CN102966629A - 一种负载敏感变量泵仿真模型的建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种负载敏感变量泵仿真模型的建模方法，利用ＡＭＥＳｉｍ建立仿真模型时，仅需根据系统的物理模型搭建各个液压元件，然后根据系统的功率流程连接各个元件的模型；建立负载敏感变量泵并且主要由变量泵主体、负载敏感控制阀、压力控制阀和变量油缸组成，根据液压元件的内部结构创建任意一个元件的子模型；用ＨＣＤ模块建立调节阀的模型，负载敏感控制阀和压力控制阀的结构一致，在建立调节阀的仿真模型时考虑调节阀中腔体的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的库仑摩擦力用ＨＣＤ库中的模块建立变量缸的模型。本发明有益效果为：有利于使泵的输出压力和流量自动适应负载的需求，有利于辅助利用转向泵使泵与负载相互匹配。

Description

一种负载敏感变量泵仿真模型的建模方法

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种负载敏感变量泵仿真模型的建模方法。

背景技术

液压系统是装载机中重要的组成部分，装载机的动臂升降、铲斗翻转和整机转向等基本动作都需要通过液压系统驱动来完成。装载机在使用过程中液压系统经常出现油温过高的问题，根据实际调查显示，装载机工作时液压系统油温较高是影响液压系统及液压元件可靠性及整机工作效率的主要因素之一。因此，保证装载机液压系统的热平衡温度处于正常状态，是保证装载机可靠工作，提高液压系统效率的关键；引起液压系统油温过高的因素主要有：液压泵和液压缸的容积损失、阀类元件和管路元件的压力损失、各类元件的机械摩擦损失等。这些损失最终形成功率损失而发热，产生的热量除了一部分由散热器及各液压元件、管路、油箱表面散发到空间外，其余大部分会引起液压油温升高装载机工作时负载变化较大，且工作装置液压系统由定量泵驱动。因此，装载机工作装置液压系统在不同工况下的溢流损失、中位卸荷损失及节流损失是引起油温过高的主要原因之一；对于减少装载机工作装置液压系统在不同工况下的溢流损失、中位卸荷损失及节流损失，提高液压系统的利用率具有重要的意义。装载机是应用十分广泛的一种工程机械，其主要工作装置是动臂和铲斗，基本动作包括：将铲斗插入物料然后翻转铲斗，提升物料到一定高度，在保持载荷的同时将物料运输到指定地点，倾卸，最后再回到装料处，如此循环作业。但很多装载机工作装置液压系统能量损失的主要原因为泵的输出流量、输出压力不能与负载需求的流量、压力相匹配，这就需要在结构设计前进行建模。

发明内容

本发明的目的是提供一种有利于使泵与负载相互匹配、提高液压系统效率、节约电能、能够减少设备成本的负载敏感变量泵仿真模型的建模方法，以解决现有技术的诸多不足。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种负载敏感变量泵仿真模型的建模方法，主要由以下步骤组成：

⑴首先，基于物理模型的图形化建模，利用ＡＭＥＳｉｍ建立仿真模型时，仅需根据系统的物理模型搭建各个液压元件，然后根据系统的功率流程连接各个元件的模型；

⑵其次，建立负载敏感变量泵并且主要由变量泵主体、负载敏感控制阀、压力控制阀和变量油缸组成，由于在液压元件库中没有负载敏感变量泵的模型，因此需要用液压元件设计模块ＨＣＤ，ＨＣＤ库可用最基本的模块，根据液压元件的内部结构创建任意一个元件的子模型；

⑶用ＨＣＤ模块建立调节阀的模型，负载敏感控制阀和压力控制阀的结构一致，在建立调节阀的仿真模型时考虑调节阀中腔体的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的库仑摩擦力用ＨＣＤ库中的模块建立变量缸的模型；

⑷考虑变量油缸腔体的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的库仑摩擦力等负载敏感变量泵的仿真模型由以上变量泵主体、负载敏感控制阀、压力控制阀和变量油缸的仿真模型连接而成。

本发明所述的负载敏感变量泵仿真模型的建模方法的有益效果为：有利于使泵的输出压力和流量自动适应负载的需求，有利于辅助利用转向泵使泵与负载相互匹配、提高液压系统效率，使设备能够很快进入正常工作状态，提高了设备整体的工作效率，节约了电能。

具体实施方式

本发明实施例所述负载敏感变量泵仿真模型的建模方法，其主要步骤包括：

⑴首先，基于物理模型的图形化建模，利用ＡＭＥＳｉｍ建立仿真模型时，仅需根据系统的物理模型搭建各个液压元件，然后根据系统的功率流程连接各个元件的模型；

⑵其次，建立负载敏感变量泵并且主要由变量泵主体、负载敏感控制阀、压力控制阀和变量油缸组成，由于在液压元件库中没有负载敏感变量泵的模型，因此需要用液压元件设计模块ＨＣＤ，ＨＣＤ库可用最基本的模块，根据液压元件的内部结构创建任意一个元件的子模型；

⑶用ＨＣＤ模块建立调节阀的模型，负载敏感控制阀和压力控制阀的结构一致，在建立调节阀的仿真模型时考虑调节阀中腔体的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的库仑摩擦力用ＨＣＤ库中的模块建立变量缸的模型；

⑷考虑变量油缸腔体的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的库仑摩擦力等负载敏感变量泵的仿真模型由以上变量泵主体、负载敏感控制阀、压力控制阀和变量油缸的仿真模型连接而成。

Claims (1)

1.一种负载敏感变量泵仿真模型的建模方法，其特征在于，主要由以下步骤组成：

⑴首先，基于物理模型的图形化建模，利用ＡＭＥＳｉｍ建立仿真模型时，仅需根据系统的物理模型搭建各个液压元件，然后根据系统的功率流程连接各个元件的模型；

⑵其次，建立负载敏感变量泵并且主要由变量泵主体、负载敏感控制阀、压力控制阀和变量油缸组成，由于在液压元件库中没有负载敏感变量泵的模型，因此需要用液压元件设计模块ＨＣＤ，ＨＣＤ库可用最基本的模块，根据液压元件的内部结构创建任意一个元件的子模型；

⑶用ＨＣＤ模块建立调节阀的模型，负载敏感控制阀和压力控制阀的结构一致，在建立调节阀的仿真模型时考虑调节阀中腔体的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的库仑摩擦力用ＨＣＤ库中的模块建立变量缸的模型；

⑷考虑变量油缸腔体的液容、油液的粘性摩擦力、活塞的库仑摩擦力等负载敏感变量泵的仿真模型由以上变量泵主体、负载敏感控制阀、压力控制阀和变量油缸的仿真模型连接而成。