[發明專利]一種負載敏感變量泵仿真模型的建模方法

無效

• 申請號: 201210462963.4
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102966629A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 郭亞旭
• 申請（專利權）人: 無錫匯虹機械制造有限公司
• 主分類號: F15B19/00
• 分類號: F15B19/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

技術領域

本發明涉及液壓技術領域，尤其涉及一種負載敏感變量泵仿真模型的建模方法。

背景技術

液壓系統是裝載機中重要的組成部分，裝載機的動臂升降、鏟斗翻轉和整機轉向等基本動作都需要通過液壓系統驅動來完成。裝載機在使用過程中液壓系統經常出現油溫過高的問題，根據實際調查顯示，裝載機工作時液壓系統油溫較高是影響液壓系統及液壓元件可靠性及整機工作效率的主要因素之一。因此，保證裝載機液壓系統的熱平衡溫度處于正常狀態，是保證裝載機可靠工作，提高液壓系統效率的關鍵；引起液壓系統油溫過高的因素主要有：液壓泵和液壓缸的容積損失、閥類元件和管路元件的壓力損失、各類元件的機械摩擦損失等。這些損失最終形成功率損失而發熱，產生的熱量除了一部分由散熱器及各液壓元件、管路、油箱表面散發到空間外，其余大部分會引起液壓油溫升高裝載機工作時負載變化較大，且工作裝置液壓系統由定量泵驅動。因此，裝載機工作裝置液壓系統在不同工況下的溢流損失、中位卸荷損失及節流損失是引起油溫過高的主要原因之一；對于減少裝載機工作裝置液壓系統在不同工況下的溢流損失、中位卸荷損失及節流損失，提高液壓系統的利用率具有重要的意義。裝載機是應用十分廣泛的一種工程機械，其主要工作裝置是動臂和鏟斗，基本動作包括：將鏟斗插入物料然后翻轉鏟斗，提升物料到一定高度，在保持載荷的同時將物料運輸到指定地點，傾卸，最后再回到裝料處，如此循環作業。但很多裝載機工作裝置液壓系統能量損失的主要原因為泵的輸出流量、輸出壓力不能與負載需求的流量、壓力相匹配，這就需要在結構設計前進行建模。

發明內容

本發明的目的是提供一種有利于使泵與負載相互匹配、提高液壓系統效率、節約電能、能夠減少設備成本的負載敏感變量泵仿真模型的建模方法，以解決現有技術的諸多不足。

本發明的目的通過以下技術方案來具體實現：

一種負載敏感變量泵仿真模型的建模方法，主要由以下步驟組成：

⑴首先，基于物理模型的圖形化建模，利用ＡＭＥＳｉｍ建立仿真模型時，僅需根據系統的物理模型搭建各個液壓元件，然后根據系統的功率流程連接各個元件的模型；

⑵其次，建立負載敏感變量泵并且主要由變量泵主體、負載敏感控制閥、壓力控制閥和變量油缸組成，由于在液壓元件庫中沒有負載敏感變量泵的模型，因此需要用液壓元件設計模塊ＨＣＤ，ＨＣＤ庫可用最基本的模塊，根據液壓元件的內部結構創建任意一個元件的子模型；

⑶用ＨＣＤ模塊建立調節閥的模型，負載敏感控制閥和壓力控制閥的結構一致，在建立調節閥的仿真模型時考慮調節閥中腔體的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的庫侖摩擦力用ＨＣＤ庫中的模塊建立變量缸的模型；

⑷考慮變量油缸腔體的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的庫侖摩擦力等負載敏感變量泵的仿真模型由以上變量泵主體、負載敏感控制閥、壓力控制閥和變量油缸的仿真模型連接而成。

本發明所述的負載敏感變量泵仿真模型的建模方法的有益效果為：有利于使泵的輸出壓力和流量自動適應負載的需求，有利于輔助利用轉向泵使泵與負載相互匹配、提高液壓系統效率，使設備能夠很快進入正常工作狀態，提高了設備整體的工作效率，節約了電能。

具體實施方式

本發明實施例所述負載敏感變量泵仿真模型的建模方法，其主要步驟包括：

⑴首先，基于物理模型的圖形化建模，利用ＡＭＥＳｉｍ建立仿真模型時，僅需根據系統的物理模型搭建各個液壓元件，然后根據系統的功率流程連接各個元件的模型；

⑵其次，建立負載敏感變量泵并且主要由變量泵主體、負載敏感控制閥、壓力控制閥和變量油缸組成，由于在液壓元件庫中沒有負載敏感變量泵的模型，因此需要用液壓元件設計模塊ＨＣＤ，ＨＣＤ庫可用最基本的模塊，根據液壓元件的內部結構創建任意一個元件的子模型；

⑶用ＨＣＤ模塊建立調節閥的模型，負載敏感控制閥和壓力控制閥的結構一致，在建立調節閥的仿真模型時考慮調節閥中腔體的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的庫侖摩擦力用ＨＣＤ庫中的模塊建立變量缸的模型；

⑷考慮變量油缸腔體的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的庫侖摩擦力等負載敏感變量泵的仿真模型由以上變量泵主體、負載敏感控制閥、壓力控制閥和變量油缸的仿真模型連接而成。