一种液压装置分析方法、装置与流程

1.本发明涉及模型分析领域，特别涉及一种液压装置分析方法、装置。


背景技术：

2.在液压装置的研发过程中，通常会经历概念设计、详细设计、设计验证、设计确定这几个阶段，其中，在设计验证阶段会对液压装置的响应时间进行分析，以验证其是否可以满足设计要求。
3.相关技术中，通常在液压装置的详细设计阶段完成对液压装置中各个部分的模型设计，并根据液压装置的整体模型数据进行仿真模拟，从而通过模拟出液压油在液压装置中运动的方式，确定出液压装置的响应时间。例如通过计算流体动力学对液压装置的整体模型数据进行仿真模拟，通过基于计算流体动力学的仿真模拟，可以模拟出液压油在液压装置中流动的仿真效果，从而可以确定出液压装置的响应时间。
4.但是，计算流体动力学等仿真模拟工具需要基于液压装置的整体设计模型，而液压装置通常结构较为复杂，因此模拟过程中需要进行海量运算，导致仿真模拟输出结果较为缓慢，降低了液压装置的研发效率。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在提出一种液压装置分析方法、装置，以解决现有技术中根据液压装置的设计模型确定液压装置的响应时间效率较低的问题。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种液压装置分析方法，所述方法包括：
8.对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定所述液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；
9.根据所述至少一个第一压降流量曲线，确定所述液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；
10.获取所述液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据所述液体流量和所述第一设计参数，确定所述液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；
11.在所述响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。
12.一种液压装置分析装置，所述装置包括：
13.曲线模块，用于对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定所述液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；
14.流量模块，用于根据所述至少一个第一压降流量曲线，确定所述液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；
15.时间模块，用于获取所述液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据所述
液体流量和所述第一设计参数，确定所述液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；
16.确定模块，用于在所述响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。
17.相对于现有技术，本发明所述的一种液压装置分析方法、装置具有以下优势：
18.综上，本发明实施例提供了一种液压装置分析方法，包括：对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；根据至少一个第一压降流量曲线，确定液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；获取液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据液体流量和第一设计参数，确定液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；在响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定液压装置符合设计要求。本发明实施例中，通过对液压装置中的油路设计模型进行仿真模拟，再根据仿真模拟结果与液压装置的设计参数即可对液压装置的响应时间进行分析计算，从而对液压装置的设计进行验证，在验证过程中无需对整个液压装置的完整结果进行仿真模拟，从而降低了验证液压装置所需耗费的运算资源，提高了验证液压装置的效率，进而缩短了液压装置的开发周期，节约了开发成本。
附图说明
19.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1为本发明实施例所述的一种液压装置分析方法步骤流程图；
21.图2为本技术实施例提供的一种液压装置示意图；
22.图3为本技术实施例提供的一种压降流量曲线示意图；
23.图4为本发明实施例所述的另一种液压装置分析方法步骤流程图；
24.图5为本发明实施例所述的再一种液压装置分析方法步骤流程图；
25.图6为本发明实施例所述的一种液压装置分析装置的结构框图。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
28.参照图1，示出了本发明实施例所述的一种液压装置分析方法步骤流程图。
