[發明專利]一種斜盤柱塞式液壓變壓器緩沖結構設計方法

在審

• 申請號: 202110382397.5
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113374747A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 王曉晶;師廣強;李文杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: F15B3/00
• 分類號: F15B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種斜盤柱塞式液壓變壓器緩沖結構設計方法，包括以下步驟：1.建立關于角度的柱塞腔內油液壓力梯度；2.推導增量方程，得到油液壓力變化Δp₁和Δp₂；3.取不同的緩沖結構包絡角得到Δp₁在變壓角區間[0°，120°]內的壓力變化曲線，根據額定壓力和最大變壓比選擇合適的緩沖結構包絡角油源壓力；4.根據槽口A到T的預降壓區間，求解預降壓過程的緩沖結構尺寸；5.根據槽口T到B的預升壓區間，求解預升壓過程的緩沖結構尺寸；6.根據槽口B到A在變壓角內的預升/降壓區間，求解預升/降壓過程的緩沖結構尺寸；7.斜盤柱塞式液壓變壓器CFD仿真分析。

技術領域

本發明涉及流體力學技術領域，具體公開了一種斜盤柱塞式液壓變壓器緩沖結構設計方法。

背景技術

斜盤柱塞式液壓變壓器是恒壓網絡二次調節系統的關鍵元件，為緩解液壓變壓器工作過程中存在的噪聲和振動問題，可通過在配流盤上建立緩沖結構緩解液壓變壓器內部壓力沖擊，進而解決噪聲和振動。但由于斜盤柱塞式液壓變壓器內部的壓力沖擊會隨著變壓角的變化而變化，這造成現有的緩沖結構設計方法無法在變壓角度變化區間[0°，120°]均能有效緩解液壓變壓器內部壓力沖擊。因此，如何對斜盤柱塞式液壓變壓器的緩沖結構進行設計，是目前學術領域的一個研究熱點，對于彌補現有設計方法的不足，具有重要的工程應用價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題為：克服緩沖結構無法在變壓角度區間[0°，120°]內有效緩解新型液壓變壓器內部壓力沖擊的問題，基于柱塞腔內油液壓力梯度的增量方程，提出了一種斜盤柱塞式液壓變壓器緩沖結構設計方法，可實現在任意變壓角度下緩解斜盤柱塞式液壓變壓器內部壓力沖擊。

本發明為解決上述技術問題采用的技術方案為：一種斜盤柱塞式液壓變壓器緩沖結構設計方法，包括以下步驟：

步驟一：根據控制體積法推導柱塞腔內油液壓力梯度，由于柱塞元件的容積效率很高、泄漏很小，在忽略泄漏后，只考慮柱塞運動和柱塞與緩沖結構連通帶來的影響，可得關于角度的柱塞腔內油液壓力梯度：

步驟二：由柱塞腔內油液壓力梯度推導得到增量方程有

進一步有

步驟三：取不同大小的緩沖結構包絡角得到Δp₁在變壓角區間[0°，120°]內的壓力變化曲線，根據液壓變壓器額定壓力和最大變壓比選擇合適的緩沖結構包絡角油源壓力。

步驟四：根據步驟三得到的緩沖結構包絡角設計緩沖結構尺寸，根據槽口A到槽口T的預降壓區間，求解能夠使Δp₁與Δp₂配合提前完成預降壓過程的緩沖結構尺寸。

步驟五：與步驟四類似，根據槽口T到槽口B的預升壓區間，求解能夠使Δp₁與Δp₂配合提前完成預升壓過程的緩沖結構尺寸。

步驟六：與步驟五類似，根據槽口B到槽口A在變壓角內的預升\降壓區間，求解能夠使Δp₁與Δp₂配合提前完成預升\降壓過程的緩沖結構尺寸。

步驟七：斜盤柱塞式液壓變壓器CFD仿真分析。

上述的實施例中所給出的系數和參數，是提供給本領域的技術人員來實現或使用本發明的，本發明并不限定僅取前述公開的數值，在不脫離本發明的發明思想的情況下，本領域的技術人員可以對上述實施例作出種種修改或調整，因而本發明的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創新性特征的最大范圍。

附圖說明：

圖1斜盤柱塞式液壓變壓器緩沖結構設計方法流程圖。

圖2配流盤結構圖。