軸向柱塞泵的案例
amesim柱塞泵：一種改善軸向柱塞泵容積效率的配流盤設計
第一作者簡介：
王晉芝（1978-），男，貴州貴陽人，高級工程師，學士，主要從事液壓泵/馬達及液壓系統的研發設計工作，就職于力源液壓(蘇州)有限公司。
摘 要：
針對某型號軸向柱塞泵在重載小流量工況下容積效率低的問題，運用AMESim軟件搭建軸向柱塞泵配流副原理模型，對配流盤的結構進行優化設計并對優化前后的容積效率進行對比分析，最后，通過試驗驗證了相關設計參數的正確性，結果表明：優化后的配流盤結構能明顯地改善重載小流量工況下軸向柱塞泵的容積效率。
研究推薦 | 軸向柱塞泵殼體降噪區域識別
關鍵詞
■ 軸向柱塞泵；振聲模型；聲學貢獻量分析；降噪區域識別
■axial piston pump, vibro-acoustic model, acoustic contribution analysis, identification of noise-reduction region
研究背景
軸向柱塞泵結構緊湊、功重比大、工作壓力等級高、變量方式多，在高端液壓裝備得到了廣泛應用。但作為液壓系統的“心臟”，軸向柱塞泵振動大、噪音高，工作時產生的振動和噪聲加劇零部件磨損、降低使用壽命。結構優化設計是改善軸向柱塞泵振動噪聲特性的有效途徑。學者對配流盤、殼體結構等進行優化設計，取得了良好的降噪效果。但是這種優化設計依賴工程經驗、針對性較差、推廣應用難度較大。為了更有針對性的開展軸向柱塞泵的降噪優化設計，需要對其振動和噪聲特性進行預測。本課題針對軸向柱塞泵殼體降噪區域識別難題，建立了液壓-多體動力學耦合模型以求解結構噪聲激振力，建立了考慮軸向柱塞泵內部多組件耦合關系的有限元/邊界元振聲模型，基于振聲模型開展模態和板面聲學貢獻量分析，精確識別了柱塞泵殼體降噪區域，為柱塞泵殼體優化設計奠定技術基礎。
展開 049-基于AMESim的恒壓力軸向柱塞泵動態特性仿真
分析了恒壓力軸向柱塞泵的工作原理, 推導并建立了液壓泵壓力流量和壓力調節機構的數學模型, 并在此基礎
上以AMESim工程軟件為平臺建立了軸向柱塞泵的仿真模型, 分析了壓力流量脈動狀況并對液壓泵在內部磨損和系統流量
變化兩種情況下的壓力流量進行了仿真計算, 對兩種情況下泵的工作情況進行分析比較, 為液壓脈動抑制和故障分析提供
了參考。
049-基于AMESim的恒壓力軸向柱塞泵動態特性仿真.part1.rar
049-基于AMESim的恒壓力軸向柱塞泵動態特性仿真.part2.rar
展開 078-基于虛擬樣機技術的軸向柱塞泵特性仿真
078-基于虛擬樣機技術的軸向柱塞泵特性仿真.part1.rar
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AMESim軸向柱塞變量泵PCX控制特性研究
因此,對軸向柱塞變量泵兩級壓力+卸荷控制（PCX）特性進行研究具有重要意義。
1
PCX控制原理
軸向柱塞變量泵PCX控制原理圖如下：
如圖1所示，PCX控制系統主要由變量泵、電磁換向閥、溢流閥、流量閥、恒壓閥和三個節流孔組成。
直播預告 | 針對泵閥領域的流體解決方案及柱塞泵空化案例講解
精彩直播預告
在智能制造浪潮下，工業閥泵行業面臨諸多痛點：閥門故障可能引發環境污染、系統故障及噪聲污染等問題；其設計需克服包括壓降優化、空化與相變影響、侵蝕、結構變形等在內的12大機械設計挑戰。此外，軸向柱塞泵的氣蝕問題也嚴重制約著設備效率與壽命。傳統設計高度依賴大量實驗，成本高昂且周期漫長，因此企業對精準仿真的需求日益迫切。
Cradle CFD作為一款高精度多物理場仿真工具，借助重疊網格、流固耦合、聲學耦合等先進技術，能夠精準模擬閥門內部的復雜流場、傳熱過程及動態運動，有效助力智能閥門的優化設計。同時，針對軸向柱塞泵的氣蝕難題，Cradle CFD結合拉伸網格、多相流模型以及空化模型，實現了活塞運動與氣蝕過程的全流程仿真，從網格生成到侵蝕指數評估提供了完整的解決方案。
本期直播講堂請到了海克斯康工業軟件專家蔣釗，在直播間中講師將深入講解泵閥領域基于Cradle CFD的流體解決方案，以及結合多個實際案例介紹Cradle CFD仿真技術的創新應用與賦能價值。敬請關注！