29.步骤101，对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定所述液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度。
30.参照图2，图2示出了本技术实施例提供的一种液压装置示意图，如图2所示，液压装置通常包含液压控制机构1、液压管路2和液压执行机构3三个主要部分，其中，液压控制机构3用于为液压装置中的液压油施加压力，使液压油在压力作用下流经液压管路2，并作用在液压执行机构3上，是液压油注入液压执行机构3的液压腔31内，推动位于液压执行机构3上的活塞32发生位移，从而驱动执行单元33发生动作，在液压控制机构1停止向液压油
施加压力后，阻尼件34推动执行单元33和活塞32返回初始位置。例如，通过液压装置推动车辆变速箱中离合器的锁止或拨叉的移动，液压执行机构包括液压腔、活塞、离合片和阻尼等。
31.通常来说，液压装置需要满足一定的设计要求，其中包括液压装置的响应时间，该响应时间是指液压装置推动液压执行机构中的活塞运动到指定位置所需的时间。因此，液压装置的设计过程中，需要对液压装置的设计方案进行验证，以确定该设计方案是否可以满足设计需求。
32.由于液压管路的长度、直径等设计参数会影响液压油在液压管路中运动时受到的局部损失和沿程损失，而液压管路的局部损失和沿程损失又会影响液压管路的性能，该性能具体表现为压降流量曲线，其中，压降流量曲线包含压降与流量的对应关系，压降是指液压管路的液压油输入端压力值与液压油输出端压力值之间的差值，例如，液压油输入端的压力值为10bar，液压油输出端的压力值为0bar，则对应压降为10bar；流量是指液压管路中液压油在单位时间内流过的体积。
33.由于液压装置经常需要工作在不同的温度下，而液压油由于物理特性的限制，液压油在不同温度下的粘度等物理特性会不同，导致液压管路中的液压油温度不同时，会对应有不同的压降流量曲线。因此，需要确定出多个不同温度对应的第一压降流量曲线，以在后续验证过程中，根据多个不同温度对应的第一压降流量曲线，分别验证不同温度下，液压装置的响应时间是否可以满足设计要求。
34.参照图3，图3示出了本技术实施例提供的一种压降流量曲线示意图，如图3所示，在液压装置的预设工作温度区间为-30摄氏度至90摄氏度的情况下，从预设工作温度区间中选取若干工作温度，分别绘制各个工作温度对应的第一压降流量曲线。其中，细虚线a为-30摄氏度的压降流量曲线，粗虚线b为-20摄氏度对应的压降流量曲线，细实线c为0摄氏度对应的压降流量曲线，粗实线d为20摄氏度对应的压降流量曲线，细点状线e为60摄氏度对应的压降流量曲线，粗点状线f为90摄氏度对应的压降流量曲线。
35.步骤102，根据所述至少一个第一压降流量曲线，确定所述液压管路的第一设计压力值对应的液体流量。
36.第一设计压力值为液压控制机构可以向液压管路中的液压油提供的压力值，相当于输入液压管路的液压油的压力值。在完成液压装置的设计方案后，由于构成液压控制机构的液压油泵等部件规格已经确定，液压控制机构所能提供的第一设计压力值也被确定。
37.由于液压装置在工作时，会使液压油通过液压管路注入液压执行机构的液压腔内，因此液压管路的液体流量决定了液压装置的响应时间，当液压管路中的液体流量较大时，液压油可以被较快注入液压腔，从而使活塞可以较快运动到预设位置，响应速度较快。
38.因此为了确定液压装置的响应速度，需要确定在第一设计压力值的作用下，液压管路中液压油的液体流量。
39.具体的，可以将第一设计压力值与第一压降流量曲线进行匹配，已确定在第一设计压力值的作用下，液压管路中对应的液体流量。需要说明的是，在根据多个不同工作温度确定出多条第一压降流量曲线的情况下，需要将第一设计压力值与每条第一压降流量曲线进行匹配，得到多个液体流量，其中，一个液体流量对应于一个工作温度。
40.步骤103，获取所述液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据所述液体流
量和所述第一设计参数，确定所述液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度。
41.由于液压执行机构相当于液压装置中的负载，当其他条件不变，仅增大液压装置中的负载时(即改变液压执行机构的设计，使其活塞较难被推动到预设位置)，会增加液压装置的响应时间，使其响应速度变慢；而当其他条件不变，仅减小液压装置中的负载时(即改变液压执行机构的设计，使其活塞较容易被推动到预设位置)，会减少液压装置的响应时间，使其响应速度变快。
42.因此，为了确定液压装置的响应时间，可以获取液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据由第一设计压力值确定的液体流量，和第一设计参数共同参与计算，以确定液压装置的响应时间。
43.需要说明的是，由于在步骤101中，可能会根据多个工作温度确定出多条第一压降流量曲线，进而，在步骤102中根据第一设计压力值确定出的液体流量也为多个，其中，液体流量与工作温度具有一一对应关系。因此，在本技术实施例中，可以根据每一个液体流量和第一设计参数分别计算出多个与液体流量具有一一对应关系的响应时间，进而，该响应时间也与工作温度具有一一对应关系。
44.步骤104，在所述响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。
