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柱塞间隙厚度对柱塞泵水流动特性的影响分析

1 研究背景轴向柱塞泵通过柱塞在泵腔内做往复运动来压缩或扩张泵腔内的体积以达到压油与吸油的目的[1-2]。由于其结构紧凑、容积效率高、运行平稳以及可靠等优点而被广泛应用于液压设备中[3-4]。然而,作为评价柱塞泵的重要指标的容积效率,不仅受其自身结构和制造质量的影响,而且还受到一些其他条件的影响,比如温度、工作压力、油液黏度和柱塞间隙的厚度等[5]。目前,国内对柱塞泵有一定的研究,但还没有形成一个完整的体系,针对柱塞间隙厚度的大小与柱塞泵效率关系的研究相对较少[6-8]。本文针对不同环形间隙厚度的柱塞泵进行CFD三维动网格数值模拟计算[9],并研究柱塞泵运行情况与环形间隙厚度对柱塞泵的影响、泄露量及其工作效率等问题,可为柱塞泵的日后投产使用提供一定的参考。2 柱塞泵驱动分析及建模2.1 柱塞泵模型建立2.1.1 柱塞泵结构柱塞泵的二维剖面如图1所示。由图1可以看出,柱塞泵的结构主要包括:1传动柱塞,2进油口,3进油管,4泵壳,5...  (本文共7页) 阅读全文>>

《机床与液压》2019年05期
机床与液压

小规格柱塞组件收口设计与生产仿真

0 前言柱塞组件是柱塞式泵/马达功能实现的核心部件。工作时,主轴带动转子旋转,转子带动柱塞组件随其旋转,同时柱塞组件因受到斜盘组件的限制作用,在随转子旋转的同时,在转子柱塞孔内沿泵轴方向往复运动。运动过程中,滑靴和柱塞还会产生绕自身轴线的旋转运动[1-3]。柱塞组件在运动过程中要承受油压力、离心力、惯性力、回程力、摩擦力及斜盘的垂直反力等,是油泵中受力最复杂,工作条件最恶劣的部件[4-6]。1 柱塞组件结构柱塞组件结构如图1所示。由柱塞和滑靴两个零件通过“柱塞收口生产技术”实现连接,形成球铰。收口过程材料发生塑性变形,但不允许出现裂纹问题。生产完成后,既要确保球形连接间隙适当、均匀,运动灵活,又要保证收口部位有足够的强度、寿命。2 设计要求一般柱塞组件会提出的设计要求有:(1)外观质量。例如:用10倍放大镜检查,不允许有裂纹。(2)转动灵活性检查。例如:以柱塞的自重能灵活转动。(3)偏摆角度。例如:收口后滑靴与柱塞轴线夹角不小于...  (本文共4页) 阅读全文>>

《化工设计通讯》2019年04期
化工设计通讯

柱塞泵常见故障判断与处理措施

1柱塞泵的安全运行措施柱塞泵能够产生足够高的压力,被广泛地应用于高压环境中。应用三缸单作用柱塞泵,产生足够的注水压力,达到注水的技术要求。为了保证柱塞泵安全运行,对柱塞泵的动力端和液力端进行优化,定期对柱塞泵维护管理,提高柱塞泵的完好率,降低柱塞泵的故障率,促使柱塞泵达到生产现场的需要,达到最佳的生产运行状态。加强对柱塞泵的生产运行管理,及时发现柱塞泵存在的安全隐患问题,降低机件之间的摩擦阻力损失,保证柱塞泵在最佳的运行参数下工作,提高柱塞泵的运行效率,满足介质增压的需要。2柱塞泵常见故障的判断与处理措施对柱塞泵的运行状况进行分析,判断柱塞泵发生故障的原因,采取对应的处理措施,及时解决柱塞泵的故障状态,恢复柱塞泵的正常运行的条件,使其达到生产工艺的要求。2.1柱塞泵输出流量不均匀的判断与处理措施如果柱塞泵吸入液体的量不足,是由于泵的进口管路堵塞,或者泵进口过滤器堵塞,引起泵的吸液出现了问题,导致柱塞泵的输出流量不均匀,严重的情况...  (本文共1页) 阅读全文>>

