航空柱塞泵配流盘结构优化分析.pdfVIP

２０１５年１１月 机床与液压 Ｎｏｖ２０１５ 第４３卷 第２２期 ＭＡＣＨＩＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｖｏｌ４３ Ｎｏ２２ － ＤＯＩ：１０．３９６９／ ｊｉｓｓｎ１００１ ３８８１２０１５２２０２０ 航空柱塞泵配流盘结构优化分析 史翔， 赵东标 （南京航空航天大学机电学院， 江苏南京２１００１６） 摘要： 针对某型号航空柱塞泵的配流盘结构， 分析柱塞泵流量脉动的产生机制， 建立柱塞泵排油流量的数学模型。 提 出配流盘过渡区结构优化的方案， 并应用ＭＡＴＬＡＢ仿真优化前后的流量脉动。 仿真结果验证了配流盘优化后的柱塞泵流量 脉动幅值有明显降低， 说明采用该优化方案对柱塞泵流量脉动有较好的抑制效果。 关键词： 航空柱塞泵； 配流盘； 流量脉动； 结构优化 － － － 中图分类号： ＴＨ３２２　 　 文献标志码： Ａ　 　 文章编号： １００１ ３８８１ （２０１５） ２２ ０５７ ４ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｖａｌｖｅ Ｐｌａｔｅ ｏｆ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｐｉｓｔｏｎ Ｐｕｍｐ ＳＨＩ Ｘｉａｎｇ，ＺＨＡＯ Ｄｏｎｇｂｉａｏ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ， Ｎａｎｊｉｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２１００１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅｖａｌｖｅｐｌａｔｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎａｎａｖｉａｔｉｏｎｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐ，ｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｆｌｏｗｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｗａｓａｎａ⁃ ｌｙｚｅｄ． Ａ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ． Ａ ｓｃｈｅｍｅ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｌｖｅ ｐｌａｔｅ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｚｏｎｅ ｗａｓ ｒａｉｓｅｄ，ａｎｄ ＭＡＴＬＡＢｗａｓ ｕｓｅｄｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｆｌｏｗ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅｆｌｏｗ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙ，ｉｔｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｈａｓａｇｏｏｄｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｎｔｈｅｆｌｏｗｆｌｕｃ⁃ ｔｕａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ａｖｉａｔｉｏｎ ｐｉｓｔｏｎ ｐｕｍｐ；Ｖａｌｖｅ ｐｌａｔｅ；Ｆｌｏｗ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ；Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ 　 　 柱塞泵具有工作压力高、 结构紧凑、 效率高和流 ［１］ 量可调节等优点 ， 广泛应用于大型飞机的液压能源 系统中， 作为液压系统的压力源， 保证了飞机各液压 部件的安全平稳运行。 然而， 由于柱塞泵的固有结构 及油液的压缩性等因素， 导致油液流量脉动的产生， 进而影响柱塞泵的输出流量品质。 尤其是当柱塞泵的 脉动频率和液压管路的固有频率接近时， 系统将产生 共振， 严重影响系统正常稳定工作。 因此， 有必要对 柱塞泵的流量脉动进行研究。 文中主要研究航空柱塞 泵的配流盘结构， 提出了配流盘优化方法， 并进行优 化前后流量脉动的仿真分析。 图１　 配流盘结构 １　 配流盘结构