蓄能器参数对液压系统动态特性影响
出处：论文网
时间：2007-01-10
摘 要：针对蓄能器的应用，通过分析液压系统动态特性，阐明利用蓄能器设计液压系统吸收压力脉动时应遵循的理论依据。
关键词：蓄能器 液压系统 动态特性
一、引言
蓄能器在液压系统中是一种液压能储存装置，其主要用途之一是蓄积压力能，以备需要时投入系统中使用；之二是作为吸收压力冲击或减轻油路中的压力脉动使用。由于蓄能器参数选择不当，有些液压系统中蓄能器吸收压力波动的效果不理想。本文以实例来阐述利用蓄能器吸收压力脉动液压回路设计时，蓄能器参数对液压系统的动态特性影响。
二、工程实例
如图1所示，一台油压机，为了吸收压力波动或减轻压力波动对系统的影响，在回路中加装了一个皮囊式蓄能器2，与阀式配流定量斜轴式柱塞泵1相连。
图1 蓄能器系统简图
调试发现蓄能器吸收压力波动的作用不大，设备振动状况与没装蓄能器以前没有明显改善。
三、动态特性分析[1]
经检查，蓄能器本身没有问题，装在系统中后没有明显效果，经分析认为是回路配置有问题。对回路作动态特性分析如下：
1．分析条件
（1）蓄能器中气体状态变化规律按绝热来考虑
即：PAVK=G=常数
式中 PA-—蓄能器中的气体压力
VK—蓄能器容积
K—指数（绝热状态K=1.4）
（2）液压泵出口的平均流量Q等于通过不可调节流阀3的平均流量QR
即：Q=QR
稳态时通向蓄能器的平均流量QA=0。
（3）蓄能器到泵出口处的管中油液的流动按层流计算
（4）采用在给定平衡点附近取小增量线性化方法来确定非线性问题
（5）泵出口处单向阀不计压力降和流量损失
2．动态特性分析
基于以上分析条件，将该回路流量连续性方程写作如下：
对其进行拉氏变换：
（1）
而节流阀流量特性方程的拉氏变换为：
（2）
式中 P0—泵出口压力稳态值
Q0—泵输出流量稳态值
P1—节流阀出口压力
∆P—泵出口压力拉氏变换
蓄能器中气体状态变化方程拉氏变换为：
（3）
式中 V0—蓄能器中气体容积稳态值
∆PA—蓄能器入口处压力拉氏变换
油液力平衡方程拉氏变换为：
关键词：蓄能器 液压系统 动态特性
一、引言
蓄能器在液压系统中是一种液压能储存装置，其主要用途之一是蓄积压力能，以备需要时投入系统中使用；之二是作为吸收压力冲击或减轻油路中的压力脉动使用。由于蓄能器参数选择不当，有些液压系统中蓄能器吸收压力波动的效果不理想。本文以实例来阐述利用蓄能器吸收压力脉动液压回路设计时，蓄能器参数对液压系统的动态特性影响。
二、工程实例
如图1所示，一台油压机，为了吸收压力波动或减轻压力波动对系统的影响，在回路中加装了一个皮囊式蓄能器2，与阀式配流定量斜轴式柱塞泵1相连。
图1 蓄能器系统简图
调试发现蓄能器吸收压力波动的作用不大，设备振动状况与没装蓄能器以前没有明显改善。
三、动态特性分析[1]
经检查，蓄能器本身没有问题，装在系统中后没有明显效果，经分析认为是回路配置有问题。对回路作动态特性分析如下：
1．分析条件
（1）蓄能器中气体状态变化规律按绝热来考虑
即：PAVK=G=常数
式中 PA-—蓄能器中的气体压力
VK—蓄能器容积
K—指数（绝热状态K=1.4）
（2）液压泵出口的平均流量Q等于通过不可调节流阀3的平均流量QR
即：Q=QR
稳态时通向蓄能器的平均流量QA=0。
（3）蓄能器到泵出口处的管中油液的流动按层流计算
（4）采用在给定平衡点附近取小增量线性化方法来确定非线性问题
（5）泵出口处单向阀不计压力降和流量损失
2．动态特性分析
基于以上分析条件，将该回路流量连续性方程写作如下：
对其进行拉氏变换：
（1）
而节流阀流量特性方程的拉氏变换为：
（2）
式中 P0—泵出口压力稳态值
Q0—泵输出流量稳态值
P1—节流阀出口压力
∆P—泵出口压力拉氏变换
蓄能器中气体状态变化方程拉氏变换为：
（3）
式中 V0—蓄能器中气体容积稳态值
∆PA—蓄能器入口处压力拉氏变换
油液力平衡方程拉氏变换为：
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