CN101832245B - 一种双柱塞无脉动流量复合方法及直驱式柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双柱塞无脉动流量复合方法及直驱式柱塞泵，双柱塞无脉动流量复合方法是两个柱塞a和b分别在两个柱塞孔A和B中运动将柱塞孔中的流体挤压出去，挤压出的流体通过汇流装置相汇流产生总的输出流量，两个柱塞挤压流体运动的位置时间函数的二阶导数在挤压行程内是连续光滑的，两个柱塞的每个柱塞运动速度与其有效作用面积的乘积的算术和是恒定值，并且能够在柱塞往复运动中实施，直驱式柱塞泵是实施该方法的装置，柱塞由直线电机直接驱动往复运动，驱动机构、泵体和配流阀一体化，柱塞运动控制和流量调节统一化。本发明双柱塞无脉动流量复合方法和直驱式柱塞泵所产生的汇流输出流量无脉动，柱塞运动无惯性硬冲击。

Description

一种双柱塞无脉动流量复合方法及直驱式柱塞泵

技术领域

本发明涉及一种双柱塞无脉动流量复合方法及直驱式柱塞泵，属于流体传动与控制技术。

背景技术

应用广泛的柱塞泵、叶片泵和齿轮泵在原理上都存在流量脉动，流量脉动一方面影响系统的性能，另一方面产生系统振动和噪声，尤其是在高压系统中更为严重。流量脉动的抑制或消除是流体传动与控制技术中的重要内容。现有的柱塞泵是多个柱塞以一定的相位间隔按正弦规律往复运动，每个柱塞所挤压出的流体相汇流得到总的输出流量，该输出流量在原理上存在脉动。

传统的流体动力源由独立的电动机或发动机和泵通过联轴器等传动机构相联结而构成，工作流量的调节通常由调节泵的排量或调节流量阀的开度来实现，使得系统的体积大、结构繁冗、效率低。随着动力驱动及其控制技术水平的提高，特别是稀土永磁电机技术和电力电子技术水平的提高，流体传动与控制系统中的动力源及其调节向着一体化的方向发展。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种双柱塞无脉动流量复合方法及直驱式柱塞泵，本发明所述的方法使得柱塞泵获得无脉动输出流量，根据双柱塞无脉动流量复合方法提供直驱式柱塞泵，实现柱塞泵的驱动部分和泵本体部分和配流阀一体化、柱塞吸压流体的驱动控制和流量调节统一化、输出流量无脉动。

步骤一：柱塞a和柱塞b分别在两个与柱塞的柱面密封配合的柱塞孔A和柱塞孔B中运动；

柱塞a和柱塞b分别位于柱塞孔A和柱塞孔B中，柱塞a、柱塞b与柱塞孔A和柱塞孔B的内柱面密封配合；柱塞a和柱塞b分别在两个与柱塞的柱面密封配合的柱塞孔A和柱塞孔B中运动；

所述的柱塞a和柱塞b按照位置时间函数运动，所述位置时间函数的二阶导数在挤压行程内是连续光滑的，在往复周期运动时是连续有界的，两个柱塞的每个柱塞运动速度与其有效作用面积的乘积的算术和是恒定值；

步骤二：柱塞a和柱塞b同时将充满柱塞孔A和柱塞孔B中的流体从孔A、孔B中挤压出去，流到汇流装置；

柱塞a和柱塞b将柱塞孔A和柱塞孔B中的流体从孔A、孔B中挤压出来，流体流到汇流装置；

步骤三：通过汇流装置将流量输出；

最后，通过汇流装置将流量输出，汇流后得到的输出流量恒定。

一种直驱式柱塞泵，包括第一柱塞泵单元和第二柱塞泵单元，所述的第一柱塞泵单元和第二柱塞泵单元相同；

第一柱塞泵单元包括柱塞、永磁体、套筒、线圈、外壳和端盖；

柱塞两端的圆柱外表面分别设置一个环形的凹槽，永磁体嵌在柱塞的中部凹槽内，径向磁化；永磁体的两端安装柱塞隔磁环，套筒和外壳均为圆筒形，两个套筒外圆柱表面与外壳内圆柱表面静配合安装，内圆柱表面与柱塞外圆柱表面动配合间隙密封安装，套筒中部固定安装有线圈，线圈位于永磁体外围，线圈两端设置有套筒隔磁环，外壳和套筒的两端固定连接有端盖，两个端盖中间分别开有孔R和孔L，外壳外围中部设置孔C；

