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。     

轴向柱塞泵配流副油膜的实验研究

本文通过实测配流副间的油膜厚度,分别考察了转速,压力和斜盘摆角变化对油膜厚度的影响。根据实测数据综合分析,探讨了轴向柱塞泵配流副早期磨损“烧盘”的机理及其成因,并提出改善配流副工作性能的措施。     

轴向柱塞泵配流副油膜的实验研究

本文介绍了对６３ＣＹ１４－１Ｂ型轴向柱塞泵配流副油膜的实验研究结果，该研究结果为改进该泵配流副的性能提供了依据。     

轴向柱塞泵平面配流副的优化设计模型研究

轴向柱塞泵平面配流副的优化设计模型研究李小宁毕诸明路建萍（南京理工大学制造工程学院２１００９４）１引言轴向柱塞泵平面配流副是指由泵缸体与配流盘组成的转动摩擦副。在工作时，配流副之间的高压液体对缸体产生必要的反推力和反推力矩，以平衡柱塞对缸体产生的压紧...     

高转速条件下轴向柱塞泵配流副摩擦磨损特性

结合轴向柱塞泵配流副实际受力与运动形式，使用盘-环试验机在L-HM 46抗磨液压油润滑条件下，研究轴向柱塞泵配流副(38CrMoAl-CuPb15Sn5)在高转速(1800 r/min)的摩擦磨损特性并分析磨损机理。实验结果表明：与中低转速相比，高转速测试条件下的配流副更易发生粘着磨损；38CrMoAl经调质、渗氮处理后与CuPb15Sn5组成的配流副在高转速工况下摩擦磨损性能良好，其磨损率比38CrMoAl未经热处理和只渗氮处理配流副分别降低69%和57%；调质热处理可改善38CrMoAl的表面特性，减少摩擦过程中CuPb15Sn5在其表面的附着继而改善配对副摩擦特性，将有助于提高配流副的工作寿命。     

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。     

轴向柱塞泵配流副油膜成型及其预测方法研究

一定厚度与形状的油膜是轴向柱塞泵配流副保持良好工作状态的首要前提,也是衡量其润滑特性的主要指标之一。为了弄清配流副的成膜特性及形态,基于普适的油膜理论,推导了密封场内的油膜分布解析式,并用实验数据代替差分网格点值进行逐点运算,获得了密封带的油膜分布图。在自制的模拟装置上开展了实验研究,主要包括不同供油压力下的成膜时间、稳定性及不同油膜平衡厚度、不同测点的油膜分布规律。对比分析表明,20 MPa供油压力内密封带上几个测厚点的实测值可以预测整个油膜的总体分布形状,符合理论分析的结果,一定范围内可以作为近似预测方法来估计油膜的瞬态流型。     

轴向柱塞泵摩擦副润滑膜性能动态试验系统分析

为了进行供油压力高、输出流量大的轴向柱塞泵配流副、滑靴副等关键摩擦副润滑膜性能试验,基于试验供油油路与加载油路分离原则,研制了轴向柱塞泵摩擦副润滑性能试验系统。论述了轴向柱塞泵摩擦副润滑特性研究的必要性及目前试验研究存在的主要问题,根据润滑理论模型分析了试验研究的主要内容,针对其难点提出了基于精密位置反馈的新型电液控制润滑膜动态试验系统组成、特点及关键技术等。通过在研制的试验系统上进行实际的油膜平衡、密封带多点膜厚实测及泄漏流量与膜厚等试验的数据分析表明,该试验系统稳定、可靠,能够完成预期设计的试验对系统的要求,亦可开展相关摩擦副润滑特性试验研究。     

斜盘式轴向柱塞泵配流副失效原因的研究

在工程机械液压传动系统中,经常出现配流副早期磨损失效,导致斜盘式轴向柱塞泵磨损失效。通过对配流副润滑油膜厚度的实验研究和综合分析,得出配流副磨损失效的主要原因是油液中的污染物造成的,并提出改善配流副工作性能、延长泵使用寿命的措施。     

锥形轴配流副水介质轴向柱塞泵的研究

提出了水介质液压泵锥形轴配流方式并介绍了泵的主要结构。根据锥形配流副的工作特性,讨论了新型配流副对泵性能带来的影响,列举了泵的设计所需要研究的问题。     

斜盘轴向柱塞泵配流副流固耦合润滑机理研究

当斜盘轴向柱塞泵处于高压工况时，其配流盘会产生翘曲变形。基于弹性流体动力润滑理论，建立斜盘轴向柱塞泵配流副流固耦合模型，求解配流副润滑控制方程，分析了斜盘轴向柱塞泵缸体转速、缸体倾角、液压油黏度、配流副油膜厚度、配流副密封带宽度等工况与结构参数对其配流盘发生翘曲变形的影响。研究显示：斜盘轴向柱塞泵配流盘变形云图以腰形槽中心连线为轴线呈现一定的对称分布；配流盘高压侧外密封带区域变形最大，配流盘低压侧外密封带区域变形最小；在相同工况下，配流盘的材料与结构影响配流副油膜厚度与形状。     

轴向柱塞泵织构化配流副的动态特性分析

以织构化配流副为研究对象,分析了织构化配流副的稳态受力和瞬态受力情况,建立了织构化配流副的数学模型和基于Simulink的仿真模型,并以配流副间油膜厚度为考察对象进行研究。结果表明:相对于普通配流副,压力突变时,织构化配流副的油膜厚度变化更小,油膜厚度的动态性能参数均有一定程度的提高。动态特性与油膜刚度相关,油膜刚度越大越有利于配流副的动态特性的提高。油膜厚度近似为零时,织构化配流副的压缩效应有利于配流副避免固体接触。     

