配流阀结构特征对微型高压柱塞泵流量输出特性的影响

为满足航空泵高功率密度化要求，微型高压柱塞泵采用阀配流方式能够有效减少泄漏，提高容积效率。针对影响微型高压柱塞泵流量输出特性的主要因素，建立阀配流微型高压柱塞泵数学模型，通过AMESim搭建不同结构的单向阀配流模型，将球阀、锥阀、平板阀等不同形式的单向阀芯进行不同组合结构的建模及仿真试验，对微泵的余隙容积、斜盘倾角、负载压力及单向阀的弹簧刚度、阀芯质量等影响因素进行仿真分析。结果表明：在现有结构下，吸液阀和排液阀均为平板阀时是最优配流阀组合形式；微泵在变转速工况下容积效率稳定，阀芯质量对配流阀迟滞性影响较小；增大斜盘倾角及减小负载压力和余隙容积能够有效改善配流阀开启滞后角，进而提高容积效率。     

阀配流式径向柱塞泵动态性能的仿真研究

针对一种结构紧凑的阀配流式径向柱塞泵的动态性能进行理论分析。建立其数学模型，通过仿真研究了此类泵的设计过程中常见的吸油不足、输出压力脉动以及容积效率低下等问题与其结构参数以及运行状态的关系。对此类泵的生产设计具有重要参考价值。     

配流气蚀对高压柱塞泵容积效率影响的试验研究

为减小配流冲击,高压柱塞泵的柱塞腔在过渡过程中必须通过机械闭死压缩、膨胀和减振槽引油共同作用来实现预升压和预卸压。此过程中,减振槽的两端均作用较大变化的压差,槽中的油液产生较大速度的压差流,导致出现低压区,形成气穴,气泡破裂时产生气蚀,破坏配流盘和缸体表面,大幅降低泵的容积效率。进行耐久性试验,研究配流气蚀破坏的特征和容积效率的变化。结果表明：在现有配流结构下,配流气蚀严重,耐久性试验仅开展了600 h,缸体表面已出现严重的气蚀破坏,导致泵的容积效率大幅下降。为提高泵的耐久性和提高容积效率,必须研究抗气蚀配流结构以减小配流副表面的配流气蚀破坏。     

一种数字配流与调速式低速大扭矩液压马达

介绍了一种以高速开关阀组取代传统的轴配流和端面配流机构的数字配流与调速式低速大扭矩液压马达;具体分析了数字式配流与调速的机理与实现的结构;进行了新型液压马达的配流特性和速度调节特性的理论分析.该新型低速大扭矩液压马达不仅可以降低传统型液压马达的机械加工难度,而且可以提高传统型液压马达的机械效率和容积效率;且不需要其它的变量控制机构,通过有规律地调节高速开关阀组的控制时序和脉宽信号占空比,就可以实现传统型低速大扭矩液压马达的双向无级调速,增大控制的灵活性和应用范围,达到节能的目的.     

海水柱塞泵动态性能的仿真研究

针对自行开发设计的海水柱塞泵,在AMESim中建立该泵的液压系统模型,通过仿真研究泵进口压力、配流阀弹簧参数和阀芯结构对泵的气蚀、流量脉动、容积效率等的影响,为此类泵的设计提供参考.     

数字式配流摆线液压马达特性研究

传统摆线液压马达由于采用机械配流,造成机械损失和容积损失高,同时马达结构尺寸大,加工难度较高。基于此,研究一种采用高速电磁开关阀组实现数字式配流与调速一体化的摆线液压马达。分析数字式配流摆线液压马达运行机制与结构特点;在对摆线马达和电磁阀流量特性理论分析的基础上,建立阀-马达动力学模型,针对所提出的模型进行仿真;在此基础上研究摆线马达的配流与转向切换的特性,通过改变 PWM 占空比,摆线马达可以较好实现双向调速。相比于机械配流式摆线马达,数字式配流摆线马达结构复杂度大大降低,配流与调速的灵活性得到增强。     

配流阀可靠性设计技术研究

配流阀作为柱塞泵的关键元件,直接影响柱塞泵的性能技术指标,尤其是高速高压条件下,配流阀的可靠性要求更高。基于概率统计理论与可靠性设计方法研究高速高压微小型轴向柱塞泵的配流阀密封副固有可靠度,并分析关键变量对配流阀固有可靠度的影响规律,进一步通过样机试验验证。研究结果表明:壳体材料、配流阀环形内外径、弹簧的材料特性、钢丝直径、弹簧中径以及弹簧预紧力对其固有可靠度影响显著。     