《液压与气动》2019年02期
液压与气动

考虑毛细流动效应的微型柱塞泵自吸性能研究

引言微型柱塞泵主要用于石油及页岩气井井下开采设备中,在航空、航天和工业机械臂等对外部环境和体积要求比较苛刻的领域也有应用。在泵自吸性能方面,目前许多国内学者[1-4]已做了大量研究,并提出相应的计算和仿真模型。王秀霞等[5]在对机用柱塞泵进行校验时,分析了柱塞泵吸油不足的原因,并提出改进的技术途径。分析指出,液压泵的自吸能力仅与泵本身结构有关,阀配流式柱塞泵由于进口配流阀的流动阻力很大,自吸能力很差[5]。不同于常见的典型排量较大的液压泵,如齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等,微型柱塞泵因其体积小,进出管和配流阀流道半径在0. 2~1 mm范围内,属于毛细管范畴,因此在研究其自吸性能时,除了上面已提出的因素外,流体重力、惯性力、黏性力和毛细流动效应等多重因素影响也是无法忽略的。在孔隙毛细流动效应方面,研究人员在理论分析和实验验证的基础上,获得了液体在毛细管中的流动规律,得出其流动过程受进口处液体流动状态、壁面粗糙度、液面上方表面蒸气压、颗...  (本文共4页) 阅读全文>>

《西安航空学院学报》2019年01期
西安航空学院学报

某型飞机液压柱塞泵柱塞磨损失效分析

0 引言某型飞机液压柱塞泵是液压系统动力源的主要组成部分,具有大流量、高压力、高精度,对油液污染比较敏感等特性。液压柱塞泵壳体内的转子端面与分油盘、滑靴与止推垫圈为关键摩擦副~([1]),零件在转动过程中承受交变应力、冲击载荷和表面摩擦磨损~([2]),发挥着传力、密封、润滑、散热的作用~([3]),所受工况比较复杂。影响柱塞泵寿命的主要失效形式包括磨损、疲劳和老化~([4]),其中,转子、柱塞滑靴的端面是磨损失效中最常见部位。本文主要针对柱塞泵柱塞的一次异常磨损进行失效分析。1 故障失效分析1.1 故障现象某架飞机在外场试车时,液压系统压力从28 MPa急速下降到22 MPa,在紧急停车后,检查飞机液压系统压力下降原因,判定为液压泵失效故障,分解检查液压泵壳体回油,发现滤杯内有金属屑。液压泵返厂后取工作液化验,符合GJB420B6级要求,分解后发现壳体内有大量金属屑,目视检查认为是铜屑,液压泵底部分流活门(分油盘)有明显粘铜磨...  (本文共7页) 阅读全文>>

《华中科技大学学报(自然科学版)》2019年06期
华中科技大学学报(自然科学版)

柱塞副微运动轨迹及微倒角对其影响分析

轴向柱塞泵以其压力等级高、功率密度大[1]等优点广泛应用于液压传动设备、工程机械、液压伺服控制等系统中[2].在轴向柱塞泵向高压化和高速化方向发展的同时,也对其寿命和可靠性提出了更高的要求.作为轴向柱塞泵优化设计的基础,其内部关键摩擦副的润滑和密封机理已经成为国内外研究的热点.轴向柱塞泵柱塞副的微运动是近些年研究的热点[3],文献[4-6]开发了专门用于轴向柱塞泵摩擦副油膜仿真的Caspar软件,并且针对柱塞副进行了流固耦合仿真研究.柱塞表面微形貌成为改进柱塞副油膜润滑性能的重要措施,其中包括正弦微形貌、鼓型微形貌等[7-8].其他结构参数,例如柱塞副间隙值、长度以及柱塞和缸体倒角也对柱塞副功率损失有影响[9].随着仿真技术的进步,虚拟样机技术已经被拓展到以海水为介质的轴向柱塞泵中[10].文献[11-13]研究了柱塞的微运动以及柱塞副油膜的压力分布.随着柱塞副固液耦合模型的建立,铜套形貌对柱塞副混合摩擦状态的影响可以进行定量分...  (本文共6页) 阅读全文>>