6月25日 14:00
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立即預定
直播內容聚焦
?解析工業閥門12大設計挑戰及仿真方案
?軸向柱塞泵氣蝕仿真全流程與侵蝕評估
蔣釗
海克斯康工業軟件專家
具備多年流體仿真經驗，能夠針對客戶的需求能提供有效、合理、針對性的流體解決方案，為客戶解決實際應用問題。
展開 基于虛擬樣機技術的軸向柱塞泵特性仿真
基于虛擬樣機技術的軸向柱塞泵特性仿真
沖壓加工時液壓機的軸向柱塞泵流量不夠的原因
液壓機的軸向柱塞泵流量不夠的原因有以下幾個方面：
1. 油箱油面過低，油管及濾油器或阻力太大以及漏氣等；
2. 泵殼內預先沒有充好油，留有空氣；
3. 液壓泵中心彈簧折斷，使柱塞回程不夠或不能回程，引起缸體和配油盤之間失去密封性能；
4. 配油盤及缸或柱塞與缸體之間磨損；
5. 對于變量泵有兩種可能，如為低壓可能是油泵內部摩擦等原因，使變量機構不能達到極限位置造成偏角所致；如為高壓，可能是調整誤差所致；
6. 油溫太高或太低。
高端柱塞泵(馬達)如何創新
(4)工欲善其亊必先利其器：我曾經到一家外資企業參觀，看見他們正在調試一個先進的柱塞泵試驗臺，我知道這家企業沒有生產柱塞泵，就問他們：”你們沒有生產柱塞泵，為什么搞柱塞泵試驗臺？”他們回答”我們準備要生產柱塞泵”，這大概就是”工欲善其亊必先利其器”的道理吧！
6.結束語
以上是我對我國的高端柱塞泵(馬達)創新、進行開發性試驗的一些看法。當然; 進行開發性試驗 ，技術開發中心建設的投資，我不主張一步到位，而是要有足夠的重視，貫徹”統籌規劃，分步實施，逐步投入，滾動發展” 的方針。 這樣; 我相信：通過若干年的努力，我國高端柱塞泵(馬達)就一定能趕上世界先進水平。
參考文獻
[1] 雷天覺等 液壓工程手冊[M]，北京 機械工業出版社 1990
[2] 徐繩武 關于軸向柱塞泵可靠性試驗方法的探討[J]，液壓與氣動，1981(02)
[3] 徐繩武 柱塞式液壓泵[M]，北京 機械工業出版社 1985
[4] 劉彬 CY型軸向泵可靠性試驗[J]，液壓工業，1991(4)
[5] 孫毅剛，許耀銘 柱塞泵摩擦副耐磨性能測試方法[J]，液壓氣動與密封，1991(03)
[6] 孫毅剛，許耀銘 軸向柱塞泵缸體疲勞可靠性模擬強化試驗研究[J]，液壓氣動與密封，1996(01)
[7] 鐘賢棟 液壓元件的可靠性設計[J]，液壓氣動與密封，2002(01)
-END-
展開 沖壓件加工廠的液壓機柱塞泵常見故障
液壓壓力機是沖壓件加工廠常用的沖壓加工設備，液壓泵是液壓機的中區系統，液壓泵維護的好壞，直接關系到沖壓件廠家的生產能否正常進行。
下面我們就來概述下液壓壓力的軸向柱塞泵有哪些常見故障。柱塞泵常見故障有以下幾種：
1.流量不夠；2.壓力脈沖；3.噪聲；4.發熱；5.漏損；6.變量機構失靈；7.泵不能轉動。
只有充分了解了這些故障產生的原因，才能找出解決這些故障的方法。液壓壓力機只有在工作正常的性況下使用，才能保證沖壓件質量及產量。
液壓機軸向柱塞泵沖壓加工時出現壓力脈動是什么原因
五金沖壓加工廠，沖壓加工設備在使用過程中經常會出現大大小小的故障，這是不可避免的，下面了解下液壓設備的軸向柱塞泵在沖壓加工時出現壓力脈動的原因。
1.配油盤與缸體或柱塞之間磨損，內泄或外漏過大；
2.對于變量泵可能由于變量機構的偏角太小，使流量過小，內漏相對增大，因此不能連續對外供油；
3.伺服活塞與變量活塞運動不協調，出現偶爾或經常性的脈動
4.進油管堵塞，阻力大及漏氣。
出現故障并不可怕，關鍵是要盡快找出發生故障的原因并及時解決，才不會影響沖壓廠的正常生產。
液壓機軸向柱塞泵沖壓加工時出現壓力脈動是什么原因
五金沖壓加工廠，沖壓加工設備在使用過程中經常會出現大大小小的故障，這是不可避免的，下面了解下液壓設備的軸向柱塞泵在沖壓加工時出現壓力脈動的原因。
1.配油盤與缸體或柱塞之間磨損，內泄或外漏過大；
2.對于變量泵可能由于變量機構的偏角太小，使流量過小，內漏相對增大，因此不能連續對外供油；
