双球铰连接柱塞缸的结构性能

针对自由锻造液压机的双球铰连接柱塞缸,基于球铰自锁条件,分析了柱塞缸的工作状态,研究了连接球铰副挤压工件时的自锁偏心距,明确了柱塞缸连接球铰副的运动条件,为合理利用柱塞缸的连接球铰副提供了依据。根据柱塞缸的结构特点,建立了柱塞的受力模型,分析了柱塞的受力状态,研究了柱塞对导向套和压套的侧推力以及控制柱塞缸侧推力的条件,明确了压套是制约工作缸抗偏载的关键因素。结合柱塞的导向结构特点和受力分析,阐述了在用柱塞缸导向结构的工艺性缺陷,提出了改善柱塞缸抗偏载性能的结构方案,为大型自由锻造液压机的柱塞缸结构设计提供了有效支撑。     

轴向柱塞泵柱塞腔中油液压力的分析研究

柱塞由吸油（或排油）区转到排油（或吸油）区过程中，柱塞腔中油液的压力是在不断变化的，该压力变化直接影响到泵的配流盘和变量调节机构的设计及泵的压力脉动品质。本文给出柱塞分别处于预升压过渡区和预减压过渡区时，柱塞腔中油液的压力分析及求解方法。     

考虑位姿及锥度影响的柱塞副泄漏流量分析

针对轴向柱塞泵中柱塞存在加工锥度及运行中存在倾斜的事实,在综合考虑这2种因素影响的前提下,构建柱塞副泄漏流量模型。基于构建的泄漏流量模型,对柱塞副的泄漏流量进行分析,得到排油区柱塞副的临界半径间隙及2种因素对泄漏流量的影响。结果表明2种因素对泄漏流量的影响显著,所得临界半径间隙可为柱塞副的设计及排油区内泄漏流量方向的确定提供参考。     

轴向柱塞泵静压支承球铰副刚度特性的研究

大量的研究表明,柱塞与滑靴之间的球铰副摩擦力很大程度上影响着轴向柱塞泵的性能及寿命.本文提出了一种基于静压支承的球铰副的设计原理,并对该摩擦副油膜刚度特性进行了分析,为高速高压轴向柱塞泵的设计提供了一定的理论依据.     

球铰自锁条件对液压机工作缸的影响分析

针对上推式快锻液压机工作缸柱塞与活动横梁连接球铰转动自锁条件的理论分析,采用机械系统动力学分析软件ADAMS对其进行仿真验证,明确工作缸连接球铰自锁条件的准确性。基于球铰转动自锁条件,根据工作缸实际受力情况,提出一种工作缸分析模型,运用有限元软件ANSYS对不同锻造偏心距下的工作缸进行静力分析,结果表明,在一定的锻造偏心距范围内压机工作缸球铰结构存在自锁,且随着偏心距的增大,缸体和导套最大应力逐渐增大。通过分析偏载工况下球铰自锁条件对压机工作缸的影响,提出对上推式快锻液压机偏心锻造问题进行研究时,有必要考虑球铰的转动自锁条件。     

锻造液压机工作缸连接球铰的结构研究

针对锻造液压机工作缸连接球铰结构设计缺少理论依据的问题,通过分析球铰球面润滑条件明确了球铰摩擦状态,通过建立偏载工况下单、双连接球铰自锁时工作缸力学分析模型,分析了工作缸受力状况,并确定柱塞对导向套的侧推力。基于赫兹接触理论分析了柱塞与导向套接触状况,并以导向套强度为条件,限制球铰对工作缸传递的摩擦转矩,研究了球铰允许摩擦圆半径的计算方法。综合偏心锻造工况,确定了球铰摩擦圆半径,根据球铰摩擦圆半径与球铰结构的关系,提出球绞结构参数的确定方法。依据以上方法,选择4台现有设备工作缸的球铰结构进行设计计算,计算结果表明单球铰结构工作缸抗偏载能力弱于双球铰结构工作缸,且现有设备的单球铰结构存在设计隐患。     