所述的外壳内圆柱表面两端分别设置三个环形槽，两端对称设置，套筒对应该环形槽的内圆表面和外圆表面均开有对应的环形槽，当柱塞位于两个套筒的中部时，柱塞两端的凹槽与该环形槽均有如下的对应关系：凹槽的一端位于一侧环形槽的内侧圆周，另一端位于另一侧环形槽的内侧圆周，凹槽用来动态地两两沟通套筒内表面上的环形槽；外壳和套筒的环形槽通过六个通孔连通，分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔、第五通孔和第六通孔，所述的六个通孔一端连接套筒内部空间，另一端连接外部油路；

第一柱塞泵单元中的第一通孔、第六通孔与第二柱塞泵单元中的孔L连通；第一柱塞泵单元的第二通孔与第二柱塞泵单元中的第二通孔连接，并且连接压流口；第一柱塞泵单元中的第三通孔、第四通孔与第二柱塞泵单元中的孔R连通；第一柱塞泵单元中的孔C、第五通孔与第二柱塞泵单元中的孔C、第五通孔连通，并且连接吸流口；

第二柱塞泵单元中的第一通孔、第六通孔与第一柱塞泵单元中的孔R连通；第二柱塞泵单元中的第三通孔、第四通孔与第一柱塞泵单元中的孔L连通。

本发明的优点在于：

(1)柱塞a和柱塞b挤压流体运动的位置时间函数的二阶导数在挤压行程内是连续光滑的，在往复周期运动时是连续有界的，柱塞运动无惯性硬冲击。

(2)柱塞a和柱塞b的运动速度与其有效作用面积的乘积的算术和是恒定值，两个柱塞挤压出流体的汇流输出流量无脉动。

(3)根据双柱塞无脉动流量复合方法提供的直驱式柱塞泵，实现柱塞泵的驱动部分和泵本体部分和配流阀一体化、柱塞吸压流体的驱动控制和流量调节统一化。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是本发明的双柱塞挤压流体运动示意图；

图3是本发明的直驱式柱塞泵结构示意图；

图4是本发明的小行程大加速度的柱塞往复周期运动曲线图；

图5是本发明的大行程小加速度的柱塞往复周期运动曲线图。

图中：

1-柱塞a           2-柱塞b        3-柱塞孔A      4-柱塞孔B

5-孔A             6孔B           7-汇流装置     8-第一柱塞泵单元

9-第二柱塞泵单元  10-柱塞        11-永磁体      12-套筒

13-线圈           14-外壳        15-端盖        16-柱塞隔磁环

17-套筒隔磁环     18-孔R         19-第一通孔    20-第二通孔

21-第三通孔       22-第四通孔    23-第五通孔    24-第六通孔

25-孔C            26-孔L         27-环形槽      28-凹槽

29-压流口         30-吸流口

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种双柱塞无脉动流量复合方法，流程如图1所示，包括以下几个步骤：

步骤一：柱塞a1和柱塞b2分别在两个与柱塞的柱面密封配合的柱塞孔A3和柱塞孔B4中运动；

柱塞a1和柱塞b2分别位于柱塞孔A1和柱塞孔B2中，柱塞a1、柱塞b2与柱塞孔A3和柱塞孔B4的内柱面密封配合；柱塞a1和柱塞b2分别在两个与柱塞的柱面密封配合的柱塞孔A3和柱塞孔B4中运动；