45.对于设计液压装置时，通常需要使其响应时间满足预设时间，以提供所需的性能。例如，对于车辆的自动变速箱(at)来说，通常会采用液压装置控制离合器的结合，进而通过控制离合器的结合，以实现挡位切换。如果液压装置响应过慢，可能导致发送机在输出动力时，变速箱中的离合器依然没有完成接合，无法向发动机提供负载，造成发动机转速突然升高，不仅影响了用户体验，还容易对发动机造成损坏。
46.因此，在确定出响应时间后，可以将响应时间与预设时间进行比对，以确定液压装置在工作工程中所能提供的响应时间是否可以满足设计要求。这样，可以对液压装置的设计方案进行验证，如果确定响应时间小于或等于预设时间，则说明当前的设计的液压装置可以满足设计需求，可以继续进行后续的设计定型、生产等环节。
47.综上，本发明实施例提供了一种液压装置分析方法，包括：对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；根据至少一个第一压降流量曲线，确定液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；获取液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据液体流量和第一设计参数，确定液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；在响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定液压装置符合设计要求。本发明实施例中，通过对液压装置中的油路设计模型进行仿真模拟，再根据仿真模拟结果与液压装置的设计参数即可对液压装置的响应时间进行分析计算，从而对液压装置的设计进行验证，在验证过程中无需对整个液压装置的完整结果进行仿真模拟，从而降低了验证液压装置所需耗费的运算资源，提高了验证液压装置的效率，进而缩短了液压装置的开发周期，节约了开发成本。
48.参照图4，为本发明实施例所述的另一种液压装置分析方法步骤流程图。
49.步骤201，将所述液压装置的油路设计模型输入计算流体动力学模型，确定所述油
路设计模型对应的第一局部损失和第一沿程损失。
50.流体运动时，由于自身黏性和管壁粗糙度的影响，会在流体与管壁面间以及流体质点间产生摩擦力，这种沿流程阻碍着流体运动的摩擦力称为沿程阻力。运动流体克服沿程阻力而产生的能量损失，称为沿程损失。其大小是与流程长度成正比的。
51.此外，由于管道可能会存在弯折，且管内各处横截面形状可能并不完全一致，因此，流体在管道内流动时，流体还会产生流动分离效应形成漩涡区，或使得局部流动结构急剧调整，流体内摩擦作用加剧，产生较大的机械能消耗，这种能量损耗称为局部损失。
52.由于流体在流过管道的过程中会受到沿程损失和局部损失，因此，当管道的入口端流入的流体压力恒定时，由于流体不同形状的管道时受到的沿程损失和局部损失不同，会导致流体流过不同管道时的流量存在差异，举例来说，由于管道越长则对应的沿程损失越大，因此，在输入端压力相同的情况下，越长的管道通常流量越小。
53.在本技术实施例中，为了确定液压管路的沿程损失和局部损失，可以通过计算流体力学对液压管路的管路设计模型进行仿真模拟，以根据液压管路的形状确定液压管路对应的沿程损失和局部损失。
54.计算流体力学(computational fluid dynamics，cfd)，是流体力学和计算机科学相互融合的一门新兴交叉学科，基于对3d模型的仿真，利用计算机计算能力得到流体控制方程的近似解。计算流体力学和相关的计算传热学，计算燃烧学的原理是用数值方法求解非线性联立的质量、能量、组分、动量和自定义的标量的微分方程组，求解结果能预报流动、传热、传质、燃烧等过程的细节，并成为过程装置优化和放大定量设计的有力工具。
55.然而，由于3d模型通常结构较为复杂，在通过计算流体力学对3d模型(例如液压装置)的仿真和模拟过程中，不可避免的会消耗大量的运算资源，导致模拟结构的输出过于缓慢，研发人员需要经常等待模拟结果，严重拖慢了产品开发进度。例如，为了确定液压装置的响应时间，需要对液压装置的完整设计模型进行仿真模拟。
56.在本技术实施例中，仅通过计算流体动力学对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，而无需对整个液压装置进行仿真模拟，极大降低了对液压装置进行分析时，需要通过计算流体力学进行仿真模拟的运算量。
57.步骤202，根据所述第一局部损失和所述第一沿程损失确定所述液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线。
58.如图3所示，压降流量曲线的横坐标为液压管路的液体流量，纵坐标为液压管路输入端与输出端的压力下降量，即压降，需要说明的是，纵坐标对应的压降值，是以输出端压力值为0bar所确定的，也就是说，压降值为10bar，则说明液压管路的输入端的压力值为10bar，输出端的压力值为0bar。
59.具体的，第一压降流量曲线可以通过计算流体力学对液压管路的管路设计模型进行仿真分析得到，也可以采用其他方法根据液压管路对应的沿程损失和局部损失计算得到，本技术实施例在此并不进行具体限定。
60.需要说明的是，由于液压装置的工作温度并不是恒定值，一般为一个工作温度区间，例如-30摄氏度至90摄氏度，因此，可以在预设工作温度区间内选择多个温度点，分别构建不同温度的液压油流经液压管路对应的第一压降流量曲线，得到多个温度点分别对应的多个第一压降流量曲线。
