高速轴向柱塞泵空化机制研究与优化

为降低高速轴向柱塞的空化程度,以某型号轴向柱塞泵为例,利用Pumplinx软件搭建CFD仿真模型,探究不同转速与不同吸油口压力对泵空化程度的影响,并结合MATLAB软件对离散的仿真结果进行拟合,得到转速、吸油口压力与吸油效率的变化规律曲线。研究结果表明：当柱塞腔内气体体积达到12% 以上,柱塞泵吸油效率下降甚至无法吸油;通过提高吸油口压力可以有效降低柱塞腔的空化程度,提高柱塞泵吸油效率;为了保证泵在5 000~6 000 r/min下能够正常吸油且有较高的吸油效率,可以使吸油口压力值介于0.25~0.30 MPa之间,此时柱塞腔空化程度和吸油效率均达到相对稳定。     

直升机液压泵的CAT系统研究

根据直升机液压附件维护要求,采用计算机辅助测试和虚拟仪器技术,构建并开发基于LabWindows/CVI环境的直升机液压泵测试系统。利用该CAT系统解决了柱塞泵回油流量的自动测试问题以及吸油压力、油温控制、油液清洗等问题,系统操作简便、稳定可靠。     

高压气平衡式补油装置的液压转向系统设计

针对某型号特种车辆的静液压转向系统在环境温度及油液损耗下压力变化影响转向精度的问题,设计了一种静液油液补偿装置。该装置采用高压气体平衡式补油方式对系统进行压力补偿,避免了车辆转向时的压力波动。仿真和试验表明:所设计的静液补油装置提高了车辆的转向精度,并能保持静液压转向系统压力长期稳定,简化了预充压操作,缩短了任务准备时间,改善了车体液压转向系统的工作性能。     

论残余高压容积对轴向柱塞泵噪声的影响

笔者在《液压与气动》杂志的1989年第四期上发表过轴向柱塞泵噪声探讨一文,本文将着重讨论残余高压容积对轴向柱塞泵噪声的影响。笔者认为:CY系列轴向柱塞泵的噪声主要来源于柱塞的吸油到压油的转换过程中,在此过程中,压油腔的高压油迅速回流入柱塞腔内从而引起柱塞腔瞬间升压,产生水锤效应,同时由于高压油回冲造成严重的输出流量脉动,残余高压容积的大小直接影响到柱塞泵的噪声     

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。     

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.     

航空恒压柱塞泵全工况效率特性分析

详细分析了柱塞泵的容积损失功率和机械损失功率,以及温度和压力的变化对油液物理特性的影响,建立了考虑油液温度、负载压力、输入转速、斜盘倾角因素影响下的柱塞泵全工况效率模型,对包含柱塞泵的液压系统进行了仿真计算,得到了不同条件下泵效率变化的三维图,为航空柱塞泵的设计和使用提供参考。     

液压油体积弹性模量综合实验系统设计与分析

设计一种液压油体积弹性模量综合实验系统,介绍该系统的工作原理;基于定义法设计弹性模量检测装置;设计伺服控制分系统并对其性能进行分析,结果表明所设计系统的性能指标较好地满足了设计要求;构建系统的总体结构。该系统不仅可以高精度地在线测量油液的体积弹性模量,也可用于研究液压油含气效应以及油液体积弹性模量与温度、压力、含气量等参数间的精确数学关系,还可研究弹性模量对系统动态特性的影响。     

基于射流原理的液压泵补油装置特性研究

利用射流补油的方法,不仅能解决液压泵吸油不足的问题,也能将系统中的溢流能量回收利用,在改善泵的性能同时,提高能源的利用率。利用FLUENT对射流补油装置进行仿真计算,研究各相关参数对射流补油装置的影响,得到射流装置的最佳结构参数,使其能够拥有较大的引射比。研究结果表明:使用渐缩孔、大压差和小孔边距有利于装置补油。     

直柱塞/斜柱塞轴向柱塞泵的对比分析

针对柱塞泵结构不同,通过计算和MATLAB仿真,对斜柱塞泵和直柱塞泵在定量工况下结构尺寸、几何排量、流量脉动等展开研究。结果表明:在同等条件下,直柱塞泵与斜柱塞泵相比流量脉动情况稍好。斜柱塞泵与直柱塞泵相比有它自身的优点:柱塞位移增大、缸体径向尺寸变小、泵有更大的排量和更小的体积,柱塞离心分力有助于柱塞回程,能有效提高泵的吸油压力。     

一种绞吸式挖泥船定位桩缓冲起升液压油缸的设计

针对绞吸式挖泥船定位桩缓冲起升液压油缸起动压力大,油缸回落时冲击力大,工作时稳定性和可靠性差、使用寿命短等问题,对其整体结构进行重新设计。在缸体底部采用双进单出油路,用单向阀控制,实现了起动压力小;在活塞杆底部采用缓冲弹簧和节流孔相结合的缓冲装置,实现活塞杆回落时速度递减,冲击力小。使用结果表明:改进后的缓冲起升液压油缸的稳定性及使用寿命大幅度提高。     