所述的柱塞a1和柱塞b2按照位置时间函数运动，所述位置时间函数的二阶导数在挤压行程内是连续光滑的，在往复周期运动时是连续有界的，两个柱塞的每个柱塞运动速度与其有效作用面积的乘积的算术和是恒定值；

步骤二：柱塞a1和柱塞b2同时将充满柱塞孔A3和塞孔B4中的流体从孔A5、孔B6中挤压出去，流到汇流装置7；

柱塞a1和柱塞b2将柱塞孔A3和柱塞孔B4中的流体从孔A5、孔B6中挤压出来，流体流到汇流装置7；

步骤三：通过汇流装置7将流量输出；

最后，通过汇流装置7将流量输出，汇流后得到的输出流量恒定。

具体位置时间函数如下：

1、当柱塞a1和柱塞b2为小行程大加速度的单向挤压流体；

如图2所示，设开始计时时柱塞a1和柱塞b2的位置作为零位置，柱塞a1和柱塞b2挤压流体的运动分别按照式(1)的位置时间函数规律运动：

$\left\{\begin{array}{c}{f}_a\left(t\right)=\frac{V_a}{2\mathrm{\ω}}[\mathrm{\ωt}+\sin \left(\mathrm{\ωt}\right)\cos \left(\mathrm{\ωt}\right)]\\ f_b\left(t\right)=\frac{V_b}{2\mathrm{\ω}}[\mathrm{\ωt}-\sin \left(\mathrm{\ωt}\right)\cos \left(\mathrm{\ωt}\right)]\end{array}\right.,$ $0\≤t\≤\frac{\mathrm{\π}}{2\mathrm{\ω}}---\left(1\right)$

其中：V_a和V_b分别是两个柱塞a1和柱塞b2运动的速度幅值参数，单位是m/s；

是柱塞a1和柱塞b2在挤压行程段运动的时间，ω的单位是rad/s。

柱塞a1和柱塞b2的速度幅值参数满足：

V_aS_a＝V_bS_b                    (2)

其中：S_a和S_b分别是柱塞a1和柱塞b2的有效作用面积，单位是m²。

2、当柱塞a1和柱塞b2为大行程小加速度的单向挤压流体；

设开始计时时柱塞a1和柱塞b2的位置作为零位置，柱塞a1和柱塞b2在挤压行程内分别按照式(3)的位置时间函数规律运动，

$\left\{\begin{array}{c}{g}_a\left(t\right)=\frac{V_a}{2\mathrm{\ω}}[\mathrm{\ωt}+\sin \left(\mathrm{\ωt}\right)]\\ g_b\left(t\right)=\frac{V_b}{2\mathrm{\ω}}[\mathrm{\ωt}-\sin \left(\mathrm{\ωt}\right)]\end{array}\right.,$ $0\≤t\≤\frac{\mathrm{\π}}{\mathrm{\ω}}---\left(3\right)$

其中：

是柱塞a1和柱塞b2在挤压行程段运动的时间，柱塞a1和柱塞b2的速度幅值参数满足式(2)。

3、当柱塞a1和柱塞b2为小行程大加速度的往复周期运动地双向挤压流体；

柱塞a1和柱塞b2往复周期地运动，以双作用方式交替地从柱塞a1和柱塞b2两端吸入流体和挤压出流体，柱塞a1和柱塞b2往复运动的一个周期内实现两次吸入流体和两次挤压出流体，挤压出的流体相汇流但不与吸入流体相沟通，柱塞a1和柱塞b2往复周期运动的位置时间函数的二阶导数均是连续有界的；

设开始计时时柱塞a1和柱塞b2的位置作为零位置，柱塞a1和柱塞b2以周期为的规律往复运动，在每个周期内柱塞a1和柱塞b2分别按照式(4)、式(5)的位置时间函数规律运动，