3.伺服活塞與變量活塞運動不協調，出現偶爾或經常性的脈動
4.進油管堵塞，阻力大及漏氣。
出現故障并不可怕，關鍵是要盡快找出發生故障的原因并及時解決，才不會影響沖壓廠的正常生產。
Simcenter Amesim在流體部件開發上的應用--液壓泵/壓縮機
對于使用單一氣體的應用，氣動庫可以處理完美、半完美和真實的氣體屬性
混合空氣適用于幾種氣體組分隨時間演變的介質
在兩相流的情況下，可以使用特定的庫來分析蒸發器或冷凝器中的流體相變現象
04
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應用案例
在所有不同行業中使用的泵和壓縮機技術中，本節重點介紹軸向柱塞泵和往復式壓縮機。
4.1軸向柱塞泵
軸向柱塞泵廣泛應用于車輛和工業領域，以及為噴氣式飛機的液壓系統提供動力。即使在最高壓力下，該技術也能達到較高的容積效率；此外，軸向柱塞泵適用于固定或可變排量設計。下圖顯示了帶有斜盤設計的可變排量軸向柱塞泵。一旦泵輸送壓力達到與控制閥開啟壓力相對應的最大值，則作用在斜盤上的控制活塞開始加壓并以特定方式（從左向右）移動，以減小斜盤角度β，然后減小泵的排量和流量。
將CAD文件直接導入Simcenter Amesim，泵模型可以自動生成并參數化。此外，還增加了控制閥、沖程活塞和斜盤機構，以實現斜盤調節，從而在輸送壓力達到相當于彈簧預載的值時減少泵排量。
泵模型能夠綜合分析影響它的性能的現象，例如：
泵柱塞的運動學
配油盤的開口設計（包括槽口的預緩沖槽）
當出現空化和氣穴現象時，尤其是在高轉速運行時，內部泄漏和粘性摩擦力以及流體壓縮性會顯著增加。上述模擬模型允許用戶優化泵設計，以減少流量和扭矩波動，改善NVH特性和效率，并確保在整個工作范圍內穩定調節排量。
展開 AMEsim柱塞泵仿真：低溫對恒壓式變量柱塞泵開啟壓力影響的仿真分析
[8] 楊智煒,徐兵,張斌.基于虛擬樣機技術的軸向柱塞泵特性仿真［J］.液壓氣動與密封,2006,(3):33-36.
文章來源：液壓氣動與密封
【如何選擇液壓泵】
選擇液壓泵時應注意什么問題？
液壓泵是液壓系統的動力元件，它決定著整個系統壓力、流量的大小。因此，應根據系統所要求的壓力、流量、價格、工作穩定性、準確性等來選用液壓泵。還應考慮各種泵的優缺點，最后選定。
選擇液壓泵的原則是什么？
①是否要求變量：徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。
②工作壓力：柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后可達21MPa；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達25MPa。
③工作環境：齒輪泵的抗污染能力最好。
④噪聲指標：低噪聲泵有內嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時流量均勻。
⑤效率：軸向柱塞泵的總效率最高；同一結構的泵，排量大的泵總效率高。
7.各種泵有哪些優缺點？
①葉片泵：
結構緊湊，外形尺寸小，運轉平穩，流量均勻，脈動及噪聲較小，壽命較長，效率一般高于齒輪泵，價格低于柱塞泵。中小流量的葉片泵常用在節流調節系統中，大流量的葉片泵，為避免功率損失過大，一般只用在非調節液壓系統。葉片泵多用在機床、油壓機、車輛、工程機械和塑料注射機的液壓系統中。
②齒輪泵：
結構簡單，價格較低，工作可靠，維護方便，對沖擊負載適應性好，旋轉部分慣性小。軸承負載較大，磨損較快，同葉片泵、柱塞泵比較，效率最低。多用在機床、工程機械、礦山機械、農業機械上。
③柱塞泵：
結構緊湊，壽命長，噪聲低，壓力高，流量大，單位質量功率比大，易于實現流量的調節和流向的改變，但結構復雜，價格較高。柱塞泵特別是軸向柱塞泵，被廣泛地應用在要求壓力高、流量大并需要調節的大功率液壓系統中。
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