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.     

斜轴泵空载启动动力学机制及实验研究

本文提出了空载启动条件下斜轴泵的动力学模型,揭示了端面配流副油膜形成的条件及其变化规律,对斜轴泵的空载启动特性进行了实验研究。本文的研究为进一步完善轴向柱塞泵的设计提供了突破性的信息和重要依据。     

正弦微沟槽织构对柱塞密封副摩擦学性能的影响

目的 研究不同工况下正弦沟槽织构对柱塞密封副摩擦性能的影响,以降低压裂泵柱塞密封副的摩擦磨损.方法 基于压裂泵柱塞密封副几何模型和流体润滑理论,建立了正弦微沟槽织构化柱塞-橡胶密封副动压润滑数值理论模型,通过仿真模拟研究了不同柱塞密封压力、运动速度对正弦织构减磨性能的影响.结果 不同密封压力下,从40 MPa增至140...     

基于气体隔离的新型水压柱塞副特性分析

柱塞式流体泵因具有工作压力高的优点,广泛应用在流体输送、压力清洗和动力传递等领域。对用于流体输送的柱塞泵而言,流体介质中的杂质会加剧柱塞副的磨损和密封失效,大大降低泵的工作寿命。提出一种利用气体隔离的新型柱塞副密封形式,通过压力气膜分隔液体介质和密封圈,防止杂质(腐蚀性液体)进入摩擦副,提高柱塞副寿命的同时避免液体介质外泄。利用FLUENT软件仿真计算了新密封技术的密封流场参数,分析了在加压排液和降压吸液两个过程中的流场特性,初步验证了密封原理的可行性。     

多柱塞阀配流往复式容积泵流量脉动的理论研究与仿真分析

多柱塞阀配流往复式容积泵的排液流量存在脉动现象是由这类泵的结构特点及工作原理决定的,是这类泵的固有属性.在忽略配流阀动力学过程及柱塞副泄漏效应前提下,建立了三柱塞泵及五柱塞泵量纲一化瞬时排液流量理论模型,并分析了这两类泵排液过程的循环工作节拍以及流量脉动发生机制;引入上流量脉动率与下流量脉动率来量化衡量流量脉动程度,并...     

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℃。     

无铰式斜轴泵的振动特性及减振

对无铰式斜轴泵缸体的振动特性和产生机理进行了分析研究。指出：泵在运转时,其缸体产生扭转振动,振幅随主轴盘转速改变而变化,随摆角增加而增加。扭振是因柱塞连杆对缸体的不均匀驱动而产生,受偏斜力矩的激励而加强,并引发共振。扭振会破坏泵的工作性能,降低其使用可靠性。探讨了可能的减振措施,并介绍了取得良好减振效果的干摩 察阻尼减振器的结构原理和设计要点。     

开路式轴向柱塞泵最佳自冷却的探讨

在开路式轴向柱塞泵白冷却分析的基础上，针对泵中缸体与配油盘副、滑靴与斜盘副、以及柱塞和缸体副发热量不同，按各摩擦副不同的发热量，分配不同比例的自冷却流量，这种设计方法称最佳自冷却设计。实践证明，冷却效果非常理想，同时也为今后轴向柱塞泵的自冷却设计提供了理论依据。     

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。     

无铰型斜轴泵缸体阻力矩的计算方法

本文以锥杆球塞式斜轴泵为例,较全面地分析了无铰型斜轴泵缸体所受的各种阻力矩,并给出了相应的计算方法,指出缸体的阻力矩受泵的结构参数、工作状态参数、润滑状态、工作介质等因素的影响,结果对于该类泵的扭振模型的建立以及动态性能分析和设计具有一定的参考价值。     

径向柱塞变量泵的恒功率模糊自适应控制

径向柱塞变量泵可以采用手动控制或电液比例控制恒流量、恒压力、恒功率、负载敏感控制等多种控制方式.本文是对径向柱塞变量泵控制方式的新尝试,以JPH80AHN径向柱塞变量泵为研究对象,运用自适应控制理论对径向柱塞变量泵进行恒功率控制.     

高压手动泵的研究与改进

目前手动泵大多采用双柱塞设计,低压输出大流量、高压输出小流量,但当手动泵处于高压输出初段时,流量太小,工作效率较低。此次的改进是把双极柱塞改为三级柱塞,提高了手动泵的输出效率,并使手动泵的输出功率更平滑。探讨了三级柱塞手动泵的液压工作原理,并进行了三级柱塞泵的初步设计。实际计算表明:此次改进提高了手动泵的效率,对高压以及超高压液压手动泵的改进具有很好的借鉴和参考的价值。     