$F_a\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{V_a}{2\mathrm{\&omega;}}[\mathrm{\&omega;t}+\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right)\cos \left(\mathrm{\&omega;t}\right)],& 0\&le;t\&le;\frac{\mathrm{\&pi;}}{2\mathrm{\&omega;}}\\ \frac{V_a}{2\mathrm{\&omega;}}[\mathrm{\&pi;}-(\mathrm{\&omega;t}+\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right)\cos \left(\mathrm{\&omega;t}\right))],& \frac{\mathrm{\&pi;}}{2\mathrm{\&omega;}}<t\&le;\frac{3\mathrm{\&pi;}}{2\mathrm{\&omega;}}\\ \frac{V_a}{2\mathrm{\&omega;}}[(\mathrm{\&omega;t}+\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right)\cos \left(\mathrm{\&omega;t}\right))-2\mathrm{\&pi;}],& \frac{3\mathrm{\&pi;}}{2\mathrm{\&omega;}}<t\&le;\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}\end{array}\right.---\left(4\right)$

$F_b\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{V_b}{2\mathrm{\&omega;}}\left[(\mathrm{\&omega;t}-\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right)\cos \left(\mathrm{\&omega;t}\right))\right]-\frac{\mathrm{\&pi;}}{2},& 0\&le;t\&le;\frac{\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}\\ \frac{V_b}{2\mathrm{\&omega;}}[\frac{3\mathrm{\&pi;}}{2}-(\mathrm{\&omega;t}-\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right)\cos \left(\mathrm{\&omega;t}\right))],& \frac{\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}<t\&le;\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}\end{array}\right.---\left(5\right)$

柱塞a1和柱塞b2的速度幅值参数满足式(2)。

4、当柱塞a1和柱塞b2为大行程小加速的往复周期运动地双向挤压流体；

柱塞a1和柱塞b2往复周期地运动，以双作用方式交替地从柱塞a1和柱塞b2两端吸入流体和挤压出流体，柱塞a1和柱塞b2往复运动的一个周期内实现两次吸入流体和两次挤压出流体，挤压出的流体相汇流但不与吸入流体相沟通，柱塞a1和柱塞b2往复周期运动的位置时间函数的二阶导数均是连续有界的；

设开始计时时柱塞a1和柱塞b2的位置作为零位置，柱塞a1和柱塞b2以周期为

的规律往复运动，在每个周期内柱塞a1和柱塞b2分别按照式(6)、式(7)的位置时间函数规律运动，

$G_a\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{V_a}{2\mathrm{\&omega;}}[\mathrm{\&omega;t}+\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right)],& 0\&le;t\&le;\frac{\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}\\ \frac{V_a}{2}[2\mathrm{\&pi;}-(\mathrm{\&omega;t}+\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right))],& \frac{\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}<t\&le;\frac{3\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}\\ \frac{V_a}{2\mathrm{\&omega;}}[(\mathrm{\&omega;t}+\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right))-4\mathrm{\&pi;}],& \frac{3\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}<t\&le;\frac{4\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}\end{array}\right.---\left(6\right)$

$G_b\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{V_b}{2\mathrm{\&omega;}}[(\mathrm{\&omega;t}-\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right))-\mathrm{\&pi;}],& 0\&le;t\&le;\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}\\ \frac{V_b}{2\mathrm{\&omega;}}[3\mathrm{\&pi;}-(\mathrm{\&omega;t}-\sin \left(\mathrm{\&omega;t}\right))],& \frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}<t\&le;\frac{4\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&omega;}}\end{array}\right.---\left(7\right)$

柱塞a1和柱塞b2的速度幅值参数满足式(2)。

5、柱塞a1和柱塞b2在上述情况下的输出流量、行程、加速度。

1)柱塞a1和柱塞b2按函数规律f_a(t)和f_b(t)运动或者按函数规律F_a(t)和F_b(t)运动，柱塞a1和柱塞b2挤压出流体的汇流输出流量为式(2)，行程分别是