61.步骤203，从所述液压管路的设计压力区间中选取第一设计压力值。
62.设计压力区间是液压装置中的液压控制机构所能提供的压力值区间，一般来讲，液压控制机构在设计完成后，其供能策略和采用的器件型号均已确定，则液压控制机构的性能已经确定，技术人员可以根据液压控制机构的性能确定出该液压控制机构对应的设计压力值区间。
63.技术人员可以从设计压力区间中选取任意一个压力值作为第一设计压力值，并在后续步骤中计算在液压装置中的液压控制机构提供第一设计压力值的情况下，整个液压装置的响应时间。例如，设计压力区间为0至50bar，则可以选择20bar，并在后续步骤中计算在液压装置中的液压控制机构输出20bar时，该液压装置的响应时间能否满足设计要求。
64.需要说明的是，技术人员也可以直接将液压控制机构所能提供的极限压力值作为第一设计压力值，进而在后续步骤中确定液压控制机构在输出最佳性能的情况下，该液压装置的响应时间能否满足设计要求。
65.步骤204，将所述第一设计压力值与所述至少一个第一压降流量曲线进行匹配，确定所述液压管路在所述第一设计压力值下对应的至少一个液体流量；其中，所述至少一个第一压降流量曲线与所述至少一个液体流量具有一一对应关系。
66.由于第一压降流量曲线中的纵坐标是液压管路的输入端液体压力与输出端液体压力的差值，而输出端液体压力为0，则第一压降流量曲线中的纵坐标实际可以表示液压管路的输入端压力值，可以与第一设计压力值进行匹配，从而确定出该第一设计压力值对应的液体流量。
67.如图3所示，压降流量曲线图包含多条第一压降流量曲线，若第一设计压力值确定为10bar，则可以从图3匹配出-30摄氏度(线条a)时对应流量为4.5，0摄氏度(线条c)时对应的流量大约为12。
68.步骤205，根据所述液压腔横截面积和所述活塞位移距离确定填充体积。
69.液压执行机构的第一设计参数包括液压腔初始体积、液压腔横截面积和活塞位移距离。在液压执行机构工作过程中，液压管路的输出端流出的液压油会进入液压执行机构的液压腔，并逐渐填充液压腔内的空间，推动液压腔中的活塞达到活塞位移距离，从而完成液压执行机构的作动。
70.因此，可以通过液压腔的横截面积和活塞位移距离确定需要液压油需要在液压腔中填充的体积。其中，液压油需要在液压腔中填充的体积通常由两部分构成，第一部分是活塞到达预设位置所要扫过的活塞覆盖体积，以及在液压油推动活塞前，需要在液压腔中填充的初始体积。具体的，由于液压腔一般为圆柱体形状，因此可以根据液压腔的横截面与活塞位移距离的乘积确定活塞到达预设位置所要扫过的活塞覆盖体积。
71.步骤206，计算所述填充体积与所述液压腔初始体积的和值，并根据所述和值与所述至少一个液体流量的比值，确定所述液压装置的至少一个响应时间；其中，所述至少一个液体流量与所述至少一个响应时间具有一一对应关系。
72.进一步的，由于液压腔还可能存在一定的初始空间，在液压油未将初始空间填充满的情况下，液压油无法推动活塞进行位移，因此，还需要确定液压油在液压腔中填充的初始体积。初始体积可以通过对液压腔的三维模型中，与液压管路出口端连接位置到活塞位置之间的空间进行计算从而确定。
73.将初始体积与上述步骤205中确定的活塞覆盖体积相加即可得到填充体积，其中，填充体积是指，使液压装置完成一次响应，需要在液压腔内填充的液压油总体积。
74.进而，通过上述填充体积与液体流量的比值，即可确定出液压装置的响应时间。例如，液体流量为10升每分钟，而填充体积为0.1升，则计算出的响应时间为0.6秒。
75.上述确定响应时间的步骤可以采用以下计算公式进行描述：
76.t＝(v+s
×
l)
÷q77.其中，t为响应时间，v为液压腔的初始体积，s为液压腔的横截面积，l为活塞位移距离，q为液体流量。
78.需要说明的是，在存在多个液体流量的情况下，例如多个工作温度对应的多个液体流量，需要分别将多个液体流量中的每个液体流量均代入上述公式进行计算，确定出多个响应时间，其中，每个响应时间对应于一个工作温度。
79.步骤207，在所述响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。
80.在本技术实施例中，在确定出至少一个与工作温度具有对应关系的响应时间后，可以将每个响应时间与预设时间进行比对，如果所有响应时间均小于或等于预设时间，则可以确定在液压控制机构输出第一设计压力值的情况下，该液压装置在各个工作温度下，均可以达到所需的响应时间要求，可以确定液压装置的整体设计符合要求。
81.综上，本发明实施例提供了一种液压装置分析方法，包括：对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；根据至少一个第一压降流量曲线，确定液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；获取液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据液体流量和第一设计参数，确定液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；在响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定液压装置符合设计要求。本发明实施例中，通过对液压装置中的油路设计模型进行仿真模拟，再根据仿真模拟结果与液压装置的设计参数即可对液压装置的响应时间进行分析计算，从而对液压装置的设计进行验证，在验证过程中无需对整个液压装置的完整结果进行仿真模拟，从而降低了验证液压装置所需耗费的运算资源，提高了验证液压装置的效率，进而缩短了液压装置的开发周期，节约了开发成本。
