【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液压泵领域，尤其涉及一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法。
技术介绍
1、配流机构是液压泵设计的重要组成部分，其主要功能是将液压泵的吸入腔和排出腔分隔开，并根据转子的转动方向和角度，实现油液的吸入和排出。柱塞泵配流机构的设计主要包括配流盘上的配流窗口形状、开口角度、卸荷槽结构等参数的确定，这些参数直接影响柱塞泵的流量、压力、效率和噪声等性能指标。因此，合理地设计配流机构，是提高柱塞泵性能和稳定性的关键。配流面积是指在任意时刻，配流盘上与吸入腔或排出腔相连通的窗口面积之和，它是反映配流机构设计优劣的主要参数之一。准确地计算配流面积，是正向设计配流机构的基础，也是模拟柱塞泵运行特性和优化配流机构参数的前提。
2、目前，计算配流面积的方法主要有两种：几何计算法和数值模拟法。几何计算法是根据配流板和配流槽的几何尺寸，利用形状相近的规则几何体数学公式，计算出配流面积。数值模拟法是利用计算流体力学(cfd)软件，对柱塞泵的配流区域进行三维建模和数值求解，得到油液在通道中的速度和压力分布，从而计算出配流面积。然而，这两种方法都存在一定的局限性。几何计算法需要推导复杂的数学公式，计算过程繁琐，且无法适用于具有圆角、倒角、加强筋等不规则形状的复杂配流结构。数值模拟法需要大量的计算资源和专业流体知识，且计算时间较长。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，该方法能够在保证计算精度的同时提高计算速度，简化计算流
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、提出一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，包括以下步骤：
4、1)提取柱塞泵配流区域流道模型，流道模型包括吸油流道、排油流道和缸体孔流道，其中，所述吸油流道和排油流道均包括腰形槽和三角形阻尼槽；
5、2)对流道模型点云化处理，生成配流区域流道点云模型，其中，点云数量可根据配流盘结构主动调整；
6、3)识别流道点云模型轮廓，将吸油流道和排油流道点云模型采用点云距离法、点云坐标法或者点云角度法按顺时针或逆时针方向分割为不同子流道区域；
7、4)使用点云扫掠法计算不同子流道点云模型配流面积，扫掠时子流道点云模型保持不动，缸体孔流道点云模型每次以一定的角度间隔绕子流道点云模型中心旋转，在此过程中实时计算两者的交互面积；
8、5)对配流面积计算结果验证，若精度符合设定要求，则直接输出计算的配流面积，否则返回步骤2)重新生成点云模型。
9、进一步的，步骤3)中，所述分隔成若干区域为如下分法：计算任意相邻两个点云之间距离，若两个点云之间距离小于1mm则将其划分至同一区域，否则划分至不同区域。
10、进一步的，步骤3)中，需要调整配流区域的边缘轮廓识别系数，使识别出的轮廓符合实际配流区域的形状。
11、进一步的，步骤4)中，所述角度为0.5°～2°。
12、进一步的，步骤4)中，计算腰形槽配流面积时，将缸体孔轮廓绕腰形槽轮廓中心旋转一周，在此过程中实时计算两者的轮廓交集面积。
13、进一步的，步骤4)中，计算三角形阻尼槽面积时，首先根据三角形阻尼槽高度方向坐标特征识别出流线，假设某一旋转角度下缸体孔下表面轮廓与三角形阻尼槽上表面轮廓的交线为点云集ab，遍历交线上任意相邻的三个点abi-1、abi和abi+1与流线上任意相邻的三个点ci-1、ci和ci+1组成多边形sabc(i-1)、sabc(i)和sabc(i+1)：
14、
15、以三角形阻尼槽流线上的点为步进点，计算各个多边形的面积，则三角形阻尼槽配流面积为所有多边形面积的最小值：
16、s＝min(sn-1,sn,sn+1)
17、进一步的，步骤5)中，对配流面积计算结果验证，对比对象包括几何计算法或数值模拟法计算结果。
18、相对于现有技术，本专利技术技术方案取得的有益效果是：
19、本专利技术通过提取柱塞泵配流区域流道模型，可计算出具有圆角、倒角、加强筋等一系列不规则结构的任意配流盘的配流面积，计算精度与几何计算法和数值模拟法相当，但相比几何计算法省略了繁琐的理论公式推导和复杂的计算参数设置，操作更简便；相比数值模拟法，减少了大量计算时间，实用性更强。
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1.一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤3)中，所述分割为不同子流道区域为如下分法：计算任意相邻两个点云之间距离，若两个点云之间距离小于1mm则将其划分至同一区域，否则划分至不同区域。
3.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤3)中，需要调整配流区域的边缘轮廓识别系数，使识别出的轮廓符合实际配流区域的形状。
4.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤4)中，所述角度为0.5°～2°。
5.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤4)中，计算腰形槽配流面积时，将缸体孔轮廓绕腰形槽轮廓中心旋转一周，在此过程中实时计算两者的轮廓交集面积。
6.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤4)中，计算三角形阻尼槽面积时，首先根据三角形阻尼槽高度方向坐标特征识别出流线，假设某一旋转角度下缸体孔下表面
7.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤5)中，对配流面积计算结果验证，对比对象包括几何计算法或数值模拟法计算结果。
...【技术特征摘要】
1.一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤3)中，所述分割为不同子流道区域为如下分法：计算任意相邻两个点云之间距离，若两个点云之间距离小于1mm则将其划分至同一区域，否则划分至不同区域。
3.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤3)中，需要调整配流区域的边缘轮廓识别系数，使识别出的轮廓符合实际配流区域的形状。
4.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤4)中，所述角度为0.5°～2°。
5.如权利要求1所述的一种柱塞泵配流面积快速准确计算的方法，其特征在于：步骤4...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶绍干，夏小松，侯亮，徐兵，赵守军，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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