柱塞倾角对球面配流副轴向斜柱塞泵流体特性的影响

运用CFD技术对球面配流副轴向斜柱塞泵的单柱塞腔内压力脉动、输出流量脉动以及配流盘对缸体作用力矩等重要性能进行研究,分析柱塞倾角与上述流体特性的关系,得到柱塞倾角对柱塞泵流体特性的影响规律。     

基于CFD的轴向柱塞泵流动特性的仿真研究

通过CFD仿真对柱塞泵柱塞腔和配流盘的流动特性进行了研究,建立了SCY-14型柱塞泵流体的几何模型和物理模型,在对配流过程非定常流场各个位置流态进行流态判断后,采用层流加局部湍流的数学模型模拟流场的实际状态。根据轴向柱塞泵工作时的两个主运动,采用滑移网格模型模拟柱塞与缸体相对配流盘的旋转运动及采用动网格模型模拟柱塞沿缸体轴线相对缸体的往复运动。通过设定边界条件和工作条件,对处于不同旋转角度柱塞泵的流态特性进行CFD仿真。仿真结果表明:柱塞泵在吸排油过程中,即低压向高压转换和高压向低压转换的过程中,柱塞腔内部有比较明显的压力冲击现象。柱塞腔的压力冲击主要是由柱塞泵配流过程中的流量倒灌和阻尼槽的节流作用共同影响形成,压力脉动周期由泵的转速和柱塞数决定。     

轴向柱塞泵的空穴流动特性分析与优化

为了解决轴向柱塞泵气穴复杂问题,介绍泵的运动规律,分别建立柱塞腔压力、泵进出口流量和斜盘力矩计算模型,以柱塞腔内压力和出油口流量为基准,采用正交试验、Kriging曲面插值及遗传粒子群算法,对泵中液压油含气量、进油口压力梯度、柱塞转速以及柱塞直径进行优化计算。试验表明：油液中含气量、柱塞转速和柱塞直径对腔内压力和出油口流量的显著性值均小于0.05,当柱塞转速为700 r/min,柱塞直径为8 mm,油液中含气量为3%时,柱塞腔内压力和出油口流量分别为47 991 Pa和2.1 L/min,将优化结果导入AMESim单柱塞泵计算模型中,得到柱塞腔内负压为-29 573.5 Pa,出油口流量2.18 L/min,并无空穴现象发生,两者计算结果吻合程度均在合理范围内,验证了控制算法的优越性。     

锥形缸体球面配流副润滑特性建模及试验验证

配流副油膜的润滑特性对轴向柱塞泵的可靠运行有重要影响。建立了锥形缸体球面配流副油膜润滑特性仿真模型,并通过试验验证了模型的有效性。对锥形缸体进行受力分析,通过对柱塞滑靴组件运动学和受力的分析,求解得到柱塞滑靴组件对锥形缸体的作用力;通过对球面配流副油膜厚度分布和压力分布的分析,求解得到球面配流副对锥形缸体的油膜支承力;采用有限容积法对油膜进行离散化处理,通过牛顿迭代法数值求解球面配流副油膜润滑特性和锥形缸体运动方程;开展轴向柱塞泵高压稳态试验和轮廓扫描试验,获得不同稳态试验时长的球面配流盘磨损形貌,对比球面配流盘磨损轮廓与仿真得到的油膜厚度分布和压力分布。研究结果表明,仿真得到的油膜厚度较小区域与配流盘主要磨损区域相近,验证了锥形缸体球面配流副油膜润滑模型的有效性。     

基于Pumplinx的斜盘式轴向柱塞泵缸体优化分析

柱塞泵是工程机械液压系统中十分重要的动力元件,依靠柱塞在缸体孔内做往复运动时产生的容积变化进行吸油和压油。斜盘式轴向柱塞泵的缸体一般呈柱形,其柱塞中心线平行于缸体的轴线。这种结构在同等流量输出下,缸体的体积会较大。该文以斜盘式轴向柱塞泵为例,对泵的局部结构进行改进。主要是对缸体进行了优化设计,从原先的直缸直腰式柱形缸变为斜缸斜腰式锥形缸体,以及将常用的滑靴包覆柱塞的结构形式改为柱塞包覆滑靴的结构形式等.在泵体相同体积大小的情况下,轴向柱塞泵的流量特性和自吸性能得到提高。运用泵专用软件pumplinx进行仿真对比缸体结构中斜缸斜腰角度,得出使柱塞泵整体性能最佳的组合。并通过建立斜盘式轴向柱塞泵的锥形缸体结构数学模型,根据缸体结构参数的调整与组合,得出满足工况使用要求,并达到缸体刚度与强度等条件的锥形缸体泵模型。研究结果对柱塞泵的结构设计有一定的参考价值。     

