轴向柱塞泵理论流量的仿真综合
1 轴向柱塞泵实践流量
图1中，轴向柱塞泵(以斜盘式为例)的实践输入流量为：(1)
式中：α―柱塞周期角；
R―柱塞散布圆半径；d―柱塞外径；
β―斜盘倾斜角；ω―缸体角进度。
由式(1)作出的流量波形见图5、图6。由此知单数柱塞泵脉动周期角为α/2，而双数柱塞泵流量脉动周期角为α，
且单数柱塞泵的流量匀称性优于双数柱塞泵。如上论断是在不计油液可压缩性、透露和排液区间为半立体的条件下得
出的。综合轴向柱塞泵的理论工况(见图1、图2)知，因为预压缩角Δφ的存在，排液区间并不是半立体，这是一；其
二是当泵作业压力较高时，油液可压缩性及透露等成分是不行无视的。因此无理论上进一步钻研轴向柱塞泵的流量特
点是多余的。
图1 轴向柱塞泵(斜盘式)作业原理简图
图2 带卸荷槽对非称配流盘
2 理论流量及仿真综合
理论工况下(见图2、图3)，因为预压缩角及透露等成分的存在，输入流量并非如式(1)所述。综合知，柱塞―缸孔
、配流盘―缸体端面、滑靴―斜盘之间存在着透露，且在排液柱塞的缸体孔与配流盘阻尼槽接通期间内，低压油液倒
灌入柱塞腔内构成倒流景象。因此轴向柱塞泵的理论流量务必思忖如上诸成分。在0?φ?Δφ时，与A缸无关的各流量
如次：
图3 柱塞腔油液的三种重要透露
图4 减振三角槽构造
柱塞排油量Qd(2)
经过阻尼槽的倒灌流量Qs(3)
Ct―流量系数：
At―缸体孔与减振三角槽构成的节食孔的过流面积，减振槽的构造(见图4)；
At=φ2R2tanθ1tan(θ2/2)；
p―柱塞腔中油液压力；
pd―排油压力；
ρ―油液密度。
柱塞与柱塞孔间透露Q1
(4)
式中：δ1―柱塞与缸体配合间隙；
μ―油液能源粘度；
l1―柱塞在缸体内含接长短，l1=l0+(1-cosφ).Rtanβ，l0为柱塞在于上死点时，在缸内最小含接长短；
ε―偏颇率，由此造成的莫须有可取均匀值1+1.5ε2=1.75；
υ―柱塞与缸体绝对静止进度；
p0―泵回油压力。
滑靴底部油室透露Q2
(5)
式中：δ2―滑靴斜盘间油膜薄厚；
r2、r1―滑靴封油带内、外半径；
Cp―压降系数。
缸体油窗孔与配流盘间透露Q3
(6)
式中：αf―缸体腰形孔角；
δ3―缸体配流盘间油液薄厚；
R1，R2―配流盘内封油带的内、外半径；
(7)
滑靴底部油室透露Q5(8)
缸体油窗孔与配流盘间透露Q6(9)
泵理论刹时流量无须等于实践流量减去各有关的透露及倒灌流量，其理论刹时流量Qr如次：
(10)
要对式(10)求解，需先求出过渡柱塞腔中的油液压力，由液压流脑力学可构建过渡柱塞腔中的油液压力特点方程
如次：(11)
式中：V=φ观点时缸意思积，V=V0+πd2Rtanβ(1+cosφ)/4，V0为缸内有效体积，求解见文献〔3〕。
3 理论刹时流量的仿真及后果综合
为了更形象直观地看出轴向柱塞泵理论刹时流质变迁特点，以式(10)、式(11)为根底构建数学模子，以某国产九
柱塞泵的重要参数为仿真参数，对刹时流量作仿真综合。
九缸柱塞泵的重要参数为：公称压力p=32MPa，排量，q=40mL/r，斜盘倾斜角β=16°，柱塞数Z=9，转速为
1500r/min。其它尺寸如次(其中长短单位为mm)：δ1=δ2=δ3=0.015；R1=26.2；R2=29；R3=36；R4=39；R=32.5；
Rf=30；r1=15；r2=18.5；d=17；l0=30；dpch=6.8；lpch=42；lmin=11；af=34.5°；Tw=8；θ1=15°；θ2=60°；Δ
φ=18°；Ct=0.8；Cp=0.8。
因为眼前尚无双数柱塞泵挂牌，白文取柱塞直径为原直径的9/8，即d=18，缸体腰形孔角取αf=35°，而其余参数
一成不变，作为八柱塞泵的仿真参数。仿真曲线见图5、图6。
图5 九柱塞泵的刹时流量仿真曲线
图6 八柱塞泵的刹时流量仿真曲线
由仿真划算失去：当柱塞数Z=9时，其理论流量脉动系数为44.46%，当柱塞数Z=8时，其理论脉动系数为45.45%，
这与其相应的实践值1.52%和7.61%差异是很大的。
R3、R4―配流盘外封油带的内、外半径。
当A缸转过Δφ后，为使方程简化，觉得此时缸内油压力已能较好地追随泵入口压力，濒临畸形排油状态，故式
(3)～式(6)中p值取排油压力pd。
其余m-1个在于排油区的柱塞总的透露如次：
柱塞与柱塞孔间透露Q4
从仿真后果能够看出：(1)理论流量比实践流量均值要小，而脉动系数却大得多，其起因在乎实践刹时流量表算时
没有思忖预压缩区油液倒灌景象及油液的透露问题；(2)奇双数柱塞泵的流量脉动效率都以柱塞距离角α为周期，这是
所以预压缩区油液倒灌作用毁坏了原来的周期；(3)Z=8和Z=9的泵的理论流量脉动系数相差并不大。
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