转套式配流系统与阀式配流系统性能对比研究

往复柱塞泵的结构体积、容积效率和脉动特性是其重要的性能指标,决定了柱塞泵在实际应用中的空间占用、机械效率、使用寿命和噪声产生等问题。针对传统往复柱塞泵采用的阀式配流系统与新型的转套式配流系统,在体积结构、压力脉动和容积效率3个方面进行对比研究。将两种配流系统设计为相同的额定输出流量、额定输出压力和额定工作转速,并将其体积进行比较,对转套式配流系统在Fluent软件中进行仿真,并将其脉动情况和容积效率与阀式配流系统进行对比分析。结果表明:转套式配流系统在结构体积和压力脉动方面均优于阀式配流系统,在额定工况下,转套式配流系统的容积效率较高,且表现稳定,当工作转速较大时,其容积效率急剧下降。     

阀配流水压柱塞泵的回冲射流及其容积损失

为揭示水压柱塞泵配流阀对泵容积效率的影响程度,设计了阀配流柱塞泵可视化实验装置。通过高速摄像系统清晰观测到柱塞泵中回冲射流现象及形态特征。以阀芯瞬态位移、泵腔压力实测数据为边界条件进行配流阀动网格流场仿真,并进行瞬时流量积分,获得了排水阀回冲射流引起的柱塞泵容积损失数值。结果表明:在1500 r/min转速下,回冲射流时长占柱塞排水周期的30%,约为6 ms,阀芯存在多次振荡且伴随着射流空化;回冲射流造成泵容积效率的损失约为5.3%。     

提高液压泵、液压马达容积效率测试精度的若干途径

在液压泵、液压马达的性能试验中,容积效率的测试是一个必不可少的项目,也是衡量液压泵、液压马达性能好坏的重要指标。一般说来,液压泵、液压马达的容积效率都相当高。如一般的定量柱塞泵,额定压力为80～160公斤力/厘米~2时,其容积效率可达95％以上。要正确无误地测出这些泵的效率值,就要求有较高的测试精度。下面我们介绍一下提高液压泵、液压马达的容积效率测试精度的若干途径。首先介绍一下容积效率η(?)的计算公式。对液压泵来说:     

基于AMESim的三柱塞轴向柱塞泵的动态特性仿真

为研究三柱塞轴向柱塞泵的动态特性,在AMESim仿真软件中建立三柱塞轴向柱塞泵的虚拟仿真模型,通过仿真得出电动机在额定转速下柱塞的速度和位移特性曲线,以及泵的流量脉动、容积效率与曲轴转速的关系.研究结果表明,为了降低运动副的磨损,应合理选择柱塞速度;泵的容积效率受曲轴转速影响,故应将曲轴转速控制在合理范围内.     

双斜盘轴配流轴向柱塞式液压电机泵的实验研究

研制了一种双斜盘轴配流轴向柱塞式液压电机泵样机，并通过实验研究了样机所能达到的性能：理论排量7 mL/r、额定工作转速6000 r/min下公称压力20 MPa; 5000 r/min下最大工作压力30 MPa;液压泵部分的容积效率达到91%以上。测得液压电机泵总效率最高值到达61%,中等转速区间(2000～4500 r/min)和压力区间(10～30 MPa)范围内总效率在0.56～0.61。实验表明，此类型液压电机泵，转子黏性阻力损失和配流轴间隙处的泄漏损失是两大主要损失，温度对这两大损失分别有明显的减少和增加作用，通过改善散热条件、选取合适的配流副间隙和使用低黏度液压油，有望更进一步提高样机的总效率。结果表明：适度提高液压电机泵的工作转速和提高电机的电流密度可以显著提高液压电机泵的功率密度，但转速过高，会带来较大的黏性阻力损失；采用较低工作转速、偏细长型的转子，采用低黏度液压油和取合适的配流副间隙，并且改善散热条件等，都是提高轴配流液压电机泵总效率的有效方法。     

新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵阀配流系统设计

针对一种新型十字摆盘驱动式水液压轴向柱塞泵的配流阀系统结构参数与泵转速、柱塞直径不匹配导致的容积效率不足的问题,搭建了该新型泵的ADAMS-AMESim固液耦合仿真模型。在额定转速下,分析了配流阀阀芯质量、弹簧刚度、弹簧预紧力、阀芯球面直径对其容积效率的影响,并对其配流系统进行优化设计。结果表明:新型泵的容积效率随着配流阀弹簧刚度、预紧力的增加而增加,随着配流阀阀芯质量、阀芯球面直径的增加而减少,且吸液阀结构参数的变化对容积效率影响大于排液阀。因此,在设计新型泵的配流阀时可适当提高阀芯复位弹簧刚度和预紧力,适当减小阀芯质量和阀芯球面直径,以提高新型泵的容积效率。     

