一种电液伺服系统热平衡确定方法

摘要

一种电液伺服系统热平衡确定方法，针对伺服机构的热平衡计算，现有方法是将伺服系统看成一个温度整体，假定能源功率全部转化为发热，被油液和结构通过热容吸收并转化为温升。然而，伺服系统组成零部件多、各零部件温度差异大、工作和发热机理复杂，这种方法难以较精确地模拟其热特性。本发明将伺服系统分解为涡轮、切线泵、换热器和溢流阀等主要元器件，将各元器件分成流动节点与外壁节点，计算各个部分的热量，通过热容‑热阻(R‑C)理论建立伺服系统的热模型，热量随着液压油在伺服系统中循环流动，各节点热量相互影响，最终达到伺服系统的热平衡。

主权项

一种电液伺服系统热平衡确定方法，其特征在于步骤如下：(1)建立涡轮泵热模型，该涡轮泵热模型包括轴承腔油液节点、切线泵出油节点、切线泵外壁节点、涡轮主轴节点、涡轮摩擦副动节点、涡轮摩擦副静节点和涡轮外壁节点；(2)建立电液伺服系统热模型，包括涡轮、切线泵、换热器和溢流阀；(3)计算切线泵出油节点的温度T_p；(4)计算涡轮轴承腔油液节点温度T_pr；(5)计算切线泵外壁节点温度T_pw；(6)计算涡轮外壁节点温度T_ww；(7)计算涡轮主轴节点温度T_wz；(8)计算涡轮摩擦副动节点温度T_wd；(9)通过公式计算涡轮摩擦副动节点上的热量其中为动环发热量；为摩擦生热量；(10)机械密封相对圆周滑动的摩擦生热量其中，f为机械密封摩擦系数；P_c为机械密封正压力；为动密封平均线速度；A_f为机械密封接触面积；(11)计算涡轮摩擦副静节点的温度T_wj；(12)通过公式计算摩擦副静节点上的热量其中为静环发热量；(13)计算溢流阀流动节点上的温度T_y；(14)计算溢流阀外壁节点的温度T_yw；(15)计算换热器流动节点的温度T_l；(16)计算换热器外壁节点的温度T_lw；(17)按照电液伺服系统中油液的循环流动，根据电液伺服系统中各节点的初始条件，通过步骤(3)～(16)分别求解每个油液循环所对应的电液伺服系统中各节点的温度，当满足热平衡条件的时候，当前油液循环对应的电液伺服系统中各节点的温度即为所述电液伺服系统的热平衡温度。