82.参照图5，图5为本发明实施例所述的再一种液压装置分析方法步骤流程图。
83.步骤301，对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定所述液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度。
84.此步骤可参见步骤201至步骤207，本技术实施例不再赘述。
85.步骤302，根据所述至少一个第一压降流量曲线，确定所述液压管路的第一设计压力值对应的液体流量。
86.由于选取的第一设计压力值越大，则计算出的响应时间越短，因此先从设计压力区间中选取一个较小的压力值作为第一设计压力值，并逐步提升选取的压力值大小，这样，可以确定出能使液压装置满足设计要求的液压控制机构所需输出的最小压力值，便于技术人员更加了解液压装置的性能。
87.具体的，可以将设计压力区间以预设步长划分出多个待选取压力值，例如，设计压
力区间为0至10bar，则可以按照1bar为预设步长，将设计压力区间划分出10个待选取压力值。第一设计压力值可以确定为待选取压力值中最小的值。再将第一设计压力值与至少一个第一压降流量曲线进行匹配，确定液压管路在第一设计压力值下对应的至少一个液体流量。
88.步骤303，获取所述液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据所述液体流量和所述第一设计参数，确定所述液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度。
89.此步骤可参见步骤201至步骤207，本技术实施例不再赘述。
90.步骤304，在所述响应时间中存在大于预设时间的响应时间的情况下，基于所述设计压力区间更新所述第一设计压力值，得到第二设计压力值，并基于所述第二设计压力值确定所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间，直至所述第二设计压力值等于极限压力值或所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间均小于或等于所述预设时间为止。
91.在设计压力区间内，如果要调整液压控制机构输出的压力值，只需要改变液压控制机构中压力阀的请求值即可，相较于液压管路和液压执行机构的调整来说，调整液压控制机构输出的压力值相对容易，因此，可以在液压装置的响应时间无法满足设计需求时，优先提高液压控制机构输出的压力值，以降低设计方案的调整难度。
92.具体的，如果根据第一设计压力值计算出的至少一个响应时间中存在无法满足设计要求的响应时间，则说明液压控制机构在输出第一设计压力值的情况下，无法满足预设工作温度区间内对液压装置性能的要求，此时可以对第一设计压力值进行更新，从待选取压力值中选取大于第一设计压力值的一个压力值作为第二设计压力值。并按照步骤201至步骤207中的方式重新根据第二设计压力值计算对应的响应时间。并重复上述步骤，直至第二设计压力值等于极限压力值(即设计压力区间的上限值)或第二设计压力值对应的至少一个响应时间均小于或等于预设时间为止。
93.步骤305，在所述第二设计压力值等于极限压力值，且所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间中存在大于所述预设时间的响应时间的情况下，更新第一局部损失和第一沿程损失，分别得到第二局部损失和第二沿程损失，并基于所述第二局部损失和第二沿程损失更新所述至少一个第一压降流量曲线，得到至少一个第二压降流量曲线。
94.相较于调整液压控制机构输出的压力值，调整液压管路设计通常较为复杂，会受到管路布设空间等多种限制，但同时液压执行机构的设计更为复杂，由于液压执行机构通常包含需要推动的执行单元，例如，在车辆的自动变速箱中，执行单元可以是拨叉、离合片等复杂结构，因此，液压执行机构的设计方案更难做出调整，需要同时改变多种部件结构才能对液压执行机构的设计方案进行调整。
95.在本技术实施例中，如果第二设计压力值等于极限压力值，且第二设计压力值对应的至少一个响应时间中存在大于预设时间的响应时间，则说明液压控制机构的输出压力已经达到极限，难以继续提高压力，此时可以考虑对液压管路的设计进行调整。
96.具体的，由于液压油在液压管路中的损耗主要包含沿程损失和局部损失，因此可以降低上述步骤中确定出的第一沿程损失和/或第一局部损失，得到第二沿程损失和第二局部损失，并根据第二沿程损失和第二局部损失更新至少一个第一压降流量曲线，得到至少一个第二压降流量曲线。从而根据至少一个第二压降流量曲线和取值达到极限压力值的
第二设计压力值重新计算至少一个响应时间。
97.可选的，步骤305还可以包括：
98.子步骤3051，调整所述油路设计模型的管路长度和/或管路直径，并基于调整后的油路设计模型对所述第一局部损失和所述第一沿程损失进行更新，得到第二局部损失和第二沿程损失。
99.由于局部损失和管路直径高度相关，而沿程损失和管路长度高度相关，因此，在调整油路设计模型时，也可以调整其管路长度和/或管路直径，并采用步骤201中的方式重新确定油路设计模型的各种损失，得到第二局部损失和第二沿程损失。并基于第二局部损失和第二沿程损失更新至少一个第一压降流量曲线，得到至少一个第二压降流量曲线。