和

最大加速度分别是V_aω和V_bω，在一定的输出流量时，相对于上述步骤2和4，柱塞运动的行程较小加速度较大。

2)柱塞a1和柱塞b2按函数规律g_a(t)和g_b(t)运动或者按函数规律G_a(t)和G_b(t)运动，柱塞a1和柱塞b2挤压出流体的汇流输出流量为式(2)，行程分别是

和最大加速度的数值分别是

和

在一定的输出流量时，相对于上述步骤1和3，柱塞运动的行程较大加速度较小。

本发明的一种直驱式柱塞泵，是实施往复周期运动的无脉动流量复合方法的装置，如图3所示，包括第一柱塞泵单元8和第二柱塞泵单元9，所述的第一柱塞泵单元8和第二柱塞泵单元9相同；

第一柱塞泵单元8包括柱塞10、永磁体11、套筒12、线圈13、外壳14和端盖15。

柱塞10两端的圆柱外表面分别设置一个环形的凹槽28，永磁体11嵌在柱塞的中部，径向磁化。永磁体11的两端安装柱塞隔磁环16，套筒12和外壳14均为圆筒形，两个套筒12外圆柱表面与外壳14内圆柱表面静配合安装，内圆柱表面与柱塞10外圆柱表面动配合间隙密封安装，两套筒12中部固定安装有线圈13，线圈13位于永磁体11外围，线圈13两端设置有套筒隔磁环17，柱塞隔磁环16和筒隔磁环17的主要作用是使磁力线更加集中，减少漏磁，外壳14和套筒12的两端固定连接有端盖15，两个端盖15中间分别开有孔R18和孔L26，外壳14外围中部设置孔C25，孔C25用于排出泄漏油液。

所述的外壳14内圆柱表面两端分别设置三个环形槽27，两端对称设置，套筒12对应该环形槽27的内圆表面和外圆表面均开有对应的环形槽27，当柱塞10位于两套筒12的中部时，柱塞10上的凹槽28的一端位于一侧环形槽27的内侧圆周，另一端位于另一侧环形槽27的内侧圆周，凹槽28用来动态地两两沟通套筒12内表面上的环形槽27。外壳14和套筒12的环形槽27通过六个通孔连通，分别为第一通孔19、第二通孔20、第三通孔21、第四通孔22、第五通孔23和第六通孔24，所述的六个通孔一端连接套筒12内部空间，另一端连接外部油路。

第一柱塞泵单元8中的第一通孔19、第六通孔24与第二柱塞泵单元9中的孔L26连通；第一柱塞泵单元8的第二通孔20与第二柱塞泵单元9中的第二通孔20连接，并且连接压流口29；第一柱塞泵单元8中的第三通孔21、第四通孔22与第二柱塞泵单元9中的孔R18连通；第一柱塞泵单元8中的孔C25、第五通孔23与第二柱塞泵单元9中的孔C25、第五通孔23连通，并且连接吸流口30；

第二柱塞泵单元9中的第一通孔19、第六通孔24与第一柱塞泵单元8中的孔R18连通；第二柱塞泵单元9中的第三通孔21、第四通孔22与第一柱塞泵单元8中的孔L26连通；

线圈13、永磁体11、柱塞10、套筒12、外壳14、柱塞隔磁环16和套筒隔磁环17构成动磁式永磁直线往复电机，所述的永磁体11为径向磁化，柱塞10、套筒12和外壳14为导磁材料制成，柱塞隔磁环16和套筒隔磁环17为非导磁材料制成，动磁式永磁直线往复电机以周期函数作为柱塞10运动的控制指令，按照柱塞10运动的伺服控制方式向线圈13通入交变电流，在永磁体11产生的径向永磁磁场中，所产生的轴向交变电磁力驱动柱塞10按该周期函数规律在轴向上往复运动，两个柱塞10分别按照式(4)和式(5)进行运动，或者分别按照式(6)和式(7)进行运动。

