新型径向柱塞泵摩擦副泄漏原因分析与改进

该产品在首次试验时由于泄漏量偏大,造成性能下降,针这对一问题,文中对主要泄漏的四对密封摩擦副进行了分析与改进,并提出了理论依据及改进前后试验数据,从而使产品达到了性能要求,顺利地通过试验。     

轴向柱塞泵配流副与滑靴副润滑特性试验系统的研制

论述了轴向柱塞泵配流副与滑靴副润滑特性试验系统的组成和工作原理。详细介绍了系统各部分结构和功能。通过润滑特性试验系统，可以在不同压力、温度、转速、材料、结构下测试配流副与滑靴副间隙，并得出润滑膜厚度、承载力和泄漏流量等润滑特性参数之间的关系。该润滑特性试验装置使用高精度电涡流位移传感器测量配流副与滑靴副间隙，以保证对润滑膜厚度的测量误差小于1μm。通过润滑特性测试平台还可以确定出最佳的水液压柱塞泵配流副与滑靴副润滑结构和材料配对，为研制出性能良好的轴向柱塞式水液压泵奠定坚实的实验基础。     

水液压柱塞泵摩擦副材料极限pv值

针对水润滑摩擦副材料极限比功(pv值)不明导致水液压柱塞泵的设计缺乏依据的问题,对1Cr17Ni2与碳纤维增强聚醚醚酮(CFRPEEK)配对副材料开展了极限pv值研究。首先对泵内三大摩擦副进行了运动和受力分析,获得了各摩擦副的接触比压和比功;基于此,采用销-盘接触形式,研究了不同接触比压和滑动速度下1Cr17Ni2与CFRPEEK的摩擦系数和磨损率的变化规律,提出了以摩擦性能显著恶化为判据的极限pv值评价方法,得到了CFRPEEK的极限pv值为20~30 MPa·m/s;最后,经过200 h耐久性考核,泵的总效率为90.2%,各摩擦副摩擦表面光滑,磨损极小。结果表明,基于极限pv值的泵摩擦副材料选用合理,泵可长期高效运行。     

柱塞泵中柱塞摩擦副泄漏流量的分析

考虑到柱塞密封长度的变化，对柱塞与缸孔间环形间隙流动流量公式进行了修正，得出了修正系数的计算公式，为柱塞泵（马达）容积效率的分析和计算提供了方便。     

轴向柱塞泵配流副润滑特性的研究进展

介绍了国内外有关轴向柱塞泵配流副润滑特性方面的研究成果，并进行了综合分析和比较。指出需借鉴国外现有的关于轴向柱塞泵配流副压力分布规律的理论，确定最佳剩余压紧系数，现有的配流副结构设计方法和理论依据需进一步完善。建立了轴向柱塞泵配流副润滑特性试验平台，可在不同压力、温度、转速、结构下测试配流副间隙并得出配流副润滑膜的形成及变化规律。通过润滑特性测试平台还可以确定最佳水液压柱塞泵配流副润滑结构和材料配对，为研制出性能良好的轴向柱塞式水液压泵奠定实验基础。     

轴向柱塞泵配流副润滑特性分析

配流副润滑特性直接影响柱塞泵的使用性能及工作特性,而油膜承载力是衡量润滑特性的重要指标,为此开展轴向柱塞泵配流副油膜承载力的研究。首先根据柱坐标下雷诺方程(Reynolds)推导配流副楔形油膜压力场模型,其次建立配流副稳态计算模型,借助CFD流场仿真软件分析油膜承载力对配流副润滑特性的重要影响。对比理论模型与仿真结果,验证理论模型的正确性,为轴向柱塞泵的性能优化奠定基础。     

静压支承圆柱副的静态特性研究

文章提出一种新的径向柱塞泵，并对该泵的重要摩擦副一圆柱副的静态特性进行了研究和分析。     

轴向柱塞泵摩擦副的研究进展

现代液压中,柱塞泵作为能量转换的执行部件,是液压系统中最为核心动力的装置之一。其广泛应用于船舶、石油开采、工程机械等领域。柱塞泵按照柱塞的排列形式不同,有径向柱塞泵与轴向柱塞泵之分。轴向柱塞泵较径向柱塞泵而言,结构更加简单,制造成本更低,其端面配流的结构更易实现无极变量,且体积小、重量轻、维修方便,在技术经济指标上占更大优势,因此,端面配流的轴向柱塞泵是当今使用最为广泛的柱塞泵[1]。     

水液压柱塞泵中静压支承设计方法的理论研究

静压支承结构在水液压柱塞泵中起着重要作用,滑靴摩擦副和配流盘摩擦副是柱塞泵中典型的静压支承结构。目前静压支承的流场计算主要有两种方法,选择方法的依据主要是看哪种方法更加准确。不可压缩粘性流体的动量平衡方程(Naver-Stokes方程)是推导流场计算方法的基础,以此为依据进行严密的数学推演,可以得到与物理意义相吻合的流场设计方法。     

水压滑靴副的动静压混合润滑特性研究

水压柱塞泵多腔独立支承滑靴副比普通滑靴副的抗倾覆能力更强,具有更好的润滑特性。利用动静压混合润滑效应和增加径向泄漏阻尼的方法提高滑靴的抗倾覆能力。设计了三腔独立阶梯浅腔和带径向泄流的三腔独立支承的新结构水压滑靴副,应用CFD软件分析了其压力分布等流场特性及抗倾覆刚度,结果表明该滑靴副抗倾覆能力较普通滑靴副和阶梯全浅腔滑靴副等要强。     