100.步骤306，基于所述第二设计压力值和所述至少一个第二压降流量曲线确定所述第二压降流量曲线对应的至少一个响应时间。
101.根据第二设计压力值和至少一个第二压降流量曲线确定第二压降流量曲线对应的至少一个响应时间的方式，与步骤201至步骤207中确定响应时间的方式类似，本技术实施例不再赘述。
102.步骤307，在所述第二压降流量曲线对应的至少一个响应时间中存在大于所述预设时间的响应时间，且所述第二局部损失和所述第二沿程损失均达到最大设计值的情况下，调整所述第一设计参数，以得到第二设计参数，并基于所述第二设计参数、所述第二局部损失、所述第二沿程损失和所述第二设计压力值确定所述第二设计参数对应的至少一个响应时间。
103.由于液压管路的设计中，局部损失和沿程损失具有极限值，局部损失和沿程损失并不能无限减小，例如，液压控制机构和液压执行机构的布置位置限制了液压管路的最小长度，而液压管路的布置空间限制了液压管路的最大直径等等。
104.可以逐步减小第二局部损失和/或第二沿程损失，并计算对应的响应时间，如果某个第二局部损失和第二沿程损失的组合对应的响应时间均小于或等于预设时间，则可以确定当前设计方案满足设计要求。
105.如果第二局部损失和第二沿程损失均已调整到最小值，此时对应的响应时间依然不能满足设计要求，则可以进一步调整液压执行机构的设计方案。
106.具体的，由于液压执行机构中的初始体积、液压腔横截面积和活塞位移距离均会影响液压装置的响应时间，因此可以通过减小液压执行机构的初始体积、减小液压腔横截面积和减小活塞位移距离中的至少一个方式对液压执行机构的设计方案进行调整，以使液压装置满足设计要求。
107.步骤308，在所述第二设计参数对应的至少一个响应时间均小于所述预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。
108.综上，本发明实施例提供了一种液压装置分析方法，包括：对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；根据至少一个第一压降流量曲线，确定液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；获取液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据液体流量和第一设计参数，确定液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；在响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定液压装置符合设计要求。本发明
实施例中，通过对液压装置中的油路设计模型进行仿真模拟，再根据仿真模拟结果与液压装置的设计参数即可对液压装置的响应时间进行分析计算，从而对液压装置的设计进行验证，在验证过程中无需对整个液压装置的完整结果进行仿真模拟，从而降低了验证液压装置所需耗费的运算资源，提高了验证液压装置的效率，进而缩短了液压装置的开发周期，节约了开发成本。
109.在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种液压装置分析装置。
110.参考图6，示出了本发明实施例所述的一种液压装置分析装置的结构框图：
111.曲线模块401，用于对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定所述液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；
112.流量模块402，用于根据所述至少一个第一压降流量曲线，确定所述液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；
113.时间模块403，用于获取所述液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据所述液体流量和所述第一设计参数，确定所述液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；
114.确定模块404，用于在所述响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。
115.可选的，所述曲线模块包括：
116.损失子模块，用于将所述液压装置的油路设计模型输入计算流体动力学模型，确定所述油路设计模型对应的第一局部损失和第一沿程损失；
117.曲线子模块，用于根据所述第一局部损失和所述第一沿程损失确定所述液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线。
118.可选的，所述流量模块包括：
119.第一压力子模块，用于从所述液压管路的设计压力区间中选取第一设计压力值；
120.流量子模块，用于将所述第一设计压力值与所述至少一个第一压降流量曲线进行匹配，确定所述液压管路在所述第一设计压力值下对应的至少一个液体流量；其中，所述至少一个第一压降流量曲线与所述至少一个液体流量具有一一对应关系。
121.可选的，所述第一设计参数包括液压腔初始体积、液压腔横截面积和活塞位移距离，所述时间模块包括：
122.体积子模块，用于根据所述液压腔横截面积和所述活塞位移距离确定填充体积；