柱塞10、套筒12和端盖15构成容积式柱塞泵和同步的配流阀，柱塞10的往复运动同时实现吸压流体的功能和配流换向功能，柱塞10两端的密封工作容腔通过配流阀控制的配流线路交替地从吸流口30吸入流体和向压流口29挤压出流体，第一柱塞泵单元8和第二柱塞泵单元9同时从吸流口30吸入流体并同时向压流口29挤压出流体，二者挤压出的流体通过配流阀的汇流流量是直驱式柱塞泵的输出流量，直驱式柱塞泵的输出流量通过柱塞10运动周期函数式(4)和式(5)或者式(6)和式(7)中的参数通过V_a和V_b调节。

第一柱塞泵单元8的柱塞10和套筒12构成第二柱塞泵单元9的配流阀，第二柱塞泵单元9的柱塞10和套筒12构成第一柱塞泵单元8的配流阀，第一柱塞泵单元8的柱塞10的周期运动时间函数关系如图4(a)或图5(a)所示，第二柱塞泵单元9的周期运动时间函数关系如图4(b)或图5(b)所示，在柱塞运动周期(0，T)内的各区间，设第一柱塞泵单元8中的孔L26和孔R18分别为AL与AR，设第二柱塞泵单元9中的孔L26和孔R18分别为BL与BR，设压流口29为P，吸流口30为T，两个柱塞10运动的吸压流体状态与配流阀阀口连通状态之间的关系如下表所示：

表1柱塞运动的吸压流体状态与配流阀阀口连通状态的关系

	周期区间(0，T/4)	周期区间(T/4，T/2)	周期区间(T/2，3T/4)	周期区间(3T/4，T)
					第一柱塞泵单元中的柱塞运动状态	AR口压出流体AL口吸入流体	AL口压出流体AR口吸入流体	AL口压出流体AR口吸入流体	AR口压出流体AL口吸入流体
第二柱塞泵单元中配油阀状态	AR口与P连通AL口与T连通	AL口与P连通AR口与T连通	AL口与P连通AR口与T连通	AR口与P连通AL口与T连通
					第二柱塞泵单元中的柱塞运动状态	BR口压出流体BL口吸入流体	BR口压出流体BL口吸入流体	BL口压出流体BR口吸入流体	BL口压出流体BR口吸入流体
第一柱塞泵单元中配油阀状态	BR口与P连通BL口与T连通	BR口与P连通BL口与T连通	BL口与P连通BR口与T连通	BL口与P连通BR口与T连通

Claims (8)

1.一种双柱塞无脉动流量复合方法，其特征在于，包括以下几个步骤： 

步骤一：柱塞a和柱塞b分别在两个与柱塞的柱面密封配合的柱塞孔A和柱塞孔B中运动； 

柱塞a和柱塞b分别位于柱塞孔A和柱塞孔B中，柱塞a、柱塞b与柱塞孔A和柱塞孔B的内柱面密封配合；柱塞a和柱塞b分别在两个与柱塞的柱面密封配合的柱塞孔A和柱塞孔B中运动； 

所述的柱塞a和柱塞b按照位置时间函数运动，所述位置时间函数的二阶导数在挤压行程内是连续光滑的，在往复周期运动时是连续有界的，两个柱塞的每个柱塞运动速度与其有效作用面积的乘积的算术和是恒定值； 

步骤二：柱塞a和柱塞b同时将充满柱塞孔A和柱塞孔B中的流体从孔A、孔B中挤压出去，流到汇流装置； 

柱塞a和柱塞b将柱塞孔A和柱塞孔B中的流体从孔A、孔B中挤压出来，流体流到汇流装置，其中，孔A一端连通柱塞孔A，另一端连通汇流装置，孔B一端连通柱塞孔B，另一端连通汇流装置； 