沟槽形表面织构对柱塞密封副摩擦性能的影响

目的提高压裂泵柱塞表面的摩擦学性能。方法基于稳态二维不可压缩Reynolds方程,建立沟槽形表面织构化柱塞动压润滑理论模型,然后利用有限差分法和高斯-赛德尔迭代法求解柱塞表面的油膜压力分布和剪切应力,进而获得油膜承载力和摩擦系数,开展最小油膜厚度、织构的深度、横截面形状、面积占比以及分布角度对柱塞密封副油膜承载能力和摩擦系数影响规律的数值分析。结果随矩形沟槽织构深度从2μm增加到40μm,织构的动压润滑性能先增大后减小,当深度约为最小油膜厚度的0.6倍时达到最佳,并且最小油膜厚度越大,织构的动压效应越差。4种横截面沟槽织构的动压润滑性能优劣顺序为:矩形内凸阶梯型椭圆形V型。随织构宽度从100μm增加到480μm,油膜承载力先增加后减小,宽度在360μm(72%面积占比)时达到最大。在6种分布角度中,60°矩形沟槽织构的润滑减磨性能最好。结论在流体动压润滑范围内,适当减小最小油膜厚度,沟槽底部尽可能平整,保持织构深度略小于最小油膜厚度,并使垂直速度方向油膜收敛区域的织构长度较长,便能获得润滑减摩性能较好的沟槽形表面织构。合理参数的沟槽形织构能够极大提高压裂泵柱塞表面的油膜承载力,降低摩擦系数,有利于延长柱塞密封副的使用寿命。     

基于ANSYS柱塞副配合间隙的仿真分析与试验验证

挖掘机用斜盘式轴向柱塞泵经常出现柱塞"卡死"的现象,造成柱塞泵滑靴脱落,回程盘碎裂,使泵无法工作。为解决此问题,需研究柱塞与缸体的最佳配合间隙值。以排量112 mL/r的柱塞泵为例,利用ANSYS-Workbench软件对不同柱塞副间隙值的柱塞与缸体的压力变形、热变形和热力耦合变形进行仿真分析,研究不同的柱塞副间隙值对泵的容积效率的影响。通过分析提出柱塞与缸孔间隙的建议取值,通过试验验证,泵不会造成"卡死"现象,同时其容积效率可以达到96%～97%。此研究对不同斜盘式轴向柱塞泵柱塞副最佳间隙的选择提供了参考。     

轴向柱塞泵配流副楔形角和方位角求解算法研究

针对配流副油膜形状理论建模难且与试验数据偏差大的问题,基于配流副油膜周向三点试验法,考虑力与力矩因素、偏磨因素和主轴与柱塞缸同轴度误差因素对配流副油膜形状的影响,建立柱塞缸轴向力平衡模型和配流副油膜厚度模型及配流副油膜形状的拟合算法。结果表明：3种试验工况下的三点膜厚拟合曲线与试验曲线吻合良好,进一步求解出配流副楔形角和方位角的时变曲线,为后续研究配流副润滑、摩擦和磨损特性奠定基础。     

基于CFD技术的新型轴向柱塞液压电机泵流场计算与分析

基于CFD技术研究新型轴向柱塞液压电机泵的流场特性,运用CFD软件对新型轴向柱塞液压电机泵的主要流场进行建模,进行数值模拟和可视化研究,分析模型各个关键部位的流场特性,得到其内部流场的详细参数,获得吸油道关键位置的流体速度和压力分布等情况,为新型轴向柱塞液压电机泵流道参数的确定、内部结构优化提供参考数据.     

径向柱塞变量泵的定子受力分析与变量力确定

通过对径向柱塞变量泵定子所受Ｘ轴向平均力及Ｙ轴向最大力的求解，给出了这处变量泵的变量机构所需提供的最大变量力数值及方向，为各类变量机构的设计提供了依据。     

强力珩磨工艺及其在长泵筒与长柱塞加工中的应用

强力珩磨工艺是精密、高效加工技术，对于象整筒抽油泵泵筒类细长管件与长柱塞类细长杆件的加工极为有效。     

新型水压变量泵的脉动研究及控制

针对目前水压变量柱塞泵产品不成熟且成本高等缺点,突破传统斜盘式水压泵的设计理念,设计了一种新型水压柱塞变量泵。该泵由油压元件、简单的水压元件和机械机构集成,能实现变量泵高压大流量的应用要求。利用AMESim软件对整个系统进行了建模仿真,得到水压泵的流量曲线,在泵出口设置蓄能器进行水压泵的流量脉动控制。结果表明:蓄能器有效地控制了流量脉动,实现水压泵流量低脉动输出。     

轴向柱塞泵球面配流副可靠性评估

球面配流副结构紧凑、承载面积大、抗倾覆力矩能力强，是高压大流量柱塞泵常用结构之一，其可靠性评估是柱塞泵可靠性的关键部分。提出一种对柱塞具有一定倾斜角度的球面配流副的疲劳裂纹和磨损退化的可靠性评估方法。建立球面配流副油膜的分布模型，获得内外密封带的压力表达式，实现配流副的受力分析。通过球面配流副ANSYS仿真模型并分析缸体薄弱环节，基于Miner准则对缸体进行疲劳可靠性分析。基于逆高斯理论计算球面配流副的磨损可靠度。最后将疲劳可靠性和磨损可靠性相结合，研究其整体可靠性。研究结果表明：柱塞倾斜的轴向柱塞泵的球面配流副的最薄弱环节为高低压腔孔交界的尖角处，在给定的应力条件下，存活率为50%时，该设备的最低循环次数为4.839×109次，缸体寿命为31 839.52 h；整体应力循环次数的数量级与疲劳和磨损可靠性中循环次数数量级较低的一致，因此在多种可靠性相结合时，整体可靠性降低。