高速轴向柱塞泵空化机制研究与优化

为降低高速轴向柱塞的空化程度,以某型号轴向柱塞泵为例,利用Pumplinx软件搭建CFD仿真模型,探究不同转速与不同吸油口压力对泵空化程度的影响,并结合MATLAB软件对离散的仿真结果进行拟合,得到转速、吸油口压力与吸油效率的变化规律曲线。研究结果表明：当柱塞腔内气体体积达到12% 以上,柱塞泵吸油效率下降甚至无法吸油;通过提高吸油口压力可以有效降低柱塞腔的空化程度,提高柱塞泵吸油效率;为了保证泵在5 000~6 000 r/min下能够正常吸油且有较高的吸油效率,可以使吸油口压力值介于0.25~0.30 MPa之间,此时柱塞腔空化程度和吸油效率均达到相对稳定。     

赫格隆液压马达背压不足对柱塞副的影响

采用Pro/E和ADAMS联合仿真的方式对背压不足引起的柱塞副损坏进行了分析。利用Pro/E建立液压马达简易三维模型,将该模型导入ADAMS中建立动力学模型。液压马达在进油压力25 MPa、额定转速180 r/min、回油压力分别取正常背压0.6 MPa和0.45 MPa及背压不足0.2、0.1和0.05 MPa进行仿真实验。结果表明:背压不足时在回油区滚轮脱离导轨,进入进油区瞬间滚轮撞击导轨产生很大冲击力,极易损坏柱塞副。     

直柱塞/斜柱塞轴向柱塞泵的对比分析

针对柱塞泵结构不同,通过计算和MATLAB仿真,对斜柱塞泵和直柱塞泵在定量工况下结构尺寸、几何排量、流量脉动等展开研究。结果表明:在同等条件下,直柱塞泵与斜柱塞泵相比流量脉动情况稍好。斜柱塞泵与直柱塞泵相比有它自身的优点:柱塞位移增大、缸体径向尺寸变小、泵有更大的排量和更小的体积,柱塞离心分力有助于柱塞回程,能有效提高泵的吸油压力。     

基于虚拟样机的轴向柱塞泵球铰-回程盘相对运动关系研究

将虚拟样机技术应用于轴向柱塞泵球铰-回程盘相对运动关系的研究.根据柱塞泵的物理模型参数,并利用直角坐标系和球面坐标系间的转换关系,建立球铰-回程盘相对运动关系的数学模型;基于MSC.ADAMS和AMESim环境,通过构建柱塞泵固液耦合的虚拟样机模型来模拟二者间的实际相对运动情况.综合两种模型的分析结果表明:回程盘锥度、球铰半径、泵轴转速以及斜盘倾角是影响球铰-回程盘相对运动轨迹及相对运动速度的重要参数.     

掘进机液压系统中柱塞泵壳体温升的试验分析

针对隧道掘进机液压系统中三联柱塞泵壳体温度存在明显差异的问题,首先分析轴向柱塞泵的生热机制,并对三联泵中不同排量的轴向柱塞泵进行了壳体温升、泄油压力及泄油流量的空载试验。试验结果表明:排量为145、260 mL/r的轴向柱塞泵,其壳体中部温度最高,是滑靴副、柱塞副、配流副、柱塞泵搅动总功率损失所致;带离心加注泵的柱塞泵,通过将泵送的多余油液经壳体流回油箱,可显著降低柱塞泵壳体温度,降温可达11℃。     

轴向柱塞泵配流盘非死点过渡区特性优化

针对三配流窗口非对称轴向柱塞泵在非死点过渡区配流转换产生较大的流量和压力冲击问题,提出一种采用额外油道将非死点过渡区高压油预泄至上死点过渡区的新型配流盘结构,不仅可降低流量脉动和压力冲击,而且过渡区高压油液得到再利用,提高液压泵能效。首先设计新型配流盘结构,理论分析了新型配流盘工作原理,并建立基于新型配流盘的非对称轴向柱塞泵仿真模型,分析油道半径和分布位置对轴向柱塞泵流量脉动的影响,研究不同负载情况下新型配流盘结构的有效性。结果表明：该方案能对非死点过渡区柱塞起到预降压作用,对上死点过渡区柱塞起到预升压作用;当油孔半径为065 mm,分布位置为8°和88°时,轴向柱塞泵性能最优。     