轴向液压柱塞泵的柱塞和滑靴设计中的一些问题

文章描述了如何确定柱塞和滑靴的一些重要尺寸,也解释了设计和产品中的一些问题。     

水液压泵柱塞套变形特性的流固耦合研究

为实现水液压泵柱塞副的高效密封并自动补偿其磨损间隙,提出了一种柱塞副密封间隙自动补偿结构。通过流固耦合仿真技术研究了不同柱塞套厚度和环形槽宽度下柱塞套在内侧环形流体和外侧环形缝隙流体耦合作用下的变形特性。仿真结果表明,在相同的工作压力、流体域边界条件下,当环形槽宽不变时,随着工程塑料聚醚醚酮(PEEK)材质的柱塞套厚度的增大,柱塞套变形量逐渐减小;当柱塞套厚度不变时,柱塞套变形量随着环形槽宽的增大而增大。建立了柱塞副间隙自动补偿试验系统并进行了初步试验,试验结果和仿真结果基本一致。     

水压柱塞摩擦副的润滑特性研究

基于静压支承的思想，提出双阻尼效应柱塞副来提高其抗卡紧能力。该结构在柱塞的圆周表面上设置了几组支承腔室和阻尼小孔，构成的静压支承结构具有间隙中压力可随间隙变化的调节刚度，保证间隙大小的均匀性，避免卡紧。对双阻尼效应柱塞副进行了抗卡紧特性的理论推导和计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）研究。同时，综合考虑了水的流动惯性和表面粗糙度的影响，研究了水压柱塞副的泄漏特性，并进行了样机试验，对两种柱塞副结构的润滑特性进行了对比分析。     

考虑磨损进程的轴向柱塞马达柱塞副泄漏研究

轴向柱塞马达广泛应用于航空航天、工程机械液压作动系统,容积效率是其重要指标。然而其柱塞副承载润滑状态恶劣,发生的磨损会导致泄漏损失增大,进而使马达的容积效率低于理想设计值。建立了轴向柱塞马达柱塞副磨损退化进程模拟模型,获得了其从跑合磨损到稳态磨损过程中承载界面轮廓的变化,基于此,对自然磨损状态下柱塞副泄漏行为进行分析。结果表明,随着缸孔的磨损,柱塞副泄漏量呈先增大后减小的趋势,柱塞副运行400 min时达到稳态磨损阶段,此时泄漏量相比初始泄漏量增加了2.3%。指出了柱塞副磨损状态和泄漏损失变化的映射关系,对提高轴向柱塞马达的容积效率和实现轴向柱塞马达磨损预测性维护具有一定指导意义。     

海水液压泵缸孔柱塞副配合间隙设计

结合工况条件、材料特性、环境温度、介质特性及加工制造等,探讨了轴向柱塞式海水液压泵用高分子复合材料做缸孔并与耐蚀合金柱塞对偶时缸孔柱塞副配合间隙的设计方法,并预计其工作寿命.     

水压柱塞副的微流场特性研究

对于水压柱塞副间隙流场,水的流动惯性可能改变流场的局部甚至全局流态。综合考虑表面粗糙度和惯性力等因素,通过CFD仿真计算研究了包括水在内的几种不同黏度流体在柱塞副间隙流场中的压力和流量特性,并进行了试验对比验证。结果表明应用经典润滑理论得到的计算结果与实际情况有较大误差,设计计算时需要考虑惯性力和表面粗糙度的影响以及正确的流态,这是因为水的低黏度导致惯性力的效应增强,使得流态对表面粗糙度更敏感;表面粗糙度影响微流场的流态,最终影响摩擦副的压差流量特性。     

水压元件柱塞摩擦副的抗卡紧研究

针对水润滑普通间隙密封柱塞副在工作过程中出现的卡紧现象,提出了基于静压支撑的双阻尼效应柱塞副,并对其抗卡紧特性和流量特性进行了分析。结果表明:水的流动惯性和表面粗糙度的共同作用使得间隙摩擦副流场内可能产生局部紊流或整体紊流,计算时不能采用层流模型,需考虑惯性和表面粗糙度效应;提出的双阻尼效应柱塞副具有一定的抗卡紧能力,能实现柱塞的自动对中和平衡,防止卡紧,减小启动摩擦力;双阻尼效应柱塞副比同等密封长度的普通柱塞副的泄漏流量更小。     

水压轴向柱塞泵滑靴静压支承分析与计算

如果设计不合理，水的低粘度将使得水压泵滑靴静压支承的泄漏流量极其严重，导致滑靴几乎不能正常工作，于是对其设计计算提出了新的要求，利用滑靴支承面与柱塞头之间的短节流小孔来补偿细长阻尼孔的节流作用，对滑靴结构参数和性能参数进行了详细的分析与计算，为滑靴的设计提供了一定的参考依据，讨论了温度对支承性能的影响。     

水压柱塞泵配流阀的设计及试验研究

基于水介质粘度低、汽化压力高、有腐蚀性等特点，对配流阀的结构、材料及参数进行了分析与设计，并对多种配流阀的配对进行了试验研究。试验表明，由于气穴现象，阀配流水压柱塞泵的转速不能过高；配流阀的结构型式和材料对泵的容积效率有较大影响。