轴向柱塞泵回程球铰副力学特性分析与计算

为探求轴向柱塞泵回程球铰副中球铰的受力情况,建立吸排油2个区的柱塞和球铰的力学模型,并对球铰受到的法向压力进行分析计算。结果表明：回程球铰副受力最大区域分布在吸油区,适当的进油压力能改善回程球铰副的受力〖JP2〗状况,提高泵的使用寿命。排油区柱塞受到的影响相对较小,球铰受到的最大法向压力约为吸油区的1/2;当回程球铰副出现磨损情况时应多从吸油区柱塞受力方面进行分析。研究结论对回程球铰副设计和配对材料的选择具有一定的指导意义     

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℃。     

基于AMESim的恒压变量柱塞泵的建模与仿真分析

分析了恒压变量柱塞泵的工作原理和机能,利用AMESim的液压机械信号库建立该型恒压变量柱塞泵的仿真模型,根据恒压变量柱塞泵实际的结构与尺寸设置仿真模型的各个参数,对恒压变量柱塞泵静动态特性进行仿真研究,得出了恒压变量柱塞泵工作时泵口的压力和流量特性曲线。将其与恒压变量柱塞泵的流量压力样本特性曲线对比,具有一定吻合度,说明所建立的该型恒压变量柱塞泵仿真模型是比较准确的。同时得出了恒压变量柱塞泵的超调量及恒压调整时间。     

轴向柱塞泵配流盘非死点过渡区特性优化

针对三配流窗口非对称轴向柱塞泵在非死点过渡区配流转换产生较大的流量和压力冲击问题,提出一种采用额外油道将非死点过渡区高压油预泄至上死点过渡区的新型配流盘结构,不仅可降低流量脉动和压力冲击,而且过渡区高压油液得到再利用,提高液压泵能效。首先设计新型配流盘结构,理论分析了新型配流盘工作原理,并建立基于新型配流盘的非对称轴向柱塞泵仿真模型,分析油道半径和分布位置对轴向柱塞泵流量脉动的影响,研究不同负载情况下新型配流盘结构的有效性。结果表明：该方案能对非死点过渡区柱塞起到预降压作用,对上死点过渡区柱塞起到预升压作用;当油孔半径为065 mm,分布位置为8°和88°时,轴向柱塞泵性能最优。     

基于AMESim的斜盘轴向柱塞马达特性研究

分析斜盘轴向柱塞马达的力矩损失和泄漏损失,利用AMESim软件平台建立斜盘轴向柱塞马达的液压系统模型。在相同工况条件下,通过调节配流盘三角形阻尼槽的结构参数,得到液压系统模型仿真曲线,依据仿真结果:在进出油转换过程中,斜盘轴向柱塞马达的压力冲击不超过入口压力;以减小压力冲击和流量脉动为目标,优化了斜盘轴向柱塞马达配流盘三角形阻尼槽的结构参数。     

变流量轴向柱塞泵性能优化

变流量轴向柱塞泵输出流量的稳定性是衡量其性能的重要指标,配流盘上的节流槽对流量脉动有重大影响,流量脉动又会引起压力脉动。为减小变流量轴向柱塞泵的流量脉动,利用AMESim建立变流量轴向柱塞泵模型,给出节流槽过流面积计算公式,利用MATLAB绘制节流槽过流面积图,在柱塞子模型中导入数值进行仿真分析。分析发现：在柱塞腔刚与压油腔连通时,流量倒灌现象与过流面积成正相关;随着柱塞腔继续转动,流量脉动与过流面积成负相关。根据该研究设计一种V-梯形节流槽,有效提高变流量轴向柱塞泵性能。     

轴向柱塞泵滑靴副服役损伤与防护的研究进展

轴向柱塞泵是液压传动系统的核心动力元件,广泛应用于诸多工程领域。滑靴副是轴向柱塞泵中3对关键摩擦副(滑靴副、配流副和柱塞副)之一,显著影响柱塞泵的服役安全。滑靴副的磨损是引起柱塞泵失效的主要原因,开展滑靴副的服役损伤与防护措施研究对柱塞泵向高速、高压化技术发展有着重要意义。概述了轴向柱塞泵的基本工作原理;介绍了滑靴副间隙润滑油膜的形成和3大作用(润滑、密封和承载),以及油膜特性测量方法和影响因素;阐述了滑靴副的磨损机理、磨损影响因素及磨损状态评估方法;基于滑靴副的油膜特性及磨损机理,着重讨论了滑靴副延寿设计方法和失效防护措施,如优化滑靴副材料匹配、结构的延寿设计方法,以及利用表面织构化、固体润滑涂层改善滑靴副表面摩擦学性能的表面改性方法。表面织构化的原理是利用微纳米加工手段在滑靴副材料表面加工出具有一定形状、尺寸且排列规则的几何阵列来收集磨屑、储存润滑介质或通过产生流体动压效应来增强润滑进而减小磨损,固体润滑涂层则是通过改变基体表面的组织结构来提高滑靴副表面的承载力和增强滑靴副的自润滑性能。最后对轴向柱塞泵滑靴副未来的研究方向提出了展望。