风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型制造技术

本实用新型专利技术公开了一种风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，涉及液压回路领域，包括环形凸轮驱动的径向柱塞泵，采用排与排之间设有排角相位差的双排结构，所述双排结构每排设置有若干组柱塞缸，所述每组柱塞缸均匀分布在所述环形凸轮的外围，所述每组柱塞缸还设置一用于输入相位角信号的常数模块；所述每组柱塞缸设置有若干个柱塞缸；电机，以及与所述电机连接的旋转信号复制模块；所述旋转信号复制模块将统一的旋转信号输入所述若干组柱塞缸；信号采集模块，所述信号采集模块设置于出口处，用于采集所述每组柱塞缸的压力和流量信号并输出结果。

【技术实现步骤摘要】
风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型
本技术涉及液压回路领域，尤其涉及一种风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型。
技术介绍
传统齿轮箱风电机所存在的易损坏问题催生了液压型风电机。液压型风电机使用大功率径向柱塞泵进行能量传递，能量密度高，具有巨大优势。然而，由于发展时间短，对兆瓦级大功率径向柱塞泵的研究还不充分，并且由于其转速低的特点，在实现大功率的过程中柱塞数量会大幅增加。与传统的高速径向柱塞泵有所不同，其能量损失环节不易识别，缺乏可用的液压模型，从而制约了风电用径向柱塞泵往大功率化方向的发展。因此，本领域的技术人员致力于开发一种风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，弥补现有技术中液压型风电用大功率径向柱塞泵的液压回路模型的空白。
技术实现思路
本技术的目的在于补足液压型风电用大功率径向柱塞泵的液压回路模型的空白，提供一种径向柱塞泵液压回路模型，推动液压型风电机往大功率化方向进一步发展。有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是如何建立可用的液压模型，识别能量损失环节。为实现上述目的，本技术提供了一种风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，包括：环形凸轮驱动的径向柱塞泵，采用排与排之间设有排角相位差的双排结构，所述双排结构每排设置有若干组柱塞缸，所述每组柱塞缸均匀分布在所述环形凸轮的外围，所述每组柱塞缸还设置一用于输入相位角信号的常数模块；所述每组柱塞缸设置有若干个柱塞缸；电机，以及与所述电机连接的旋转信号复制模块；所述旋转信号复制模块将统一的旋转信号输入所述若干组柱塞缸；信号采集模块，所述信号采集模块设置于出口处，用于采集所述每组柱塞缸的压力和流量信号并输出结果。进一步地，所述每组柱塞缸还设置第一接口，所述旋转信号通过所述第一接口并被复制为与所述每组柱塞缸中的所述柱塞缸的数量相一致的若干个相同信号，使得所述每个柱塞缸接入所述旋转信号。进一步地，所述每组柱塞缸还设置第二接口，所述相位角信号通过所述第二接口并被复制为与所述每组柱塞缸中的所述柱塞缸的数量相一致的若干个相同信号，使得所述每个柱塞缸接入所述相位角信号。进一步地，所述每个柱塞缸配置有旋转角信号传感器与旋转直线运动转换模块和功能函数模块，通过所述旋转角信号传感器与旋转直线运动转换模块和所述功能函数模块将所述旋转信号转换为直线简谐运动信号并赋给所述柱塞缸。进一步地，所述柱塞缸包括活塞和环形缝隙泄漏模块。进一步地，还包括流量监测模块，所述流量监测模块监测所述环形缝隙泄漏模块的环形缝隙泄漏量。进一步地，还包括入口阀和出口阀；所述入口阀在所述柱塞缸进行吸油运动时引起压力变化而打开，油液从所述入口阀进入所述活塞；在所述活塞到达行程极限后转为排油运动时引起压力变化而关闭所述入口阀并开启所述出口阀，油液通过出口阀排到第三接口并连接到所述出口处。进一步地，还包括油液特性声明模块，所述油液特性声明模块连接所述入口阀和所述出口阀；所述油液特性声明模块声明油液的体积弹性模量特性。进一步地，还包括节流阀结构，所述节流阀结构设置于所述出口处与所述信号采集模块之间。进一步地，所述双排结构每排设置有5组柱塞缸，所述每组柱塞缸设置有10个所述柱塞缸。本技术所提供的大功率径向柱塞泵液压回路模型，考虑到实际情况中大型径向柱塞泵样机实验非常困难，从而选择利用模型进行仿真模拟，直观地得到液压模型的主要指标：泄漏、压缩损失及输出流量，并计算验证容积效率，为径向柱塞泵的大型化设计奠定基础，对后续类似模型的建立与研究有重要指导意义。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本技术的一个较佳实施例的整体模型示意图；图2是图1所示实施例中柱塞缸的展开模型示意图；图3是本技术的一个较佳实施例的仿真流量结果示意图；图4是图3所示实施例中的仿真压力结果示意图。