全水润滑轴向柱塞液压泵的容积效率分析与试验

设计了一种全水润滑的轴向柱塞液压泵,并对影响泵容积效率的主要因素进行了分析。运用有限元法计算分析了水液压泵缸体的侧向位移;利用MATLAB软件分析计算了柱塞倾侧状态下柱塞副间隙对泄漏量的影响。效率实验表明,所研制的泵样机在额定工作条件下具有较高的容积效率。     

新产品推介

A系列变量柱塞泵高效率:当压力在16MPa、转速在1800r/min的条件下,容积效率大于98%,总效率大于90%。低噪声:A16型泵的噪音最低可达57.3dB(A),     

宽转速摆线泵空化及流量输出特性研究

主动减震系统摆线泵工作转速范围宽，最高达6000 r/min,随着转速的变化，摆线泵密封容积腔、吸油口极易产生空化现象，进而影响摆线泵流量输出特性。提出了一种结构紧凑型动力单元，基于摆线泵宽转速运行工况，研究不同转速下摆线泵最小密封容积腔、吸油流道气相体积分数变化规律。研究结果表明：当摆线泵转速为1000 r/min时，最小密封容积腔含气率50%附近的区域占比大，当转速为6000 r/min时，最小密封容积腔含气率90%附近的区域增加明显；摆线泵工作在2000 r/min时，入口加压0.5 MPa气相体积分数最大为0.018,入口为大气压时的气相体积分数最大为0.1,当转速增加至6000 r/min时，入口加压能够有效控制吸油流道气相体积分数，改善摆线泵流量输出特性。     

提高 ZB 型轴向柱塞泵压力级和转速的探讨

轴向柱塞泵在液压传动系统中已得到了广泛应用。由于科学技术的迅速发展,要求提高轴向柱塞泵性能和使用寿命的呼声也越来越高。而影响性能和使用寿命的主要障碍是摩擦副磨损急剧,容易产生胶合现象(胶合的概念和过程与齿轮传动基本一样)以及容积效率很快降低。为了寻求解决的途径,我们初步分析了产生这些问题的原因及解决的办法,并从提高 ZB40泵的压力级和转速着手,在不改变原有毛坯和工装的前提下,经过反复的试验研究和改进,把额定压力由原来的210公斤力/厘米~2提高到了250公斤力/厘米~4,最高转速由原来的2500转/分提高到了3000转/分,目前已运     

变量型阀配流柱塞式液压电机泵的研制

研制了一种双斜盘阀配流轴向柱塞式液压电机泵的样机,并阐述了一种依靠改变左右斜盘相对位置角度关系来实现液压泵排量改变的变量方式。研究表明：样机技术指标达到了额定压力20 MPa,输出流量298 mL/min,容积效率达到96%,并验证了新变量方式的可行性和具有余弦规律的变量特性。实验也证明了适当增大吸入阀弹簧预压紧力以抵消配流阀旋转时所受的离心力,与在吸入阀的前腔设计简易的离心增压装置以利用液体离心力等方式是可行的,不仅使得泵在中速（750~1200 r/min）时可保持较好的排量,而且在高速(1200~1500 r/min)时排量降低不显著。     

一种十字摆盘驱动式轴向柱塞泵结构设计

 轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件,具有额定压力高、流量大、功重比高等优点,传统斜盘式柱塞泵结构复杂,易导致滑靴磨损,且柱塞与缸体之间具有较大的侧向力易造成柱塞卡死,影响柱塞泵的可靠性及寿命。提出了一种新型十字摆盘驱动式轴向柱塞泵结构,斜盘轴旋转驱动十字摆盘摆动回程,实现柱塞的往复运动,同时高低压配液阀实现流体介质的配流,完成柱塞吸排油动作。通过模型受力分析验证,该柱塞泵具有回程结构性能稳定、侧向力小等优点,应用前景广泛。     

膨胀比对活塞式膨胀机工作特性影响的研究

活塞式膨胀机在压缩空气储能领域具有广泛的应用,但是效率低,很大程度上限制了其发展。为改善活塞式膨胀机的工作性能,通过MATLAB建立活塞式膨胀机的仿真模型,通过实验方法验证仿真模型的准确性,以输出功率和效率作为性能指标对活塞式膨胀机进行研究,分析了进气压力、间隙容积、进气持续角对膨胀机输出特性的影响。结果表明：在恒定工况下,随着进气压力的增大,膨胀机的输出功率增大,但效率降低;在稳定的进气压力下,膨胀机存在最优间隙容积与进气持续角;活塞式膨胀机的效率随进气持续角的增大而降低,进气持续角越大膨胀机输出功率随转速的升高下降斜率增大;3 MPa的进气压力下,膨胀比为2.18时膨胀机的效率最佳,进气持续角为90°时膨胀机输出功率最优,在转速为570 r/min时输出功率达最大4.29 kW、效率达到19.6%。为可变膨胀比活塞式膨胀机的设计提供了理论依据。     