步骤三：通过汇流装置将流量输出； 

最后，通过汇流装置将流量输出，汇流后得到的输出流量恒定。 

2.根据权利要求1所述的一种双柱塞无脉动流量复合方法，其特征在于，步骤一中，当柱塞a和柱塞b为小行程大加速度的单向挤压流体时，开始计时时柱塞a和柱塞b的位置作为零位置，所述的位置时间函数为： 

其中：V_a和V_b分别是两个柱塞a和柱塞b运动的速度幅值参数，单位是m/s；

是柱塞a和柱塞b在挤压行程段运动的时间，ω的单位是rad/s； 

柱塞a和柱塞b的速度幅值参数满足： 

V_aS_a＝V_bS_b     （2） 

其中：S_a和S_b分别是柱塞a和柱塞b的有效作用面积，单位是m²。 

3.根据权利要求1所述的一种双柱塞无脉动流量复合方法，其特征在于，步骤一中，当柱塞a和柱塞b为大行程小加速度的单向挤压流体时，开始计时时柱塞a和柱塞b的位置作为零位置，所述的位置时间函数为： 

其中：V_a和V_b分别是两个柱塞a和柱塞b运动的速度幅值参数，单位是m/s，

是柱塞a和柱塞b在挤压行程段运动的时间； 

柱塞a和柱塞b的速度幅值参数满足： 

V_aS_a＝V_bS_b     （2） 

其中：S_a和S_b分别是柱塞a和柱塞b的有效作用面积，单位是m²。 

4.根据权利要求1所述的一种双柱塞无脉动流量复合方法，其特征在于，步骤一中，柱塞a和柱塞b往复周期地运动，以双作用方式交替地从柱塞a和柱塞b两端吸入流体和挤压出流体，柱塞a和柱塞b往复运动的一个周期内实现两次吸入流体和两次挤压出流体，挤压出的流体相汇流但不与吸入流体相沟通，柱塞a和柱塞b往复周期运动的位置时间函数的二阶导数均是连续有界的； 

柱塞a和柱塞b以周期为的规律往复运动，开始计时时柱塞a和柱塞b的位置作为零位置，在每个周期内柱塞a和柱塞b的位置时间函数为： 

柱塞a和柱塞b的速度幅值参数满足： 

V_aS_a＝V_bS_b     （2） 

其中：S_a和S_b分别是柱塞a和柱塞b的有效作用面积，单位是m²。 

5.根据权利要求1所述的一种双柱塞无脉动流量复合方法，其特征在于，步骤一中，柱塞a和柱塞b往复周期地运动，以双作用方式交替地从柱塞a和柱塞b两端吸入流体和挤压出流体，柱塞a和柱塞b往复运动的一个周期内实现两次吸入流体和两次挤压出流体，挤压出的流体相汇流但不与吸入流体相沟通，柱塞a和柱塞b往复周期运动的位置时间函数的二阶导数均是连续有界的； 

柱塞a和柱塞b以周期为

的规律往复运动，开始计时时柱塞a和柱塞b的位置作为零位置，在每个周期内柱塞a和柱塞b的位置时间函数为： 

柱塞a和柱塞b的速度幅值参数满足： 

V_aS_a＝V_bS_b     （2） 

其中：S_a和S_b分别是柱塞a和柱塞b的有效作用面积，单位是m²。 

6.一种实施如权利要求1所述的双柱塞无脉动流量复合方法的直驱式柱塞泵，其特征在于，包括第一柱塞泵单元和第二柱塞泵单元，所述的第一柱塞泵单元和第二柱塞泵单元相同； 

第一柱塞泵单元包括柱塞、永磁体、套筒、线圈、外壳和端盖； 

柱塞两端的圆柱外表面分别设置一个环形的凹槽，永磁体嵌在柱塞的中部凹槽内，径向磁化，永磁体的两端安装柱塞隔磁环，套筒和外壳均为圆筒形，两个套筒外圆柱表面与外壳内圆柱表面静配合安装，两个套筒内圆柱表面与柱塞外圆柱表面动配合间隙密封安装，套筒中部固定安装有线圈，线圈位于永磁体外围，线圈两端设置有套筒隔磁环，外壳和套筒的两端固定连接有端盖，两个端盖中间分别开有孔R和孔L，外壳外围中部设置孔C； 

