基于斜盘交错角的柱塞泵流量脉动研究∗

（西南交通大学机械工程学院 成都 610031）

1 引言

为了降低斜盘式轴向柱塞泵的噪声，必须减小来自泵源处的流量脉动和振动，控制流量脉动的关键因素在于配流盘的设计，配流盘上的腰形槽的开启角度和关闭角度对流量脉动、柱塞腔冲击力、斜盘力矩有着重要影响［1］。靠增加出口腰形槽的开启角度，即形成预压缩角，使柱塞在运动过程中对油液进行预压缩，可以使柱塞腔与出口腰形槽连通时的油压与出口压力完美匹配，从而减少由油液压缩性带来的流量脉动［3］。但是预压缩角的缺点在于对工况的高敏感性，即当出口压力、转速、排量角发生变化时，流量脉动将会增加，配流盘腰形槽不再是最优设计［2］。文献［4］依靠旋转配流盘的方法来调节配流盘的开启角度［4］，使得预压缩效果与工况相匹配，这种方法的缺陷在于实现成本较高而且需要外部设备进行实时调节，不便于推广应用。而斜盘交错角结构通过调节斜盘的交错角来改变柱塞的运动规律，等效于旋转配流盘且实现成本较低，是一种较好的降低流量脉动的方式。

如图1所示，虚线表示柱塞泵斜盘的法向量，用来确定斜盘的空间朝向，传统的斜盘转动方向是绕Y轴旋转，而交错角结构的斜盘是先绕X轴旋转交错角α，斜盘法向量由OZ转动到OA，再绕Y轴旋转排量角β，斜盘法向量由OA转动到OA'。通过两次转动使斜盘与配流盘之间形成一个错配角，等效于旋转配流盘改变柱塞的运动规律，从而影响柱塞在三角槽过渡区的压缩体积，进而减小倒灌流量、降低流量脉动率［5～7］。……