非金属滑靴式柱塞泵润滑特性研究

滑靴副是柱塞泵中的关键摩擦副之一,它们之间的油膜润滑特性制约着柱塞泵的寿命。文中以某型柱塞泵为例,对无源油膜润滑理论进行研究,得出某型柱塞泵在不同状态下的油膜厚度;并结合非金属材料润滑特性,得出非金属材料滑靴与无源油膜润滑理论相结合时滑靴副的润滑特性。根据理论分析及实际应用情况,非金属材料滑靴及无源油膜润滑理论可以应用至其它柱塞泵上。     

槽腔结合配流的柱塞泵数字化建模与仿真

以某型号带预升压槽和预压缩腔结构的柱塞泵为对象,进行数字化建模与仿真。针对柱塞泵机液耦合问题,考虑流体的可压缩性,利用AMESim建立整个柱塞泵数字化模型。分别在柱塞流量子模型和柱塞配流子模型中引入相对节流面积值,并通过分段函数进行控制,从而实现柱塞副、配流副、滑靴副泄漏以及槽腔结合结构配流的数字化。通过对整个柱塞泵的模拟仿真,分析槽腔结构参数对柱塞泵性能的影响。搭建了柱塞泵实验平台,验证了数字化模型的正确性,为泵的结构优化提供了理论依据。     

球活塞式液压泵球塞副泄漏量的理论研究

通过推导球活塞式液压泵球塞副的流场的Navier—Stokes方程，并求出该方程的解析解，得到了在球活塞和缸体同心时，球塞副流场中的速度和压力分布及其泄漏量的计算公式。分析了各种重要因素如球活塞与旋转缸体缸筒间隙、工作油液的压力以及缸体转速等对球塞副泄漏量的影响。为高效率球活塞式液压泵的设计提供了理论依据，同时为高功率密度球活塞式液压元件的深入研究及其研制奠定r基础。     

轴向柱塞泵滑靴副热流体润滑特性的研究进展

滑靴副的润滑机制和传热特征影响轴向柱塞泵的工作性能和使用寿命,是工程机械装备关键基础部件的主要课题之一。综述了轴向柱塞泵滑靴副热流体润滑特性的研究现状。阐述油液黏度、能量耗散、弹性变形对滑靴副热流体润滑特性影响的应用情况。介绍了轴向柱塞泵滑靴副润滑特性测试装置,比较了微米级润滑油膜厚度和温度的测试方法,为研制出高性能轴向柱塞泵奠定实验基础。最后,总结了滑靴副热流体润滑特性的研究重点和发展趋势。     

斜轴式海水柱塞泵的研制

海水液压泵作为海水液压系统的核心动力元件,是海水液压技术发展的关键.通过分析和比较各种现有的海水液压泵结构形式,确定以斜轴式柱塞泵为该泵的结构形式;阐述斜轴式海水柱塞泵的结构特点以及工作原理;讨论斜轴式柱塞泵关键零部件--柱塞副和配流副的设计和材料选择;并介绍该泵的应用状况.     

变流量轴向柱塞泵性能优化

变流量轴向柱塞泵输出流量的稳定性是衡量其性能的重要指标,配流盘上的节流槽对流量脉动有重大影响,流量脉动又会引起压力脉动。为减小变流量轴向柱塞泵的流量脉动,利用AMESim建立变流量轴向柱塞泵模型,给出节流槽过流面积计算公式,利用MATLAB绘制节流槽过流面积图,在柱塞子模型中导入数值进行仿真分析。分析发现：在柱塞腔刚与压油腔连通时,流量倒灌现象与过流面积成正相关;随着柱塞腔继续转动,流量脉动与过流面积成负相关。根据该研究设计一种V-梯形节流槽,有效提高变流量轴向柱塞泵性能。