軸向柱塞泵理論流量的仿真綜合
1 軸向柱塞泵實踐流量
圖1中，軸向柱塞泵(以斜盤式為例)的實踐輸入流量為：(1)
式中：α―柱塞周期角；
R―柱塞散布圓半徑；d―柱塞外徑；
β―斜盤傾斜角；ω―缸體角進度。
由式(1)作出的流量波形見圖5、圖6。由此知單數柱塞泵脈動周期角為α/2，而雙數柱塞泵流量脈動周期角為α，
且單數柱塞泵的流量勻稱性優于雙數柱塞泵。如上論斷是在不計油液可壓縮性、透露和排液區間為半立體的條件下得
出的。綜合軸向柱塞泵的理論工況(見圖1、圖2)知，因為預壓縮角Δφ的存在，排液區間并不是半立體，這是一；其
二是當泵作業壓力較高時，油液可壓縮性及透露等成分是不行無視的。因此無理論上進一步鉆研軸向柱塞泵的流量特
點是多余的。
圖1 軸向柱塞泵(斜盤式)作業原理簡圖
圖2 帶卸荷槽對非稱配流盤
2 理論流量及仿真綜合
理論工況下(見圖2、圖3)，因為預壓縮角及透露等成分的存在，輸入流量并非如式(1)所述。綜合知，柱塞―缸孔
、配流盤―缸體端面、滑靴―斜盤之間存在著透露，且在排液柱塞的缸體孔與配流盤阻尼槽接通期間內，低壓油液倒
灌入柱塞腔內構成倒流景象。因此軸向柱塞泵的理論流量務必思忖如上諸成分。在0?φ?Δφ時，與A缸無關的各流量
如次：
圖3 柱塞腔油液的三種重要透露
圖4 減振三角槽構造
柱塞排油量Qd(2)
經過阻尼槽的倒灌流量Qs(3)
Ct―流量系數：
At―缸體孔與減振三角槽構成的節食孔的過流面積，減振槽的構造(見圖4)；
At=φ2R2tanθ1tan(θ2/2)；
p―柱塞腔中油液壓力；
pd―排油壓力；
ρ―油液密度。
柱塞與柱塞孔間透露Q1
(4)
式中：δ1―柱塞與缸體配合間隙；
μ―油液能源粘度；
l1―柱塞在缸體內含接長短，l1=l0+(1-cosφ).Rtanβ，l0為柱塞在于上死點時，在缸內最小含接長短；
ε―偏頗率，由此造成的莫須有可取均勻值1+1.5ε2=1.75；
υ―柱塞與缸體絕對靜止進度；
p0―泵回油壓力。
滑靴底部油室透露Q2
(5)
式中：δ2―滑靴斜盤間油膜薄厚；
r2、r1―滑靴封油帶內、外半徑；
Cp―壓降系數。
缸體油窗孔與配流盤間透露Q3
(6)
式中：αf―缸體腰形孔角；
δ3―缸體配流盤間油液薄厚；
R1，R2―配流盤內封油帶的內、外半徑；
(7)
滑靴底部油室透露Q5(8)
缸體油窗孔與配流盤間透露Q6(9)
泵理論剎時流量無須等于實踐流量減去各有關的透露及倒灌流量，其理論剎時流量Qr如次：
(10)
要對式(10)求解，需先求出過渡柱塞腔中的油液壓力，由液壓流腦力學可構建過渡柱塞腔中的油液壓力特點方程
如次：(11)
式中：V=φ觀點時缸意思積，V=V0+πd2Rtanβ(1+cosφ)/4，V0為缸內有效體積，求解見文獻〔3〕。
3 理論剎時流量的仿真及后果綜合
為了更形象直觀地看出軸向柱塞泵理論剎時流質變遷特點，以式(10)、式(11)為根底構建數學模子，以某國產九
柱塞泵的重要參數為仿真參數，對剎時流量作仿真綜合。
九缸柱塞泵的重要參數為：公稱壓力p=32MPa，排量，q=40mL/r，斜盤傾斜角β=16°，柱塞數Z=9，轉速為
1500r/min。其它尺寸如次(其中長短單位為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。
因為眼前尚無雙數柱塞泵掛牌，白文取柱塞直徑為原直徑的9/8，即d=18，缸體腰形孔角取αf=35°，而其余參數
一成不變，作為八柱塞泵的仿真參數。仿真曲線見圖5、圖6。
圖5 九柱塞泵的剎時流量仿真曲線
圖6 八柱塞泵的剎時流量仿真曲線
由仿真劃算失去：當柱塞數Z=9時，其理論流量脈動系數為44.46%，當柱塞數Z=8時，其理論脈動系數為45.45%，
這與其相應的實踐值1.52%和7.61%差異是很大的。
R3、R4―配流盤外封油帶的內、外半徑。
當A缸轉過Δφ后，為使方程簡化，覺得此時缸內油壓力已能較好地追隨泵入口壓力，瀕臨畸形排油狀態，故式
(3)～式(6)中p值取排油壓力pd。
其余m-1個在于排油區的柱塞總的透露如次：
柱塞與柱塞孔間透露Q4
從仿真后果能夠看出：(1)理論流量比實踐流量均值要小，而脈動系數卻大得多，其起因在乎實踐剎時流量表算時
沒有思忖預壓縮區油液倒灌景象及油液的透露問題；(2)奇雙數柱塞泵的流量脈動效率都以柱塞距離角α為周期，這是
所以預壓縮區油液倒灌作用毀壞了原來的周期；(3)Z=8和Z=9的泵的理論流量脈動系數相差并不大。
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