往复式柱塞泵密封结构的探究

柱塞泵主要的工作过程主要是依赖柱塞在缸体内进行往复式运动，使缸体内的工作腔容积发生变化，进而完成将液体排出或吸入的工作。在往复式柱塞泵工作的过程中，其密封结构直接决定着其工作效率和工作寿命。为了优化往复式柱塞泵密封结构，本文主要分析了V形往复式柱塞泵密封结构相关特点，并在此基础上研究了往复式柱塞泵密封结构改造和优化，希望有所帮助。     

轴向柱塞泵柱形与锥形缸体的对比分析

根据柱塞运动特点,针对不同结构型式,从轴向柱塞泵的几何排量、结构尺寸、配流副和辅助吸油压力等方面对柱形缸体和锥形缸体展开研究。以我公司开发的某型柱塞泵为例进行计算分析,结果表明,与柱形缸体相比,锥形缸体可以使几何排量增加1.27m L;缸体最大径向尺寸减小0.65%;配流副磨损量减少8%;最大转速提高为1.1倍;辅助吸油能力最多提高0.26MPa。     

锥形缸体斜柱塞泵的回程机构分析与设计

锥形缸体斜柱塞泵是在传统的柱形缸体直柱塞泵基础上发展而来的,其性能比柱形缸体直柱塞泵更为优良,但设计和加工难度也更大,其中锥形缸体斜柱塞泵的回程机构关系到泵的性能和寿命.在该文中,对锥形缸体斜柱塞泵回程机构的结构及受力进行了分析,计算出回程力和中心弹簧预压力,给出了回程盘几何尺寸,其结果可作为锥形缸体斜柱塞泵回程机构的设计依据.     

基于AMESim的轴向柱塞泵柱塞组件动力学分析

针对轴向柱塞泵结构复杂、制造工艺和使用维护水平要求高、对油液污染敏感等问题,在介绍轴向柱塞泵工作原理与结构特点的基础上,详细分析柱塞的位移、速度、加速度,柱塞和缸体孔之间的受力。基于AMESim平台,建立柱塞运动单元模型,通过参数设置,进行仿真得到柱塞的位移和在缸体孔内的行程变化图线。发现柱塞的位移、速度、加速度正比于斜盘倾角的正切值、正弦值、余弦值,为轴向柱塞泵的进一步设计研究提供了依据。     

单柱塞泵流量压力输出特性研究

现有的柱塞泵一般采用1个缸体同时集成多个柱塞,多个柱塞通过缸体耦合在一起,不能独立控制,多个柱塞只能按某特定规律运动,共同完成吸油和排油。在工作中,存在高效区域无法随负载动态调整和单液压泵不能同时输出多级压力匹配不同负载需求的缺点,为此提出一种矩阵式多单柱塞泵重组液压驱动系统。针对所提出新型液压驱动系统的前期探索研究,分析单柱塞泵流量压力输出特性,在详细阐述单柱塞泵结构特点的基础上,研究了单柱塞泵的工作原理。通过AMESim建立单柱塞泵的流量压力仿真模型,分析单柱塞泵的机电液的耦合特性和流量压力输出特性,讨论蓄能器和单柱塞泵的液压耦合特性,最后通过实验研究对单柱塞泵的特性进行验证。     

液压系统噪声源及其控制

1．液压泵液压泵流量脉动引起泵出口及管路的压力脉动,产生流体噪声;困油区的压力冲击及柱塞泵的倒流都会产生噪声,如斜盘式轴向柱塞泵(零开口对称配流盘)的缸体旋转过程中,位于上死点(下死点也有冲击)柱塞腔内的压力油在与排油腔接通的瞬间,从吸油状态突然变为排油状态,会产生很大的压力冲击,排油腔液体向柱塞腔倒流,使     

基于AMESim的斜盘斜柱塞泵特性仿真

对斜盘斜柱塞泵柱塞的运动方程进行分析和推导,考虑到泄漏及油液的可压缩性等因素,并在此基础上利用AMESim仿真平台建立了斜柱塞泵的仿真模型。通过设置模型的主要参数,进行仿真分析后得到相关的流量压力特性曲线以及柱塞所受的液压力。所得结果可为进一步的研究提供参考。     

轴向柱塞泵流体噪声的研究现状

压力冲击和流量脉动是柱塞泵流体噪声研究的两个关键内容,通过对国内外学者在该领域的研究情况进行总结归纳,发现该领域的研究主要围绕着实现对柱塞腔压力特性的数学建模和优化以及柱塞腔压力冲击和泵出口流量脉动的试验测试方法展开,分析他们各自的研究方法以及研究中存在的优势和不足。对柱塞腔压力特性进行数学建模分析,对几条主要影响因素包括：油液可压缩性、节流效应、柱塞的运动特性、间隙泄漏、油液惯性以及含气量对弹性模量影响等进行理论分析,并提出动态模型的建模思路。此外,对流量脉动的测试原理进行数学分析;对现有的七种典型的流量脉动测试方法进行归纳整理,对相应的试验台结构特点如管道、传感器安装位置、传感器性能要求、加载装置、信号采集和分析系统等特点进行说明;对今后流体噪声的研究方向和发展趋势做出预测。     