123.时间子模块，用于计算所述填充体积与所述液压腔初始体积的和值，并根据所述和值与所述至少一个液体流量的比值，确定所述液压装置的至少一个响应时间；其中，所述至少一个液体流量与所述至少一个响应时间具有一一对应关系。
124.可选的，所述装置还包括：
125.压力更新时间确定模块，用于在所述响应时间中存在大于预设时间的响应时间的情况下，基于所述设计压力区间更新所述第一设计压力值，得到第二设计压力值，并基于所述第二设计压力值确定所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间，直至所述第二设计压力值等于极限压力值或所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间均小于或等于所述预设时间为止。
126.可选的，所述装置还包括：
127.曲线更新模块，用于在所述第二设计压力值等于极限压力值，且所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间中存在大于所述预设时间的响应时间的情况下，更新第一局部损失和第一沿程损失，分别得到第二局部损失和第二沿程损失，并基于所述第二局部损失和第二沿程损失更新所述至少一个第一压降流量曲线，得到至少一个第二压降流量曲线；
128.曲线更新时间确定模块，用于基于所述第二设计压力值和所述至少一个第二压降流量曲线确定所述第二压降流量曲线对应的至少一个响应时间。
129.可选的，所述装置还包括：
130.参数更新时间确定模块，用于在所述第二压降流量曲线对应的至少一个响应时间中存在大于所述预设时间的响应时间，且所述第二局部损失和所述第二沿程损失均达到最大设计值的情况下，调整所述第一设计参数，以得到第二设计参数，并基于所述第二设计参数、所述第二局部损失、所述第二沿程损失和所述第二设计压力值确定所述第二设计参数对应的至少一个响应时间；
131.设计确定模块，用于在所述第二设计参数对应的至少一个响应时间均小于所述预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。
132.可选的，所述曲线更新模块包括：
133.损失更新子模块，用于调整所述油路设计模型的管路长度和/或管路直径，并基于调整后的油路设计模型对所述第一局部损失和所述第一沿程损失进行更新，得到第二局部损失和第二沿程损失。
134.综上所述，本发明实施例提供了一种液压装置分析装置，包括：对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；根据至少一个第一压降流量曲线，确定液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；获取液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据液体流量和第一设计参数，确定液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；在响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定液压装置符合设计要求。本发明实施例中，通过对液压装置中的油路设计模型进行仿真模拟，再根据仿真模拟结果与液压装置的设计参数即可对液压装置的响应时间进行分析计算，从而对液压装置的设计进行验证，在验证过程中无需对整个液压装置的完整结果进行仿真模拟，从而降低了验证液压装置所需耗费的运算资源，提高了验证液压装置的效率，进而缩短了液压装置的开发周期，节约了开发成本。
135.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。
136.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
137.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种液压装置分析方法，其特征在于，所述方法包括：对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定所述液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；根据所述至少一个第一压降流量曲线，确定所述液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；获取所述液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据所述液体流量和所述第一设计参数，确定所述液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；在所述响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定所述液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线，包括：将所述液压装置的油路设计模型输入计算流体动力学模型，确定所述油路设计模型对应的第一局部损失和第一沿程损失；根据所述第一局部损失和所述第一沿程损失确定所述液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个第一压降流量曲线，确定所述液压管路的第一设计压力值对应的液体流量，包括：从所述液压管路的设计压力区间中选取第一设计压力值；将所述第一设计压力值与所述至少一个第一压降流量曲线进行匹配，确定所述液压管路在所述第一设计压力值下对应的至少一个液体流量；其中，所述至少一个第一压降流量曲线与所述至少一个液体流量具有一一对应关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一设计参数包括液压腔初始体积、液压腔横截面积和活塞位移距离，所述根据所述液体流量和所述第一设计参数，确定所述液压装置的响应时间，包括：根据所述液压腔横截面积和所述活塞位移距离确定填充体积；计算所述填充体积与所述液压腔初始体积的和值，并根据所述和值与所述至少一个液体流量的比值，确定所述液压装置的至少一个响应时间；其中，所述至少一个液体流量与所述至少一个响应时间具有一一对应关系。