轴向柱塞泵配流盘减压装置可视化分析

对轴向柱塞泵配流盘减振装置进行仿真比较。应用CFD软件FLUENT,对两种不同结构的减压槽配流过程进行仿真,利用动网格对缸体转动、柱塞往复运动这一过程进行动态的模拟,得到柱塞在配流盘上不同位置的速度分布,以及在缸体不同转角下压力和流量的变化曲线;分析出配流过程中预升压和预卸压的压力变化情况,得出减压槽不同结构尺寸对配流过程稳定性影响,从而证明可以通过设计减压槽结构来完善配流盘配流,减小配流过程的振动和噪声。     

轴向柱塞泵配流副短阻尼孔效应研究

在间隙径向压力对数分布的条件下,进行了短阻尼孔型配流副静压支承的受力分析,得出了油膜厚度是工作压力、结构系数及油液粘度的函数;建立了配流副静压支承在突变载荷下的动态方程和模型,对静压支承的动态特性进行了仿真研究,仿真结果表明短阻尼孔型配流副静压支承具有较好的动态特性,且油膜厚度能在很短时间内恢复到平衡位置,具有很小的超调量.     

热流固耦合下柱塞泵配流副参数对摩擦性能的影响

为探讨热流固耦合下柱塞泵配流副参数对摩擦性能的影响,建立配流副的润滑模型,采用有限差分法对雷诺方程、能量方程和弹性变形方程进行求解,考虑黏度-温度、黏度-压力的关系,利用松弛迭代法求得热流固耦合下油膜压力、弹性变形与油膜温度分布的数值解,并运用MATLAB得到油膜压力、弹性变形、油膜温度分布云图;分析配流副参数对油膜承载力、摩擦力、摩擦转矩和摩擦因数的影响。结果表明：缸体倾斜角度和初始油膜厚度对油膜承载力的影响较大,增大缸体倾斜角度和减小初始油膜厚度,可提高油膜承载能力;减小润滑油黏度、增大初始油膜厚度能有效降低润滑摩擦过程中的摩擦力和摩擦因数。     

斜盘泵滑靴副剧烈磨损过程的动态特性分析

斜盘泵在发生滑靴副磨损故障时表现出与正常状态下完全不同的动态特性。为深入分析滑靴磨损量对滑靴副动态特性的影响,在不考虑滑靴倾斜的条件下,建立了描述滑靴剧烈磨损的动力学模型。通过对滑靴磨损过程的发展机理分析,采用近似圆弧进行拟合的方法得到磨损量与磨损轮廓的数学描述方程;同时给出滑靴磨损状态的压力控制方程、膜厚方程、流量平衡方程和力平衡方程,由此建立滑靴在压油区的动力学模型。通过数值分析得出磨损量与滑靴副泄漏量、压力分布、滑靴承载力以及最小油膜厚度之间的变化规律。结果表明:滑靴泄漏量随滑靴磨损量的增加而变大,从而加快滑靴底面油膜压力沿滑靴径向的递减速度,进而降低滑靴的承载力,减小滑靴的最小油膜厚度,削弱滑靴副适应载荷变化的能力。     

非对称轴向柱塞泵斜盘力矩特性研究

高压化轴向柱塞泵的配流盘多以非对称、具有较大死区的结构来取代对称式结构以提高增压能力。针对某航天舵机用柱塞泵对柱塞腔压力周期变化规律进行研究，进而对非对称式配流结构斜盘力矩进行了理论分析并建立了其数学模型。最后基于AMESim平台搭建了传统对称式和非对称式斜盘力矩仿真模型并在典型工况下进行了对比分析。与对称式斜盘力矩特性不同，液压力矩在非对称式斜盘力矩中不可忽略，其大小主要受系统压力的影响而与斜盘倾角无关。     

球面配流对轴向柱塞泵性能影响的研究

为了对比分析球面配流与传统平面配流对轴向柱塞泵性能的影响,运用曲面造型技术建立基于球面配流的柱塞泵整体流域几何模型。在此基础上,采用动网格模拟缸体柱塞腔的轴向往复运动及旋转运动,利用计算流体动力学技术基于全空化模型对柱塞泵整体流域进行分析,分析了球面配流与平面配流对柱塞泵的压力流量脉动、空化现象等方面的影响。分析结果得出:在柱塞泵空化程度的影响方面二者差异很小,在配流过程中球面配流更加稳定,其压力、流量脉动率均优于平面配流。     

斜盘式轴向柱塞泵最佳柱塞数确定方法

给出了斜盘式轴向柱塞泵结构及性能的主要影响因素,分析了柱塞数与各因素之间的关联性。运用综合因素评价法,对各因素进行综合性加权比较,得出了柱塞数选取最佳方案。运用该方法确定了K3V型双联轴向柱塞泵设计中的最佳柱塞数(最佳柱塞数为9)。     

水压轴向柱塞泵配流副流场的CFD解析

利用CFD(Computational fluid dynamics)软件对水压柱塞泵的配流副流场进行了数值解析;获得了水膜流场的速度、压力分布及其泄漏流量;对3种不同结构的配流副流场特性进行了比较分析,同时与经典润滑理论的计算结果进行了对比;仿真结果为水压柱塞泵配流副的结构设计或改进提供了参考。