变的情况下，调整泵的排量，以适应系统的需求。不仅提高控制性能，更主要的是达到了节能目的。大功率液压传动的必备技术体现液压技术水平的重要方面是实现整套设备联动的必备发展带有丰富接口的电子调节变量，能有与整机进行完整一体融合的功能是下一步的重点,柱塞泵的变量,液压系统对泵变量控制的要求,液压系统, 特别是容积调速的泵控系统对泵的变量控制要求越来越高, 主要的有如下几点:,1. 压力、流量和功率均可控制,2. 流量控制范围大，可正向控制，也可负向控制,3. 较短的换向时间，较高的固有频率，适应闭环控制需要,4. 阀控系统中，节能高效,5. 较高的功率利用率 接近理论二次曲线的恒功率控制,6. 电子控制，以实现与上位机或其他电子控制器的通讯,柱塞泵的变量,液压油泵变量方式汇总,* 压力控制变量 * 压差控制变量 * 带有反馈的排量控制变量 * 速度感应变量 * 电子控制变量 * 压力指令变量 * 逆向控制变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,DP 控制,柱塞泵的变量,DP控制的优点,1. 所有的泵同步变量;2. 一个先导控制阀设定所有泵的恒压点;3. 所有的泵都是同样的结构、同样的设定、同样的 参数;4. 均匀的载荷分布, 可提高泵的使用寿命;5. 使用切断阀, 可以从主系统中任意切断或接通任何 一个油泵; 油泵主油路 上的单向阀可以将该泵从 系统中隔离开。,柱塞泵的变量,DFLR 双弹簧恒功率控制,柱塞泵的变量,nominal pressure:280 barpeak pressure:350 barsizes:(10)18284571100140,A10 VSO (中压泵)用于开式系统,柱塞泵的变量,恒压控制 恒功率控制 流量控制,柱塞泵的变量,A10VSO.DFLR标准型,X 口 LS控制,柱塞泵的变量,标准型 DFLR(X-口装有 0,8阻尼孔)变量功能 恒压控制 恒功率控制 流量控制,X,X 口装有0.8 阻尼孔,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,A10VSO.DFLR-特别变量控制,要求: 远程恒压控制 低压待命，低负荷启动,柱塞泵的变量,标准型 DFLR(X-口装有 0,8阻尼孔)特殊控制功能 压力远控 待命控制 恒功率控制 流量控制,特殊型DFLR(将泵内阻尼孔移至远控阀前）,柱塞泵的变量,A10VSO.DFLR特别变量控制: -SO 258,DFLR -SO 258Y 口远程压力控制 内供控制油到流量控制阀变量控制功能 远程压力控制 待命控制 恒功率控制 无流量控制,Y,柱塞泵的变量,A10VSO.DFLR组合阀块 DBAW,组合阀块实现下列变量功能 待命控制 双级压力控制 最高压力限定安全阀,0.8的阻尼孔装于阀块上,拆除X口的0.8阻尼孔,柱塞泵的变量,SYDFEE (internal electronics),SYDFE1 (external elektronics),柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,S,L1,L,柱塞泵的变量,Applications Plastics machines Presses Other stationary applications Power units,Electro-hydraulicpressure control withpositiveI-p characteristic,Features: A10VSO 18, 28, 45, 71, 100 cm3 Hysteresis 3 bar pmax, pmin adjustable Fail safe (zero current= pmin) Response time comparable with DR Can be combinated with hydr. load-sensing control,A10VSO.ER, Series: 31,柱塞泵的变量,A4VSO.LR2 恒功率控制,柱塞泵的变量,起始变量点,额定压力,由一根弹簧组成的二次曲线恒功率控制,柱塞泵的变量,A4VSO.LR2,柱塞泵的变量,A4VSO.LR2D 恒压、恒功率控制,柱塞泵的变量,恒功率阀,恒压阀,柱塞泵的变量,起始变量点,压力控制,恒功率控制,residue,LR2D,柱塞泵的变量,LR2G远程压力控制 恒功率控制,柱塞泵的变量,stand-by,起始变量点,pressure control,恒功率控制,待命控制,恒功率控制,A4VSO.LR2G,柱塞泵的变量,远程压力控制恒功率控制流量控制（LS压差控制）,LR2S,柱塞泵的变量,恒功率控制阀,LS-控制阀,LS-口,LR2S,柱塞泵的变量,外接控制阀,柱塞泵的变量,恒功率控制阀,N-控阀,N-先导阀,LR2N,柱塞泵的变量,恒压控制恒功率控制 流量控制 (先导压力控制),A4VSO.LR2DN,柱塞泵的变量,恒功率控制阀,N-控制阀,N-先导阀,恒压控制阀,A4VSO.LR2DN,柱塞泵的变量,恒压控制 (远程)恒功率控制 (远程) 流量控制 (先导控制),A4VSO.LR3GN,柱塞泵的变量,远程恒功率控制阀,N-控制阀,N-先导阀,远程恒压控制阀,A4VSO.LR3GN,柱塞泵的变量,液压系统设计常出现的错误:1) 设定功率低于给定功率: 工作压力高于控制起始点压力 泵无法达到应有的流量2) 工作压力 (待命状态) 低于控最小控制压力 泵停留在 Vg min,连接控制压力与恒压控制阀,连接控制压力和恒功率阀,柱塞泵的变量,控制压力,先导压力,阻尼孔 1 mm,调试时常出现的错误:将port P （50 bar) 和 port PST (10 45) 泵停留在Vg min2) 在N-控制阀上的阻尼孔 (1 mm) 杂质堵塞 泵将停留在Vg min,柱塞泵的变量,压力控制 (数字控制) 恒功率控制 (数字控制) 流量控制 (数字控制),HS3,柱塞泵的变量,HS3,柱塞泵的变量,位移传感器,控制阀,数字控制器,压力传感器,编辑器,主泵 A4VSO,柱塞泵的变量,柱塞泵的变量,Actuator 执行结构,machine control (PLC),pact,aact,sact,pcomm,acomm,Pcomm,Enable 使能,故障显示,通过串行总线可对控制器设定参数, 确定配置, 及故障诊断 (控制箱 BB-3 or PC 机使用软件 BODIV),RS232RS485,Ivalve,VT 12350,压力传感器,柱塞泵的变量,A4VSO.HS3 置于油内: HM2 -SO19,IW9 位移传感器(可在油内工作.),控制阀与油泵用管子连接,柱塞泵的变量,A4VSO.HM2 - common comissioning errors,For clockwise rotation, connect port X2 to valve port A, not X1!,The hydraulic diagrams in the RD-sheets and the installation draw