故障模式下斜盘式轴向柱塞泵的流体振动传递路径分析

轴向柱塞泵是液压系统中的核心元件,其性能直接决定了整个系统的安全性和可靠性。而轴向柱塞泵故障也时常发生,最为常见的是三大摩擦副及轴承的失效故障。常常出现压力脉动、流量不达标、油液泄漏量大、壳体振动异常等多征兆问题,致使工作人员对其故障的溯源难以精准判别。但是轴向柱塞泵发生故障时壳体的异常振动对于各故障模式下其表现出来的时/频域曲线均不一致,所以本文对轴向柱塞泵正常及各种故障模式下进行流体振动产生机理及传递规律分析;建立柱塞泵流体振动传递路径模型及振动微分方程;利用MATLAB求解得到柱塞泵各模式下前、中、后壳体振动响应时/频域曲线,并提取典型故障特征信号。为轴向柱塞泵各故障模式下诊断提供理论依据。     

轴向柱塞泵斜盘振动模态研究

本文通过有限元计算得出斜盘的振动模态,用微型压力和加速度传感器得到的试验结果验证,在此基础上作了进一步的讨论。     

轴向柱塞泵故障的振动诊断研究

1前言随着液压系统大型化、复杂化和近代化对液压系统和元件的可靠性要求越来越高,因而对其在线监测和故障诊断的要求也越来越迫切。液压系统故障诊断的传统方法:维修技术人员凭感觉和经验,通过看、听、触、测等判断故障的原因。一般方法:采取逻辑诊断法、溢流阀检测法和加热检测法等。精密方法:振     

平衡式大流量电机柱塞泵振动传递路径分析

为进一步改善振动与噪声对平衡式大流量轴向电机柱塞泵的影响,建立机械振动传递路径模型,分析它在激振力作用下机械振动产生与传递的特点和规律。结果表明：平衡式电机柱塞泵在激振力作用下外壳体振动最为剧烈,振动过程由瞬态响应阶段逐渐收敛减小最终进入稳态响应阶段,出油口端盖、吸油口端盖以及外壳体的最大共振频率分别为4 104.1、2 577.58、2 602.6 Hz,对应的最大共振幅值分别为6.82、6.24、3.7 m/(s²·Hz),相比于普通电机泵,平衡式双斜盘结构具有明显的减振降噪功能。     

斜盘式轴向柱塞泵摩擦副分析

分析了斜盘式轴向柱塞泵马达摩擦润滑的研究现状,根据斜盘式柱塞泵的工作原理,分析了柱塞和缸体孔、滑靴与斜盘、缸体和配流盘三对摩擦副的润滑性能特点、摩擦性能的影响因素等,提出了改善其摩擦润滑状态的方法.     

基于AMESim的斜盘式轴向柱塞泵脉动特性分析

在分析斜盘式轴向柱塞泵工作原理的基础上,利用经典理论公式计算其脉动系数;利用仿真软件AMESim建立柱塞泵系统理论模型,通过仿真计算出脉动系数并与理论公式计算结果进行对比,验算AMESim仿真计算方法的正确性;考虑配流等实际条件建立柱塞泵系统的实际模型,通过仿真运算得出具有不同柱塞数的柱塞泵在不同工况下的流量脉动系数和压力脉动系数,为泵的应用提供有益的参考.     

轴向柱塞泵裂纹转子的振动特性分析

针对轴向柱塞泵旋转组件,建立一类含有横向呼吸裂纹的单盘悬臂柔性转子有限元模型。采用数值积分方法进行仿真,得到转子系统的时间历程、轴心轨迹和频谱图等振动响应,分析裂纹深度、裂纹位置对转子振动特性的影响规律。结果表明：当横向裂纹位于轴承2时,随着裂纹深度的增加,转子二倍频及三倍频幅值随之增大,并且转子转速在1/2和1/3临界转速附近时,轴心轨迹具有内凹的变化趋势;当裂纹位于刚性圆盘附近时,对转子轴心轨迹、频率幅值等影响较小,并且轴心轨迹具有外凸的变化特点。     

柱塞倾角对圆锥分布型斜盘式轴向柱塞泵性能的影响

圆锥分布型是斜盘式轴向柱塞泵的特殊结构。柱塞倾角是影响泵性能的重要因素,通过建立数学模型和计算机仿真,分析柱塞倾角与柱塞行程、流量脉动系数、最大脱离力等性能参数的关系,得出柱塞倾角的理想取值范围是5°~10°。     

电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的压力特性仿真

建立了电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的控制模型,以MATLAB/Simulink为工具,对变量柱塞泵的压力控制特性进行了仿真研究,分析了泵的关键参数对其工作特性的影响,为电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的设计、优化提供了简便、实用的计算机辅助设计方法.     