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。本技术的目的在于补足液压型风电用大功率径向柱塞泵的液压回路模型的空白，并提供一种其液压回路模型建模与仿真验证思路与方法，有助于推动其进一步大功率化的发展，同时所采用的模块化设计方法也大大简化了其液压回路模型。为此，本技术提供了一种风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，如图1所示为一个整体模型，其中，左端为输入端，中间为柱塞缸模型，右边为输出端。通过右端输出端的信号采集模块与AMEsim后处理功能，可对10MW柱塞泵整体液压回路动态模型进行仿真模拟，校验其动态性能的优劣。其中，输出端具体为节流阀输出端，包括节流阀结构，节流阀结构设置于出口处与信号采集模块之间。具体来说，该大功率径向柱塞泵液压回路模型包括：环形凸轮驱动的径向柱塞泵，为液压型风电用大功率径向柱塞泵的基本结构。本申请所提供的模型是面向10MW级风电用径向柱塞泵所建立的AMEsim模型。采用排与排之间设有排角相位差的双排结构，双排结构每排设置有若干组柱塞缸。在图1中，双排结构每排设置有5组柱塞缸，每组柱塞缸设置有10个柱塞缸，则每排有50个柱塞缸，两排一共有10组柱塞缸，100个柱塞缸。其中，编号为2～6的五组柱塞缸为第一排，编号为7～11的五组柱塞缸为第二排。每组柱塞缸均匀分布在环形凸轮的外围，也存在相位角差；环形凸轮旋转一圈作用次数26次。通过电机1与旋转信号复制模块给各组柱塞缸(编号为2～11)输入统一的旋转信号，并通过每组柱塞缸的常数模块14给每组柱塞缸输入相位。在出口处设置信号采集模块12，用于采集每组柱塞缸的压力和流量信号从而控制压力以及得到输出结果。其中，编号为13的模块代表所采用的液压油类型，在本申请实施例中采用AMEsim中的博世标准柴油系列。每组柱塞缸设置有若干个柱塞缸，具体来说，在本申请实施例中为简化整体模型而采用模块化建模，利用AMEsim中的超级元件功能，将10个柱塞缸分为一组。每组柱塞缸具有2个输入端子与1个输出端子，其中输入为转速与柱塞相位角排角和，输出为液压回路输出。图2为图1整体模型中一组柱塞缸的展开模型。在整体模型中建立柱塞缸基本参数，包括柱塞直径D、柱塞行程e、作用次数x、转速r与相对应阀芯尺寸作为全局变量，完整表征了柱塞缸的参数模型，通过控制全局变量作为参数即可同时控制全部100个柱塞缸的设计参数。图1中的旋转信号复制模块给各组柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，其特征在于，包括：/n环形凸轮驱动的径向柱塞泵，采用排与排之间设有排角相位差的双排结构，所述双排结构每排设置有若干组柱塞缸，所述每组柱塞缸均匀分布在所述环形凸轮的外围，所述每组柱塞缸还设置一用于输入相位角信号的常数模块；/n所述每组柱塞缸设置有若干个柱塞缸；/n电机，以及与所述电机连接的旋转信号复制模块；所述旋转信号复制模块将统一的旋转信号输入所述若干组柱塞缸；/n信号采集模块，所述信号采集模块设置于出口处，用于采集所述每组柱塞缸的压力和流量信号并输出结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，其特征在于，包括：
环形凸轮驱动的径向柱塞泵，采用排与排之间设有排角相位差的双排结构，所述双排结构每排设置有若干组柱塞缸，所述每组柱塞缸均匀分布在所述环形凸轮的外围，所述每组柱塞缸还设置一用于输入相位角信号的常数模块；
所述每组柱塞缸设置有若干个柱塞缸；
电机，以及与所述电机连接的旋转信号复制模块；所述旋转信号复制模块将统一的旋转信号输入所述若干组柱塞缸；
信号采集模块，所述信号采集模块设置于出口处，用于采集所述每组柱塞缸的压力和流量信号并输出结果。


2.如权利要求1所述的风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，其特征在于，所述每组柱塞缸还设置第一接口，所述旋转信号通过所述第一接口并被复制为与所述每组柱塞缸中的所述柱塞缸的数量相一致的若干个相同信号，使得所述每个柱塞缸接入所述旋转信号。


3.如权利要求2所述的风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，其特征在于，所述每组柱塞缸还设置第二接口，所述相位角信号通过所述第二接口并被复制为与所述每组柱塞缸中的所述柱塞缸的数量相一致的若干个相同信号，使得所述每个柱塞缸接入所述相位角信号。


4.如权利要求3所述的风电用大功率径向柱塞泵液压回路模型，其特征在于，所述每个柱塞缸配置有旋转角信号传感器与旋转直线运动转换模块和功能函数模块，通过所述旋转角信号传感器与旋转直线运动转换模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：于随然，杨凯恩，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：新型
国别省市：上海;31