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述响应时间中存在大于预设时间的响应时间的情况下，基于所述设计压力区间更新所述第一设计压力值，得到第二设计压力值，并基于所述第二设计压力值确定所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间，直至所述第二设计压力值等于极限压力值或所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间均小于或等于所述预设时间为止。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第二设计压力值等于极限压力值，且所述第二设计压力值对应的至少一个响应时间中存在大于所述预设时间的响应时间的情况下，更新第一局部损失和第一沿程损失，分别得到第二局部损失和第二沿程损失，并基于所述第二局部损失和第二沿程损失更新所述至少一个第一压降流量曲线，得到至少一个第二压降流量曲线；基于所述第二设计压力值和所述至少一个第二压降流量曲线确定所述第二压降流量曲线对应的至少一个响应时间。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二设计压力值和所述至少一个第二压降流量曲线确定所述第二压降流量曲线对应的至少一个响应时间之后，所述方法还包括：在所述第二压降流量曲线对应的至少一个响应时间中存在大于所述预设时间的响应时间，且所述第二局部损失和所述第二沿程损失均达到最大设计值的情况下，调整所述第一设计参数，以得到第二设计参数，并基于所述第二设计参数、所述第二局部损失、所述第二沿程损失和所述第二设计压力值确定所述第二设计参数对应的至少一个响应时间；在所述第二设计参数对应的至少一个响应时间均小于所述预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述更新所述第一局部损失和所述第一沿程损失，分别得到第二局部损失和第二沿程损失，包括：调整所述油路设计模型的管路长度和/或管路直径，并基于调整后的油路设计模型对所述第一局部损失和所述第一沿程损失进行更新，得到第二局部损失和第二沿程损失。9.一种液压装置分析装置，其特征在于，所述装置包括：曲线模块，用于对液压装置的油路设计模型进行仿真模拟，确定所述液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；其中，一个第一压降流量曲线对应于一个工作温度；流量模块，用于根据所述至少一个第一压降流量曲线，确定所述液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；时间模块，用于获取所述液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据所述液体流量和所述第一设计参数，确定所述液压装置的响应时间；其中，一个响应时间对应于一个工作温度；确定模块，用于在所述响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定所述液压装置符合设计要求。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述曲线模块包括：损失子模块，用于将所述液压装置的油路设计模型输入计算流体动力学模型，确定所述油路设计模型对应的第一局部损失和第一沿程损失；曲线子模块，用于根据所述第一局部损失和所述第一沿程损失确定所述液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线。

技术总结
本发明实施例提供了一种液压装置分析方法、装置，包括：确定液压装置的液压管路对应的至少一个第一压降流量曲线；根据至少一个第一压降流量曲线，确定液压管路的第一设计压力值对应的液体流量；获取液压装置的液压执行机构的第一设计参数，并根据液体流量和第一设计参数，确定液压装置的响应时间；在响应时间小于或等于预设时间的情况下，确定液压装置符合设计要求。通过对液压装置中的油路设计模型的仿真模拟结果与液压装置的设计参数，即可对液压装置的响应时间进行分析计算，从而对液压装置的设计进行验证，在验证过程中无需对整个液压装置的完整结果进行仿真模拟，从而降低了验证液压装置所需耗费的运算资源，缩短了液压装置的开发周期。的开发周期。的开发周期。


技术研发人员：崔瑾 韩川波 易伟亮 周坤 孙鹏飞
受保护的技术使用者：蜂巢传动科技河北有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8