一种基于错相位锁定的柱塞泵压力脉动抑制装置技术领域
本发明涉及柱塞泵压力脉动的抑制装置，特别是一种基于错相位锁定的柱塞泵压力脉动抑制装置。
背景技术
柱塞泵是液压泵的一种主要作为液压系统的动力元件，是液压系统中的能量转换装置，它将电机输出的机械能转变为液压能为系统提供具有一定流量和压力的油液。柱塞泵一般用于高压和超高压及流量大、功率大的液压系统。柱塞泵的工作原理是当缸体被驱动时柱塞在缸体内往复运动，由柱塞、缸体、配流零件组成的密闭容腔的容积发生变化，完成吸、排油过程。由于柱塞泵结构的原因，柱塞泵在运行的过程中产生的流量是周期脉动的，由此可以引起液压系统压力产生周期的脉动。这种压力脉动在系统中会产生周期性的压力波，将导致系统中各元件做周期性振动，爬行，噪声，甚至损坏。
为了降低液压脉动对液压系统的影响，需要对这种脉动采取抑制措施，目前，针对柱塞泵压力脉动机理，对其压力脉动的抑制主要是从以下几种方法，一是通过对柱塞泵本身结构的优化，作用有限，且会导致泵结构复杂，重量加大，增加零件的加工难度。二是从液压系统整体入手，在液压泵的外部、液压系统回路中安装相应装置，如蓄能器、缓冲瓶、消声器等装置以及其他更加复杂的装置来实现被动或主动消振，降低液压系统的压力脉动，这类方法成本低，易于实现但是也有不少缺点，如能量损失过大，工作频段窄，影响系统的液压刚度和动态特性等。第三种是是在外界附加一个和系统幅值相同，相位相反的二次脉动，以衰减系统原来存在的一次脉动，实际上是一个伺服系统，通过获取振动信号，利用控制技术，动态地吸振或提供阻尼，或利用相反相位的压力或流量信号去抵消源压力脉动，从而达到衰减脉动的目的。
总的来说最后一种方法比前两种方法要优越，更具发展前景，但是仍存很多不足，其中主要的一个方面是它们都是从时域的角度出发，没有考虑到泵在实际工作时因外界环境的干扰如受到冲击时，泵输出的压力脉动相位会发生改变，而补偿的二次脉动并不会对这一变化做出反应，这将导致两个脉动之间的相位差不在最佳值，使压力脉动的抑制效果降低，另外这种方法需要在液压油路中增加一套伺服系统，增加了设计难度和使用成本。
发明内容
为了克服上述现有柱塞泵压力脉动抑制方式的不足，本发明提供一种具有相位锁定功能的柱塞泵压力脉动主动抑制装置，所采用的技术方案是将两个平均流量减半的柱塞泵错相位并联安装，同时采用双输出轴电机，电机前端输出轴通过联轴器与柱塞泵相连，在电机后端的输出轴上安装位置编码器，通过编码器检测柱塞泵中柱塞的位置进而实现对泵输出流量脉动的相位锁定。
作为优选方案，所述柱塞泵可以采用轴向或者径向柱塞泵。
作为优选方案，所述柱塞泵驱动电机采用双输出轴三相异步交流电机。
作为优选方案，所述柱塞泵错相位并联安装，入油口和入油口并联，出油口和出油口并联。
作为优选方案，所述双轴电机后端安装位置编码器，通过编码器检测电机中转子的位置，进而检测与电机相连接的柱塞泵中柱塞的位置，从保证相位差恒定。
作为优选方案，所述脉动抑制装置，制作成液压站的形式，主要是保证装置的通用性，不需要对液压系统中的其他设备进行修改。
与现有技术相比，本发明的有益效果是作为泵源安装在液压系统中，不需要再在液压系中增加额外的伺服系统，而当实际带负载运行时柱塞泵因载荷变化等原因使内部机械结构受到冲击导致输出的压力脉动相位发生微小的移动时锁定相位的位置，使两个泵输出油液的压力脉动的相位差始终等于压力脉动的半个相位，进而达到消除外界因素干扰，使抑制装置始终处于最佳的工作状态。
附图说明
图1发明例一实施例总成示意图；
图2发明例一实施例液压系统原理图；
图3发明例一实施例泵电机组结构示意图；
图4发明例一实施例柱塞泵并联结构示意图；
图5发明例一实施例柱塞泵并联原理图；
具体实施方式
如图1-图2所示，本发明一实施例包括并联泵电机组1、电磁阀组2、油箱3和液压管路等元件。
如图3所示，泵电机组由双轴电机5、柱塞泵4、编码器7组成，电机通过联轴器6与柱塞泵相连，双轴另一端安装编码器，通过编码器检测电机转子的位置，进而检测与电机相连的柱塞泵中柱塞的位置，保证两个柱塞泵中柱塞泵的角度差。
如图4所示，将两个同规格的泵电机组并联安装，泵的吸油口与吸油口相连，排油口与排油口相连，采用对称结构，使用一台正转泵一台同系列的反转泵，保证液压油的输出方向一致。
如图5所示，本发明一实施例运转时两泵如图4所示a为柱塞缸转角，t表示第二个柱塞泵相对于第一个柱塞泵的滞后的角度，因为相邻两个柱塞的夹角都是相等的，所以滞后角的取值的有效范围就在相邻的柱塞的夹角之间，当滞后角在这个范围内取值的时候，即为柱塞泵错开不同的角度进行并联（错开的角度根据柱塞泵的流量公式进行推算，奇数个柱塞的柱塞泵错开的角度为柱塞夹角的1/4，偶数个柱塞的柱塞泵错开的角度为柱塞夹角的1/2），其几何意义为一个泵输出流量的脉动的波峰与另一个泵输出流量脉动的波谷叠加，这样总的脉动就减小了。