高速高压轴向柱塞泵缸体的气穴机理研究

以斜盘式柱塞泵为例,利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真分析计算了其在同一转速下不同直径比的情况下气穴发生情况,给出在保证泵流量情况下柱塞及吸油孔极限直径比的计算公式。并比较了在同一工况同一直径比不同进油口结构的气穴情况。通过计算结果的分析知道柱塞直径与吸油孔直径的直径比对缸体的气穴影响较大,不同的吸油孔结构对气穴的影响较大。从气穴产生的原因分析柱塞泵的气穴,对于柱塞泵缸体及柱塞的设计提供了理论依据及设计指导。     

凿岩机液压泵供油不足故障的排除

液压凿岩机属液压冲击设备,若供油量不足,将直接影响凿岩机冲击频率和冲击功率的发挥。为使液压凿岩机能充分发挥其效能,就要求液压泵必须达到规定的排量。因为柱塞泵具有容积效率较高、工作压力高巨流量可调等特点,所以液压凿岩机上一般选用柱塞泵。液压凿岩机在工作过程中常常出现冲击频率下降或油压偏低的现象,一般是由于柱塞泵出现下列故障所致。 １．空气侵入柱塞泵工作腔引起排量减小 （１）原因 液压凿岩机的作业环境比较恶劣,在此环境下很容易出现柱塞泵的吸油口处密封不严或吸油管破裂等现象,从而使泵吸进了空气。柱塞泵在…     

油箱液体增压器的结构与性能分析

介绍了一种应用于液压系统的新型增压装置--油箱液体增压器.以往的液压系统由于液压泵入口处压力过低,极易引起吸空现象,扰乱液压泵的吸油特性,破坏油液的连续性并引起气穴噪声,对整个液压系统危害很大.利用该增压器可提高封闭油箱内油液的绝对压力以及系统液压泵的入口压力,有利地改善液压泵的动态特性,并可有效地减少泵入口处气穴现象的产生,降低系统的气穴噪声,在系统的故障检测等方面也有较好的应用,且结构简单、使用方便,定会有广泛的应用前景.     

挖掘机液压泵吸油口压力为何波动过大?

我公司开发的ＷＹ２０液压挖掘机的液压系统采用恒功率变量柱塞泵,为了保证该泵的吸油能力,采用了闭式充气加压液压油箱。但在测量液压泵的进油口压力时,却发现该压力随工作装置的运动而发生周期性的变化,且变化幅度较大,最小为０．０７５ ＭＰａ（真空度为０．０２５ ＭＰａ）,最高值达到０．２ ＭＰａ;而工作装置不运动时,该压力较稳定,约为０． １４ ＭＰａ。 液压泵吸油口压力过低会降低泵的工作效率,并且容易使油液产生气穴现象,该现象是液体流动中一种极为有害的现象。气穴发生时,除使油液的流动性变坏外,在气泡崩溃时,…     

井下微型单柱塞泵流量特性分析

自动垂直钻具井下纠斜的动力由液压动力源提供,单柱塞泵就是其中的一种。通过建立柱塞泵理论模型,分析环境压力对油泵流量特性的影响(特别是对油泵吸油特性的影响),指出了在常规环境压力下常常发生的油泵吸油不足的根本原因是受吸油单向阀压降不能超过一个大气压的限制,而在井下高压环境下却可以避免这一限制。利用CFD软件对柱塞泵吸油单向阀容腔的内部流场进行的数值仿真和对柱塞泵在高、低压环境以及不同转速下的性能测试,都验证了上述结论。     

几种液压件常见的噪声故障

本文以WLY 100型液压挖掘机的液压系统为例,对其可能产生噪声的原因、排除方法介绍如下。1．柱塞泵或马达的噪声(1)吸空现象是造成液压泵噪声过高的主要原因之一。当油液中混入空气后,易在其高压区形成气穴现     

液压系统气穴现象的成因分析及预防措施

根据相关流体动力学理论,对经过阀孔的液流和泵的吸油管路进行了计算。结合液压系统气穴现象的发生机理,分析了多种情况下气穴现象的成因,对液压系统在生产实践中的使用提出了预防措施,并对广大从业人员提出了一些建议。     

高速航空柱塞泵研究现状

航空柱塞泵是飞机液压系统的核心动力元件,通过提高自身转速和压力来提高液压能源系统的功率密度。阐述了高转速航空柱塞泵的特点及分类,分析了高转速对航空柱塞泵带来的技术挑战,总结了国内外在高速柱塞泵研究领域的一些重要研究成果。详细阐述了航空柱塞泵在高速运动状态下的旋转组件动力学、吸油、排油、功率损失等特性,并提出了相应的防治措施。     