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。     

轴向柱塞泵的振动噪声测试分析及基于壳体的结构优化

首先对柱塞泵内部的激振源和振动传递路径进行分析,并提出壳体是柱塞泵减振降噪研究的主要对象.然后在ANSYS中建立起柱塞泵壳体的有限元模型,并对其进行模态分析;根据模态分析结果,对壳体结构进行优化.优化后的壳体结构的固有频率有一定的提高,这说明柱塞泵壳体的结构刚度得到加强,有利于柱塞泵的减振降噪.最后测量不同工况下的柱塞泵的噪声辐射和振动情况,并从系统压力和转速两个方面对实验结果进行分析与对比.     

基于特征线—快速傅里叶变换法的轴向柱塞泵流固耦合振动特性研究

轴向柱塞泵为流固耦合机械设备。工作时,振动特性较为复杂。使用特征线—快速傅里叶变换法（ MOC-FFT）对柱塞泵中由流固耦合所引起的振动特性进行了研究。利用特征线法求解流固耦合振动偏微分方程（1）,得到时域信号,再使用快速傅里叶变换法,可得到管道系统的固有频率。该方法既拥有特征线法针对耦合振动建模清晰,计算简便等特点;又利用快速傅里叶变换法将振动特征转换至频域中。通过对频域振动特性的研究,得出A10V型柱塞泵工作中应避开的工作振动频率成份,以及斜盘摆角、压力、转速对柱塞泵由流固耦合引起的高频振动谱线影响变化规律。     

高纯镓轴向结晶提纯过程的数值模拟与实验（英文）

采用瞬态数值模型模拟镓原料在不同冷端温度(T_c)下的轴向结晶提纯(ADCP)过程,分析熔晶界面形状、温度分布和热应力的变化。结果表明:在ADCP过程中,T_c决定镓材料内部的熔晶界面形状、温度分布和热应力。生长的镓晶体中温度梯度和热应力随着T_c的降低而增大。在T_c=15℃时,熔晶界面呈现平面或略凸的形状,可为镓材料提供理想的温度梯度、较低热应力、合适的熔晶界面和理想的杂质去除效率。采用ADCP工艺在T_c=15℃条件下重复6次,镓纯度可达到6N标准。计算数据与实验数据吻合较好。     

基于特征线—快速傅里叶变换法的轴向柱塞泵流固耦合振动特性研究（英文）

轴向柱塞泵为流固耦合机械设备。工作时,振动特性较为复杂。使用特征线—快速傅里叶变换法(MOC-FFT)对柱塞泵中由流固耦合所引起的振动特性进行了研究。利用特征线法求解流固耦合振动偏微分方程(1),得到时域信号,再使用快速傅里叶变换法,可得到管道系统的固有频率。该方法既拥有特征线法针对耦合振动建模清晰,计算简便等特点;又利用快速傅里叶变换法将振动特征转换至频域中。通过对频域振动特性的研究,得出A10V型柱塞泵工作中应避开的工作振动频率成份,以及斜盘摆角、压力、转速对柱塞泵由流固耦合引起的高频振动谱线影响变化规律。     

轴向应力对深部硬岩拱形巷道破坏特性的影响（英文）

为在考虑结构效应的基础上研究轴向应力对深部拱形巷道破坏特性的影响,对含贯穿三心拱型孔洞的立方体花岗岩试样进行真三轴压缩实验。实验过程中采用视频监控装置记录围岩破坏过程。实验结果表明,在10～60 MPa的轴向应力条件下,围岩破坏经历了平静期、颗粒弹射、块片弹射及岩片屈曲和剥落4个阶段。在较高轴向应力(70和80 MPa)条件下,围岩破坏的第4阶段中出现了剧烈块片喷射现象。随着轴向应力的增大,围岩破坏剧烈程度增大,但初始破坏竖向应力先增大后减小。基于不同轴向应力条件下巷道的破坏特征,建议巷道沿着中等水平轴向应力方向布置。     