柱塞式注浆泵容积效率分析及优化设计

针对柱塞式注浆泵普遍存在的容积效率低的问题,提出缩短提升阀运动时间和改进液压系统两种优化方案。首先对提升阀阀头运动过程进行建模分析,求解了柱塞式注浆泵完成一次注浆的反浆量,得知反浆量与提升阀运动时间以及注浆压力有关,并通过实验对比验证,随着提升阀运动时间的缩短,反浆量越小,容积效率越高;对现有注浆液压系统原理分析,在系统中增设顺序阀,通过控制水平提升阀和竖直提升阀的开关顺序,避免了反浆现象,提高了容积效率。     

可控定量配注器恒流阀恒流特性数值研究

胜利油田具有丰富的稠油资源,为了提高蒸汽吞吐采收率,根据分层注汽工艺原理设计的可控定量配注器可以实现分层注汽工艺技术的可控定量要求。为进一步认识可控定量配注器恒流阀阀内流场和确定维持恒流的压差范围,利用FLUENT流体力学软件对恒流阀内流场进行了数值模拟研究。研究结果表明:对于流体介质为水的阀内流动,最高流速出现在浮子与固定孔板之间的缝隙处,且在缝隙下游形成回流,下游区域发生流体分离现象,形成两个旋涡,消耗了主流运动的能量,导致压降和能量的降低;维持恒定流量Q=0.5 m3/h所需出、入口压差Δp在900~7 400 Pa之间。     

柱塞式注浆泵容积效率分析及优化设计（英文）

针对柱塞式注浆泵普遍存在的容积效率低的问题,提出缩短提升阀运动时间和改进液压系统两种优化方案。首先对提升阀阀头运动过程进行建模分析,求解了柱塞式注浆泵完成一次注浆的反浆量,得知反浆量与提升阀运动时间以及注浆压力有关,并通过实验对比验证,随着提升阀运动时间的缩短,反浆量越小,容积效率越高;对现有注浆液压系统原理分析,在系统中增设顺序阀,通过控制水平提升阀和竖直提升阀的开关顺序,避免了反浆现象,提高了容积效率。     

直线电机驱动柱塞泵配流阀静动态分析及试验研究

相对传统斜盘式旋转轴向柱塞泵柱塞运动曲线固定单一的情况,直线电机驱动柱塞泵柱塞运动曲线具有可规划性。选取直线电机常用的三角波曲线、S形曲线、指数曲线作为直线电机运动曲线规划,建立了锥形配流阀内部数学模型,通过仿真分析了不同直线电机运动规划下配流阀静动态特性。基于NLPQL算法对配流阀敏感参数进行优化,得出最优弹簧刚度、弹簧预紧力以及阀芯结构尺寸。仿真结果表明:指数曲线不适用作为直线电机运动曲线,直线电机运动曲线在三角波规划情况下压力脉动率最小;为获得压力平稳无脉动,直线电机往复运动频率应避开配流阀自振频率整数倍且小于阀最大响应频率。最后通过泵试验证实了前期仿真研究,为工程实际应用提供了技术指导。     

C-SPVO71系列轴向柱塞泵配流副失效分析与改进

针对C-SPVO71系列轴向柱塞泵配流副(配流盘与缸体)试验出现局部磨损以及黏连故障,从配流盘与缸体配流副的力平衡关系、配流盘与缸体摩擦副材料、磨粒磨损3个方面进行失效分析,提出以下改进措施:在保证柱塞泵容积效率的前提下,减小剩余压紧力;选择高耐磨的摩擦副材料;控制磨粒磨损的先决条件.将这些措施运用于产品批量制造,取得较好效果.     

双作用子母叶片泵内部泄漏分析与计算

通过对双作用子母叶片泵各泄漏通道进行分析,建立了内泄漏计算数学模型。根据泄漏数学模型,计算出各通道泄漏量大小,结果发现轴向间隙泄漏为双作用子母叶片泵主要的内泄漏途径,绘制出泄漏量随压力和黏度变化分布图,发现低黏度时其泄漏量会随着压力的升高而急剧增大。分析不同温度和转速对泄漏损失的容积效率影响,得到随着轴向间隙的增加,容积效率损失会成倍增加的结论。为减小泄漏量对容积效率的影响,在设计、制造和安装配流盘时应严格控制轴向间隙。     

阀配流径向柱塞泵中凸轮曲线的设计与仿真

分析了阀配流径向柱塞泵发展制约点,提出对偏心轮改为特定曲线凸轮的设计思路,通过合理的设计凸轮曲线,在理论上实现了一定时间段内无流量脉动。通过多个柱塞的组合,实现总流量的无流量脉动。并用MATLAB绘制出流量曲线,通过CAXA绘制凸轮曲线。理论分析的结果为设计和制造低噪声、高压力、大流量的阀配流径向柱塞泵提供了参考。     

配流盘结构对纯水液压泵配流特性影响的研究

将纯水液压柱塞泵配流盘的主要结构参数对配流过程压力冲击的影响进行了仿真研究,这些结构参数包括阻尼减振槽的结构形状、柱塞腔的闭死容积、配流盘安装错配角、过渡区遮盖角,通过分析提出了有利于降低配流过程中压力冲击和噪声的配流盘设计方法.     