高压径向柱塞泵配流轴的力学性能分析

目前国产径向柱塞泵的额定压力为28MPa,这样的额定压力使径向柱塞泵的应用场合受到一定的限制。为此,将径向柱塞泵的额定工作压力提高到35MPa,分析配流轴的力学性能。根据配流轴径向受力分析,运用Pro/E及ANSYS Workbench仿真软件对其强度和刚度进行校核。分析结果表明,配流轴的强度和刚度满足设计要求。     

非对称轴向柱塞泵变排量控制特性分析

非对称轴向柱塞泵直接闭式控制单出杆液压缸系统具有结构紧凑、能效高和噪声低的优势,其排量控制特性直接影响泵控系统运行特性。基于此,提出基于斜盘摆角位移反馈的排量控制方案,根据电液比例排量调节工作原理,考虑弹性负载刚度及外负载力干扰的影响,建立了非对称轴向柱塞泵的变排量控制系统模型。通过MATLAB/Simulink仿真分析了不同活塞直径、负载刚度、斜盘摆角、负载压力对泵的出口流量动态特性的影响。仿真结果表明,减小液压缸活塞直径、增大负载刚度可以加快响应速度;增大负载压力可以提高响应稳定性。通过实验验证了仿真结果正确性,实验表明非对称泵的变排量工作性能稳定可靠。     

电动静液作动器用高速轴向柱塞泵能耗分布特性试验测试研究

随着飞机功率电传技术的发展,电静液作动器(EHA)对液压轴向柱塞泵提出了高功率密度的要求,轴向柱塞泵不可避免地向着高压高转速方向发展。在更高参数要求下,了解能耗分布特性有助于针对性地改进泵的性能。对高转速的轴向柱塞泵进行性能测试,将功率损失分成容积损失、搅拌损失和摩擦损失三个部分,在不同转速和压力等级下,分析其分布特性,并对测试物理量的不确定度进行分析。测试结果表明,摩擦损失是造成功率损失的主要原因,在泵的设计过程中应考虑使摩擦副在工况范围内得到充分润滑,以期提高效率。另外,测试中某些工况下存在着较大的不确定度,为了避免这类情况在选择传感器量程时应该更接近测试数值大小。     

大排量柱塞泵滑靴副底面结构优化设计

滑靴副作为大排量柱塞泵的重要摩擦副,其底面结构是影响大排量柱塞泵综合性能的关键因素。为设计一种适用于大排量柱塞泵的滑靴底面结构,改善大排量柱塞泵滑靴副的综合性能,通过构建剩余压紧力条件下滑靴副总效率数学模型,以滑靴副总效率为优化目标,引入黑洞-蚁群优化算法对大排量柱塞泵滑靴底面结构参数进行优化设计。通过仿真的方法分析了不同柱塞腔压力以及不同转速对优化前后滑靴副总效率的影响,结果表明,基于黑洞-蚁群优化算法得到的滑靴底面环结构有着明显的效率提升。     

基于虚拟样机的轴向柱塞泵动态特性仿真研究

为研究轴向柱塞泵的动态特性,理论分析了其运动特性和流量脉动特性,并基于ADAMS与AMESim软件建立了某型柱塞泵的虚拟样机模型。通过联合仿真得到了不同转速下的柱塞位移、速度、加速度曲线,不同转速、斜盘倾角下的流量脉动曲线,以及不同负载下的传动轴转矩、泵出口压力曲线。研究结果表明:为减小柱塞泵的振动与噪声,其转速应限制在一定范围内;适当提高转速、减小斜盘倾角可减小流量脉动。研究结果可为柱塞泵结构优化提供参考依据。     

新型液力驱动无级调速升压泵研制

三元复合驱油技术是大庆油田为进一步提高原油采收率,依靠科技攻关不断探索提出的新的驱油技术。针对这种驱油技术研制了新型液力驱动无级调速升压泵,有效解决了聚驱时在用升压注入泵容积效率低、对三元复合体系的粘度降解大、易损件寿命短、技术参数匹配不合理等问题。经过现场工业试验表明,该泵技术参数达到了设计要求,能够满足对三元复合液升压注入的工艺要求。