超声振动下FCC金属统一本构模型及其在无氧高导热铜的应用（英文）

建立统一本构模型,预测面心立方金属(FCC)超声振动(UV)辅助成形塑性流动行为。该模型基于超声能场下的位错动力学并结合应力叠加机制描述UV软化行为。考虑位错密度、晶粒尺寸和超声能场的相互作用,以位错密度和晶粒尺寸作为内部状态变量建立模型,预测UV辅助成形的残余行为。开展无氧高导热(OFHC)铜UV辅助压缩试验来验证该模型的预测能力。结果表明,OFHC铜在UV下表现出明显的软化行为和残留软化行为,模型预测与实验结果吻合较好,有效反映铜的软化效应和残余效应。     

高频振动对AZ31镁合金TIG焊接接头微观组织与力学性能的影响（英文）

设计一套能对焊件在水平和垂直方向进行频率15 k Hz、最大输出功率2 k W激振的TIG焊装置。在此基础上,对厚度3 mm和1 mm的AZ31镁板在不同激振方向、激振振幅以及剖口形式下进行焊接,对比分析不同条件下焊接接头的组织与性能。发现激振使得AZ31 TIG焊缝熔合区的组织显著细化,第二相β-Mg17Al12的析出减少;另外,焊缝区域显微硬度及试样的整体抗拉强度和伸长率提高;振动对厚板焊缝的影响更大,且垂直方向激振的影响更明显。振动对AZ31 TIG焊接接头组织与性能的影响,取决于焊接熔池金属凝固行为以及超声波激振能量的传递状态等因素,与激振振幅、方向以及焊接剖口角度和板厚等密切相关。     

承受高压及轴向应变的高性能输气管线用钢管的开发和性能分析（下）

近50年来,天然气的消耗量大大增加,并且会继续增加以降低主要能源的CO2排放量。随着天然气供应量的增加,为保证其输送的经济性和安全性,开发了高强度大直径焊管,并已成功应用在全球多个地区（如北极地区、地震带和深海海域）。天然气需求的增加对长距离输送管线用钢管提出了新的要求,为此,研究了更为恶劣环境下承受高压和轴向应变的高性能钢管;分析了所开发的高压输气管线用高品质钢管的性能;探讨了承受轴向应变钢管的进一步开发。     

第二相粒径和振动对FSP制备AZ91/SiC表面复合层的影响（英文）

采用改进的搅拌摩擦加工方法 (FSP)加工AZ91镁合金试样。这种新方法称为"振动搅拌摩擦加工方法(FSVP)"。Si C纳米颗粒作为第二相粒子,利用FSP和FSVP制备合金的表面复合层,研究不同粒径(30nm和300nm)的Si C强化颗粒对复合材料表面不同性能的影响。结果表明,采用FSVP工艺能细化材料的显微组织,提高材料的硬度、延展性和强度等力学性能。粒径为30 nm的增强颗粒对复合材料显微组织和力学性能的影响大于粒径为300nm的增强颗粒。振动频率越高,FSV试样的力学性能和显微组织越好;当FSV振动频率为50和25 Hz时,搅拌区硬度值分别约为157和116 MPa。     

单轴压缩作用下不同高宽比硬岩试样的破坏模式与板裂破坏机理（英文）

为了研究板裂破坏与试件高宽比(H/W)之间的关系以及板裂破坏的发生条件、破坏特征和力学机理,对6组花岗岩试样进行单轴压缩试验。利用应变监测仪和高速摄影仪记录试样的破坏全过程,通过分析应力、应变以及声发射的监测结果确定裂纹的发生和扩展路径。结果表明,H/W的变化可以改变试样的宏观破坏模式。当H/W降低至0.5时,试样破坏模式以板裂破坏为主;板裂破坏发生时试样承载力降低,裂纹拓展方向近似平行于加载方向。此外,发生板裂破坏的试样的裂纹扩展过程和声发射信号均呈典型拉伸破坏特征,表明板裂破坏本质上是一种特殊的拉伸破坏。