自平衡阀配流式低速大扭矩高水基液压马达的建模与仿真

提出了一种自平衡式高低压阀组配流低速大扭矩高水基液压马达,以满足高水基介质中低速大扭矩工况的需求。首先对其结构及工作原理进行了介绍,进而通过AMESim建立了高水基液压马达的整体模型,以马达的运动特性进行仿真分析。通过仿真研究马达配流阀组不同最大阀芯开度以及负载扭矩等参数对高水基液压马达性能的影响,为自平衡阀配流式低速大扭矩高水基液压马达的设计和制造提供了参考依据。     

闭式柱塞泵配流过程气穴特性仿真研究

闭式柱塞泵采用"正开口"配流结构以保证全工况下配流冲击较小。配流过程中,减振槽进出口的压差变化时,槽中产生较大速度的压差流,导致低压区的出现,产生较严重的配流空化。为保证闭式柱塞泵配流过程中油液压力变化平稳、减小配流冲击和噪声,利用PumpLinx软件,对其全工况下配流气穴分布和气体体积分数进行研究。结果表明:随着排量、工作压力、转速、油温的增大和油液体积弹性模量的减小,配流盘流场区域的气体体积分数增大,气穴现象加剧。     

并联轴向柱塞泵过渡区域脉动特性分析

并联轴向柱塞泵具有结构简单、能效高的特点,但柱塞泵内部结构配流盘排油单边腰型槽拥有双配流窗口,柱塞在经过配流窗口进行吸排油转换时,柱塞腔内闭死容积及通流面积的变化会产生较大的压力冲击和噪声,影响并联轴向柱塞泵的使用寿命和系统的稳定性.针对该问题,理论分析了柱塞泵运动学关系、配流盘配流面积等,利用多学科软件AMESIM建立了单柱塞模型,在此基础上构建整泵仿真模型.通过对单柱塞模型偏转角度和阻尼槽深度角进行分析,优化过渡区域几何关系,得到偏转角为7°,阻尼槽深为6°,该配流结构最为合理.进一步搭建试验台,对整泵的压力脉动进行试验验证,验证了模型的准确性,并得到随着负载压力的增大,输出压力脉动变大.     

并联轴向柱塞泵过渡区域脉动特性分析（英文）

并联轴向柱塞泵具有结构简单、能效高的特点,但柱塞泵内部结构配流盘排油单边腰型槽拥有双配流窗口,柱塞在经过配流窗口进行吸排油转换时,柱塞腔内闭死容积及通流面积的变化会产生较大的压力冲击和噪声,影响并联轴向柱塞泵的使用寿命和系统的稳定性。针对该问题,理论分析了柱塞泵运动学关系、配流盘配流面积等,利用多学科软件AMESIM建立了单柱塞模型,在此基础上构建整泵仿真模型。通过对单柱塞模型偏转角度和阻尼槽深度角进行分析,优化过渡区域几何关系,得到偏转角为7°,阻尼槽深为6°,该配流结构最为合理。进一步搭建试验台,对整泵的压力脉动进行试验验证,验证了模型的准确性,并得到随着负载压力的增大,输出压力脉动变大。     

基于振动烈度的乳化液泵配流阀弹簧故障特征提取研究

针对乳化液泵配流阀弹簧故障识别难度大、故障特征提取困难等一系列问题,提出一种基于振动烈度的乳化液泵配流阀弹簧故障特征提取方法。基于AMESim软件搭建乳化液泵仿真模型,通过分别设置不同参数模拟吸、排液阀弹簧故障形式,得到正常和吸、排液阀弹簧故障状态下的出口压力信号;根据振动烈度理论,将泵出口压力信号转换成加速度信号,在频域上对出口压力信号进行烈度特征值的提取和分析。研究结果表明：当吸、排液阀分别发生故障时,对出口压力烈度特征值的影响规律不同,随着吸液阀弹簧故障程度的加深,出口压力烈度特征值由正常时的15.82 mm/s2增大到20.58、28.18、34.85 mm/s2,且在断裂时达到最大值;随着排液阀弹簧故障程度的加深,出口压力烈度特征值由正常时的15.82 mm/s2减小到15.77、14.88、9.28 mm/s2,且在断裂时达到最小值。该结果可为后续乳化液泵的故障诊断提供理论依据。