转速对EHA泵柱塞副柱塞位姿及泄漏量影响仿真分析

斜轴式轴向柱塞泵作为电动静液压作动器（Electro-hydrostatic actuator,EHA）液压系统的重要元件,高转速、高工作压力是实现其小型化、轻量化的重要手段。柱塞副是斜轴式轴向柱塞泵中重要的两对摩擦副之一,对斜轴式轴向柱塞泵的工作状况起着直接影响。随着缸体转动,柱塞在缸体柱塞孔中的位姿朝着各个方向不断变化,柱塞副泄漏量也随之变化。为准确得到高速高压下柱塞副的泄漏量并给出解释,充分考虑柱塞受力情况,通过对离散化的柱塞副油膜雷诺方程和力平衡方程进行迭代求解,使用柱塞端面偏移量来确切描述了柱塞在缸体柱塞孔中的位姿随转速的变化情况,据此给出了柱塞副泄漏量模型,分析了转速变化对柱塞位姿和柱塞副泄漏量的变化的影响。结论为EHA泵的设计提供了适当的理论指导。     

A11VLO190轴向柱塞泵柱塞副泄漏与润滑特性研究

将轴向柱塞泵柱塞副的泄漏看做偏心圆环缝隙的流动,使用Matlab进行仿真,分析得到了柱塞副泄漏量与负载压力、配合间隙、工作转速和斜盘倾角的关系。采用有限差分法求解二维雷诺方程,该文在考虑油膜动压效应和挤压效应的条件下,得到了柱塞在缸体内的倾角、柱塞自转速度、进口压力对柱塞副油膜分布压力的影响,为提高柱塞副的效率、改善润滑、减少摩擦磨损和增加使用寿命提供了一些参考意见。     

基于全空化模型的柱塞泵内空化流动数值模拟

针对典型斜盘式轴向柱塞泵工作时出现的空化现象,以某高压柱塞泵为例,建立了柱塞泵配流过程中,气液混合相的连续性控制方程和运动控制方程,推导了基于气液两相流的质量输运控制方程,并对柱塞泵进行了空化流动的数值模拟。仿真结果表明,不同的转速、压差和配流盘结构对柱塞腔内部、配流盘表面以及缸体与配流盘接触处的空化存在影响,且仿真结果与实验检测数据结果是吻合的。     

面向风力发电的径向柱塞泵的建模与仿真

低速大功率径向柱塞泵是风电液压增速系统的核心部件之一,柱塞腔内的压力瞬变规律和柱塞泵出口流量脉动规律的分析是风电变速恒频控制的基础。泵工作过程中存在的机液耦合现象,使泵的压力和流量变化规律难以识别。针对泵工作过程中存在的机液耦合现象,对低速大功率径向柱塞泵的工作原理和结构形式进行研究。基于柱塞泵运动构件的力学分析和流体压缩特性,在MATLAB中建立柱塞泵的机液耦合仿真模型。通过模型的数值求解,得到柱塞腔内压力、泵进出口流量、泵主轴转矩脉动等因素的变化规律。该机液耦合仿真模型的数值结果,为液压式风力机的变速恒频控制提供参考。     

双排式轴向柱塞泵柱塞的受力与分析

柱塞的受力状况影响到双排式轴向柱塞泵的效率和寿命,是设计中的关键环节.柱塞随缸体旋转时受到离心力的作用,由于柱塞的质量中心与转动中心不重合,离心力引起柱塞的翻转.通过对柱塞的受力分析,确定了柱塞受力特性,该研究不仅对克服双排式轴向柱塞泵缸体所受的倾覆力矩和防止缸体倾斜提供了计算结果,而且为柱塞的选择给出了设计依据.     

铸件缸体烧结铜铜层剥落问题分析

轴向柱塞泵柱塞缸体组件是液压柱塞泵和液压柱塞马达的重要组成零件,缸体双金属的烧结和使用寿命直接影响到液压类产品的质量,也是柱塞泵研发中的关键技术难题之一。针对21 t挖掘机用柱塞泵使用过程中遇到的铜层剥落问题,进行了分析研究。     

径向柱塞泵柱塞副泄漏流量的计算

考虑到流体的粘度随压力及温度变化，柱塞内油液压力随吸油压力和排油压力交变，密封长度也随柱塞在缸孔中的位置而变化，及柱塞运动引起的剪切流量等因素，通过积分方法，对新型径向柱塞泵中柱塞副的环形间隙泄漏流量计算公式进行修正，得到了柱塞副泄漏流量修正系数。