在工程运用中,各种液压系统和机械都装配有液压动力源。液压动力源指的是液压泵,是为液压系统提供动力的液压元件,它的功能是将机械能转换成液体的压力能。液压泵分为高转速液压泵,高压力液压泵,高效率液压泵,以及具有良好负载适应性的液压泵。目前,内啮合齿轮泵与轴向柱塞泵的最高额定压力已达35 MPa甚至更高,总效率在大部分工作范围内达到88%以上。为了进一步提高液压泵的功率密度,液压泵的发展趋势是能够承受更高的压力和更高的转速。但是,进一步提升压力等级受到泵的内外部泄漏、泵结构、零部件强度和关键摩擦副承载能力的制约,技术上存在难以克服的困难。提高液压泵的转速,在正常供油压力下受到泵吸油口空化压力的限制,仅仅从结构上改进在技术上也受到限制。要进一步提高泵的压力、转速和效率技术难度极大,成本也会很高。基于上述背景,本课题采用双液压泵串联的方式,将单泵输出高压力的方式改为利用双泵分级控制泵的压力,不需要改变现有泵结构就可实现泵的高速和高压力等级,并可同时满足高低压负载的需求,能实现液压泵小体积、高压力的功能,降低回路节流损失。本文将着重分析内啮合齿轮泵在提高进口压力后,内啮合齿轮泵的不平衡径向力以及内泄漏的情况,对恒压轴向柱塞泵与内啮合齿轮泵串联组成系统后系统的动态特性,为液压泵高压化的发展提供新方法。论文主要内容如下:(1)通过分析内啮合齿轮泵与轴向柱塞泵的工作原理以及对比单电机驱动双液压泵与双电机驱动双液压泵两种串联方式的优缺点,确定串联式液压动力源为双电机驱动双液压泵的串联方式,引出了文章对内啮合齿轮泵的讨论。建立内啮合齿轮泵所受径向力的数学模型,用Solidworks建立了高压内啮合齿轮泵的三维模型,将三维模型导入Pumplinx建模分析。在模型中分析进口压力提高后,不同压差、转速工况下内啮合齿轮泵的内部压力流场的变化情况。(2)分析了内啮合齿轮泵产生泄漏的途径,建立了内啮合齿轮泵内泄漏的数学模型,分析内啮合齿轮泵内泄漏与其进出口压差的关系。在Pumplinx中搭建内啮合齿轮泵的模型,通过设置转速参数以及进出油口压力参数的差异,仿真了不同转速下不同进出口压差的内啮合齿轮泵内泄漏,通过分析得出在进口压力提高后,齿轮泵的泄漏与其进出口压差以及转速存在的关系。(3)在Simulation X中建立单液压泵系统与串联液压泵系统的仿真模型,通过改变系统负载,电机转速等参数,仿真分析单液压泵系统与串联液压泵系统的流量波动情况;再通过改变系统中液压缸的直径,分析了串联式液压动力源系统的轻量化优势以及多级压力的功率曲线。搭建了一个最大负载为30 MPa的小型试验台,试验了串联式液压动力源的输出压力特性,噪声以及内啮合齿轮泵/马达的外泄漏特征,对系统的转速阶跃响应以及负载阶跃响应做了动态测试,为进一步验证串联式液压动力源系统在实际工况中的可行性做准备。最后,总结全文,并对下一步工作提出展望。