所述的外壳内圆柱表面两端分别设置三个环形槽，两端对称设置，套筒对应该环形槽的内圆表面和外圆表面均开有对应的环形槽，柱塞两端的圆柱外表面分别设置一个环形的凹槽，当柱塞位于两个套筒的中部时，柱塞两端的凹槽与套筒内圆表面的环形槽均有如下的对应关系：凹槽的一端位于一侧环形槽的内侧圆周，另一端位于另一侧环形槽的内侧圆周，凹槽用来动态地两两沟通套筒内表面上的环形槽；外壳和套筒的环形槽通过六个通孔连通，分别为第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔、第五通孔和第六通孔，所述的六个通孔一端连接套筒内部空间，另一端连接外部油路； 

第一柱塞泵单元中的第一通孔、第六通孔与第二柱塞泵单元中的孔L连通；第一柱塞泵单元的第二通孔与第二柱塞泵单元中的第二通孔连接，并且连接压流口；第一柱塞泵单元中的第三通孔、第四通孔与第二柱塞泵单元中的孔R连通；第一柱塞泵单元中的孔C、第五通孔与第二柱塞泵单元中的孔C、第五通孔连通，并且连接吸流口； 

第二柱塞泵单元中的第一通孔、第六通孔与第一柱塞泵单元中的孔R连通；第二柱塞泵单元中的第三通孔、第四通孔与第一柱塞泵单元中的孔L连通。 

7.根据权利要求6所述的一种直驱式柱塞泵，其特征在于，所述的第一柱塞泵单元和第二柱塞泵单元的线圈、永磁体、柱塞、套筒、外壳、柱塞隔磁环和套筒隔磁环分别构成各自的动磁式永磁直线往复电机，所述的永磁体为径向磁化，柱塞、套筒和外壳为导磁材料制成，柱塞隔磁环和套筒隔磁环为非导磁材料制成，动磁式永磁直线往复电机以周期函数作为柱塞运动的控制指令，按照柱塞运动的伺服控制方式向线圈通入交变电流，在永磁体产生的径向永磁磁场中，所产生的轴向交变电磁力驱动柱塞按该周期函数规律在轴向上往复运动，两个柱塞分别按照周期函数规律F_a(t)和F_b(t)或者G_a(t)和G_b(t)进行运动， 

式中：V_a和V_b分别是两个柱塞a和柱塞b运动的速度幅值参数，单位是m/s；

是柱塞a和柱塞b在挤压行程段运动的时间，ω的单位是rad/s，并满足V_aS_a＝V_bS_b,其中V_a和V_b分别是两个柱塞a和柱塞b运动的速度幅值参数，单位是m/s，S_a和S_b分别是柱塞a和柱塞b的有效作用面积，单位是m²。 

8.根据权利要求6所述的一种直驱式柱塞泵，其特征在于，所述的第一柱塞泵单元和第二柱塞泵单元的柱塞、套筒和端盖分别构成各自的容积式柱塞泵和同步的配流阀，柱塞的往复运动同时实现吸压流体的功能和配流换向功能，柱塞两端的密封工作容腔通过配流阀控制的配流线路交替地从吸流口吸入流体和向压流口挤压出流体，第一柱塞泵单元和第二柱塞泵单元同时从吸流口吸入流体并同时向压流口挤压出流体，二者挤压出的流体通过配流阀的汇流流量是直驱式柱塞泵的输出流量，直驱式柱塞泵的输出流量通过柱塞运动周期函数的参 数V_a和V_b调节。 

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