单柱塞泵工作腔流场的数值模拟和实验研究

针对单柱塞泵工作容腔的气穴现象,运用Fluent软件对柱塞泵工作容腔的气穴流场进行了数值模拟,采用了非平衡壁面函数的k-ε模型和带有空化作用的多相流混合模型,得出了不同阀口开度和入口速度下柱塞泵工作容腔的气穴流场的分布规律.在实验方面,采用了不带补油泵和带补油泵两套实验装置来对比测试柱塞泵工作容腔的真空度大小.将仿真和实验结果进行比较,模拟得到的柱塞泵工作容腔的真空度和实验得到的真空度比较吻合,表明非平衡壁面函数的k-ε模型和带有空化作用的多相流混合模型能够有效地预测柱塞泵工作容腔气穴流场的分布规律.     

单柱塞泵流量压力输出特性研究

现有的柱塞泵一般采用1个缸体同时集成多个柱塞,多个柱塞通过缸体耦合在一起,不能独立控制,多个柱塞只能按某特定规律运动,共同完成吸油和排油。在工作中,存在高效区域无法随负载动态调整和单液压泵不能同时输出多级压力匹配不同负载需求的缺点,为此提出一种矩阵式多单柱塞泵重组液压驱动系统。针对所提出新型液压驱动系统的前期探索研究,分析单柱塞泵流量压力输出特性,在详细阐述单柱塞泵结构特点的基础上,研究了单柱塞泵的工作原理。通过AMESim建立单柱塞泵的流量压力仿真模型,分析单柱塞泵的机电液的耦合特性和流量压力输出特性,讨论蓄能器和单柱塞泵的液压耦合特性,最后通过实验研究对单柱塞泵的特性进行验证。     

考虑黏-温特性对柱塞泵空化射流的影响

黏度是液压油的基本属性之一,其值对温度变化非常敏感,而温度又是影响油液发生空化的直接因素之一,因此为研究油液的实时黏-温特性对轴向柱塞泵空化效应的影响,利用流体仿真分析软件PumpLinx建立了包括湍流模型、全空化模型等条件在内的轴向柱塞泵动态CFD模型;并在考虑配流副间隙、柱塞副间隙和滑靴副间隙基础上,通过分析对比黏度恒定和实时黏-温变化两种条件下柱塞泵温度场、速度场和气体体积分数等因素,分析了黏-温特性对轴向柱塞泵内空化效应的实时影响。结果表明:与黏度为定值相比,在实时黏-温条件下柱塞泵空化效应更加剧烈,研究过程中所建立的仿真模型为后续的优化设计提供了一定的指导。     

轴向柱塞泵低气压运行特性建模与试验分析

空化是影响液压系统动态特性的重要因素,为此开展了轴向柱塞泵低压环境下的工况研究。考虑气液两相混合油液的密度、体积弹性模量和黏度的影响,限制入口油腔的最低压力,建立轴向柱塞泵的压力流量模型,计算获得轴向柱塞泵在不同工况下的流量特性,并通过试验验证。研究表明:负载增大导致更严重的空化以及泄漏,并使容积效率降低;轴向柱塞泵在达到临界流量之后,转速提升只会加剧空化,而不能提升流量;最大容积效率出现在临界流量产生之前。为轴向柱塞泵低气压性能预测提供了理论支撑。     

直线电机驱动水液压柱塞泵运动规划及仿真分析

水液压柱塞泵是水液压系统的关键元件,由于水介质的理化特性差异导致其泄漏、摩擦磨损、腐蚀、气蚀等现象比油压柱塞泵严重,为解决传统斜盘式水液压柱塞泵流量脉动大的问题,提出了一种新型的直线电机驱动水液压柱塞泵结构。通过研究恒流量直线电机驱动柱塞泵的可行运动规划,选取了直线电机以三角波间隔T/4相位差的运动方案,以实现双直线电机双作用水压柱塞泵实际输出较小的流量脉动。应用AMESim软件,构建了两种不同配流方式的双直线电机双作用柱塞泵系统的仿真模型。仿真发现,柱塞配流电机柱塞泵相比阀配流,其压力和流量脉动很小,其压力脉动幅度小于2%,流量脉动率仅为0.008。     

