液压泵用球墨铸铁材料的对比研究

摩擦副的综合性能决定液压泵的工作寿命,良好的摩擦副材料匹配方案是提高其性能的关键。通过分析国外某齿轮液压泵关键摩擦副材料,制备出一种性能相近的国产球墨铸铁材料。在摩擦磨损试验机上测试2种材料的减摩耐磨性能,通过观察磨损表面形貌确定其磨损机制;通过分析机械性能、显微结构与热学性能找出2种材料的性能差异并分析原因。结果表明：通过优化C、Si的质量分数制备出的国产球墨铸铁材料硬度较进口材料提高28.79%、热膨胀系数降低1.68%;该摩擦试验条件下球墨铸铁自配摩擦副主要发生黏着磨损与磨粒磨损,适当的材料硬度与基体成分能提高其摩擦磨损性能;所制备的球墨铸铁材料的机械性能与热学性能良好,但减摩耐磨性能有待提高。     

直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性研究

基于面积扫过法计算直线共轭内啮合齿轮泵理论瞬时流量,得到啮合点位置与泵瞬时流量的对应关系,进而求得泵几何流量脉动。产生困油容腔是泵实际运行过程中普遍存在的现象,也是影响泵出口流量平稳性的关键因素。对直线共轭内啮合齿轮泵运行过程进行分析,依据控制容积法将内部流道划分为吸油容腔、排油容腔、齿轮齿间容腔、齿圈齿间容腔和困油容腔。建立直线共轭内啮合齿轮泵AMESim仿真模型,并对泵内部流体运动状态进行分析及仿真验证。结果表明:加入困油容腔的子模型后,该模型能够反映泵实际运行中因困油容腔的产生导致的瞬时流量突变;仿真模型的流量脉动率为2.29%,高于几何流量脉动率(1.71%)。研究结果揭示了泵流量脉动的产生原因及变化规律,为直线共轭内啮合齿轮泵流动特性研究及优化设计工作提供了参考。     

直线共轭内啮合齿轮泵输出流量脉动的测试研究

为准确掌握直线共轭内啮合齿轮泵的输出流量脉动特性,推导分析了“二次源”流量脉动测试方法,分析了各阶段可能引入的误差参数,评价了各参数对测试结果准确度的影响;详细推导了阻抗拟合和流量脉动的计算方法,并编译了可视化数据处理软件;最后搭建测试平台,实测直线共轭内啮合齿轮泵的输出流量脉动曲线,与理论曲线进行了对比。测试结果表明：采取的流量脉动数据处理方法准确可行;该直线共轭内啮合齿轮泵输出流量脉动以一阶线谱为主,且随转速的增大先减小后增大。     

电液舵机的自抗扰控制研究

采用直驱式伺服控制的新型电液舵机系统具有非线性程度高、系统响应慢、易受外界负载扰动等特点,传统的PID控制器无法抵抗外界干扰,对大工况变化系统控制效果差。为克服传统PID控制器的缺点,安排了过渡过程,调节系统的响应过程以降低启停过程的动态冲击;设计了扩张状态观测器,估计补偿系统受到的水动力负载扰动;进一步通过非线性控制规律组合,增加了系统的响应速度。基于设计的自抗扰控制器,采用了MATLAB和AMESim联合仿真研究。与传统的PID控制器对比:运用自抗扰控制的电液舵机,启停过程更加平滑;控制特性不变的情况下系统抗干扰能力得到进一步增强。     

变位系数对渐开线内啮合齿轮泵困油容积和流量脉动特性的影响

合理地选取齿轮的变位系数,是降低困油容积和流量脉动的有效措施。为具体分析变位系数对内啮合齿轮泵困油容积和流量脉动系数的影响,根据啮合定理建立渐开线内啮合齿轮泵的数值模型,采用扫过面积法求解内啮合齿轮泵的困油容积和瞬时流量,并分析困油容积和流量脉动随变位系数变化所受到的影响。结果表明：在其他参数保持不变的情况下,总变位系数不变时,随着小齿轮变位系数的增大,困油容积先减小后增大,瞬时流量逐渐增大,流量脉动率减小。     

内啮合齿轮泵发展综述

内啮合齿轮泵结构紧凑,振动噪声低,发展优势明显。为深入掌握内啮合齿轮泵发展动态,首先介绍了渐开线和直线共轭两种内啮合齿轮泵的结构特点,分析了不同类型内啮合泵的优缺点;其次总结了两种类型内啮合齿轮泵产品发展现状和新产品的开发动态,梳理了当前关于两种类型内啮合齿轮泵的研究热点和技术方向;最后指出了我国内啮合齿轮泵产品发展所面临的严峻形式,对全面理解内啮合齿轮泵,推动国产化内啮合齿轮泵的技术进步具有参考意义。     

四象限液压泵综合测试试验台的开发

为满足四象限液压泵的测试需求,提高四象限液压泵的研发和测试效率,开发一种综合性能试验台。该试验台由补油回路和测试回路两大部分组成,以变频器和PLC作为下位机进行数据采集与控制,并由工控机作为上位机进行人机交互,实现转速调节及各开关量监控。工控机和PLC通过以太网通信实现现场数据的实时采集和显示,并可以进行数据的保存、性能曲线的绘制和报表的输出。该测试试验台系统操作方便,试验精度高,已用于支撑四象限泵的研发。