斜盘式轴向柱塞泵的振动噪声主要来源于其斜盘力矩波动、配流过程中高低压的转换、出口流量的波动等诸多因素。针对轴向柱塞泵工作时斜盘力矩脉动,基于AMESim软件结合轴向柱塞泵斜盘的力矩数学模型,建立斜盘力矩仿真模型。分析研究V形和U形结构节流槽对斜盘力矩的影响。结果表明在柱塞腔与油腔连通的过程中,柱塞对斜盘力矩的大小与节流槽过流面积呈负相关,但其过流面积过小会配流盘节流槽的升压能力变差,从而导致轴向柱塞泵的斜盘力矩波动变大。节流槽过流面积变化会影响柱塞腔圧力,柱塞腔圧力变化会对柱塞对斜盘的力矩产生影响。结合U形槽和V形槽的优点,提出一种VU组合型配流盘节流槽,有效减小了轴向柱塞泵斜盘的力矩波动。

针对轴向柱塞泵配流过程中产生的节流损失、压力冲击等问题,创新设计基于Shuttle配流方案的柱塞泵模型,建立基于Shuttle配流方案的斜盘式轴向柱塞泵AMESim仿真模型。通过与原配流方案对比,验证了Shuttle配流方案中的无节流槽配流盘和可变容积缸体,可以使得柱塞腔在配流中实现更柔和的压缩和膨胀,压力超调更小,同时不存在配流节流损失。仿真结果与2022年INNAS公司公布了Shuttle技术的试验效果一致。

针对轴向柱塞泵出现的压力冲击、流量脉动工作噪声的问题,为了探求影响这些问题的因素,基于AMEsim平台,首先建立单个柱塞的液压模型,调试后再搭建系统的液压仿真模型,对柱塞泵液压系统进行仿真分析,观察柱塞在柱塞腔内的速度变化和位移曲线、柱塞出口的总和的流量变化。