高压轴向柱塞泵滑靴副性能测试液压

为了测量35 MPa高压轴向变量柱塞泵滑靴副的油膜性能参数,需研制一套滑靴副性能测试液压系统。针对35 MPa的高压工作环境,设计出了一种高压轴向变量柱塞泵滑靴副性能测试液压系统,并建立了其AMESim仿真模型。通过仿真分析,得知该液压系统的卸压能满足工作要求,其卸荷性能良好,而且无论是卸压还是卸荷过程,液压冲击均得到有效的抑制,因而,该液压系统能够满足泵在35 MPa高压工况下平稳运行的要求,从而为提高35 MPa高压轴向变量柱塞泵滑靴副的油膜性能提供了前提保障。     

变转速工况对直线共轭内啮合齿轮泵容积效率的影响

随着液压技术向高压化、轻量化、节能化发展,直线共轭内啮合齿轮泵因具有结构紧凑、流量脉动小、使用寿命长、噪声小等优点,其应用领域逐步扩大。随着内啮合齿轮泵使用转速的变化,其容积效率也出现变化,为了获得内啮合齿轮泵转速对其容积效率的影响规律,采用液压油、纯水两种介质,通过数值计算的方法,研究内啮合齿轮泵转子域空化特性、对比分析出口体积流率。结果表明：随着转速上升,内外齿啮合最小容积腔及吸油口处气相体积分数增加明显,易引起空化、气蚀,从而产生噪声、振动等问题;当转速过高时,介质中的气体析出明显,易出现吸空现象,导致齿轮泵容积效率降低,纯水介质比46#液压油介质下的齿轮泵容积效率更低。因此,要改善高转速工况下的齿轮泵容积效率,需优化内啮合齿轮泵进油口流道,增加入口压力,提升内啮合齿轮泵高转速工况下的综合性能。     

NOISE IDENTIFICATION FOR HYDRAULIC AXIAL PISTON PUMP BASED ON ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS

The noise identification model of the neural networks is established for the 63SCY14-1B hydraulic axial piston pump. Taking four kinds of different port plates as instances, the noise identification is successfully carried out for hydraulic axial piston pump based on experiments with the MATLAB and the toolbox of neural networks. The operating pressure, the flow rate of hydraulic axial piston pump, the temperature of hydraulic oil, and bulk modulus of hydraulic oil are the main parameters having influences on the noise of hydraulic axial piston pump. These four parameters are used as inputs of neural networks, and experimental data of the noise are used as outputs of neural networks. Error of noise identification is less than 1% after the neural networks have been trained. The results show that the noise identification of hydraulic axial piston pump is feasible and reliable by using artificial neural networks. The method of noise identification with neural networks is also creative one of noise theoretical research for hydraulic axial piston pump.     

阀配流水压柱塞泵的回冲射流及其容积损失

为揭示水压柱塞泵配流阀对泵容积效率的影响程度,设计了阀配流柱塞泵可视化实验装置。通过高速摄像系统清晰观测到柱塞泵中回冲射流现象及形态特征。以阀芯瞬态位移、泵腔压力实测数据为边界条件进行配流阀动网格流场仿真,并进行瞬时流量积分,获得了排水阀回冲射流引起的柱塞泵容积损失数值。结果表明:在1500 r/min转速下,回冲射流时长占柱塞排水周期的30%,约为6 ms,阀芯存在多次振荡且伴随着射流空化;回冲射流造成泵容积效率的损失约为5.3%。     

ZBG型阀配流超高压轴向柱塞泵

该文介绍一种全新的阀配流超高压轴向柱塞泵。其特点是整体式超高压轴向柱塞泵用配油阀的改进设计,这就使得油泵工作压力可以达到100MPa的超高压水平。是目前国内少有的超高压液压元件。     

高速轴向柱塞泵柱塞腔空化机理研究

针对高速轴向柱塞泵内的空化问题,以某型号高速轴向柱塞泵为研究对象,搭建了其CFD数值仿真模型,研究柱塞泵旋转过程中的空化机理及演变规律。首先,对额定工况下柱塞泵的空化现象进行可视化分析,揭示空化的发生位置及在该位置处产生空化的机理;其次,以转速为变量,研究转速对空化的影响规律及其影响机理。结果表明:空化主要发生在柱塞腔内,充液率不足和流体漩涡影响是空化的主要原因;空化程度随着转速的升高而不断升高,这是由于流体流速的提高导致静压低,另一方面流体的离心力增大造成了充油率不足,同时还使流体进入柱塞腔的射流角增大;最后,根据空化机理对柱塞缸体底孔进行结构改进。在额定工况下,改进后柱塞腔内的空化程度与改进前相比下降了59.3%,空化抑制效果显著。