高压柱塞泵气蚀现象及其控制

为减小配流冲击、降低噪声,高压柱塞泵的柱塞腔在吸排油转换的过程中必须通过机械闭死压缩、膨胀和减振槽引油共同作用来实现预升压和预卸压。这一过程中,减振槽的两端均作用较大的变化的压差,槽中的油液产生较大速度的压差流,导致低压区的出现,形成气穴,气泡再破裂时产生气蚀,破坏配流盘和缸体表面。通过优化减振槽的参数和结构,减小气穴的体积含量和改变气穴出现的位置,让气泡远离配流盘和缸体的表面破裂,是控制高压柱塞泵气蚀破坏的有效方法。     

闭式柱塞泵配流过程气穴特性仿真研究

闭式柱塞泵采用"正开口"配流结构以保证全工况下配流冲击较小。配流过程中,减振槽进出口的压差变化时,槽中产生较大速度的压差流,导致低压区的出现,产生较严重的配流空化。为保证闭式柱塞泵配流过程中油液压力变化平稳、减小配流冲击和噪声,利用PumpLinx软件,对其全工况下配流气穴分布和气体体积分数进行研究。结果表明:随着排量、工作压力、转速、油温的增大和油液体积弹性模量的减小,配流盘流场区域的气体体积分数增大,气穴现象加剧。     

闭式柱塞泵V形减振槽配流空化特性分析

以某型闭式高压柱塞泵为对象,建立配流盘和缸体零件的三维模型,利用PumpLinx软件进行网格划分和计算模型的选择,对采用V形槽配流结构的闭式柱塞泵进行了全流场仿真计算,分析其配流空化特征,并与耐久性试验后缸体表面的空蚀破坏情况进行对比分析,得出采用V形槽配流结构的闭式柱塞泵配流空化产生和空蚀破坏的机制。     

海水柱塞泵动态性能的仿真研究

针对自行开发设计的海水柱塞泵,在AMESim中建立该泵的液压系统模型,通过仿真研究泵进口压力、配流阀弹簧参数和阀芯结构对泵的气蚀、流量脉动、容积效率等的影响,为此类泵的设计提供参考.     

C-SPVO71系列轴向柱塞泵配流副失效分析与改进

针对C-SPVO71系列轴向柱塞泵配流副(配流盘与缸体)试验出现局部磨损以及黏连故障,从配流盘与缸体配流副的力平衡关系、配流盘与缸体摩擦副材料、磨粒磨损3个方面进行失效分析,提出以下改进措施:在保证柱塞泵容积效率的前提下,减小剩余压紧力;选择高耐磨的摩擦副材料;控制磨粒磨损的先决条件.将这些措施运用于产品批量制造,取得较好效果.     

轴向柱塞泵配流盘上阻尼孔对其空蚀特性的影响

针对轴向柱塞泵配流盘上阻尼孔开设问题,对阻尼孔开设方式不同的3种轴向柱塞泵配流过程进行CFD解析计算,得到配流过程中减压槽附近的最低压力、最大速度和减压槽出口射流角随刚体转角的变化。并得出结论:减压槽出口附近的阻尼孔对减压槽出口的射流角大小(对泵的空蚀特性起关键作用)基本没有影响;要通过改变减压槽出口的射流角大小来减少配流盘的空蚀破坏,就必须改变减压槽出口的结构。     

三角槽节流孔角度和孔径对气蚀的影响

为了研究节流孔角度和孔径对气蚀的影响,用FLUENT软件对三角槽节流阀节流孔在角度为8°和2°,阀口开度2mm和0.04mm的压力场进行仿真分析。结果表明:减小节流孔角度和孔径,流场产生低于空气分离压的负压的压差增大,甚至在较高压差下不产生低于空气分离压的低压。该结论对液压泵浮动侧板或配流盘减振槽高压差下抗气蚀设计有参考价值。     

配流阀结构特征对微型高压柱塞泵流量输出特性的影响

为满足航空泵高功率密度化要求，微型高压柱塞泵采用阀配流方式能够有效减少泄漏，提高容积效率。针对影响微型高压柱塞泵流量输出特性的主要因素，建立阀配流微型高压柱塞泵数学模型，通过AMESim搭建不同结构的单向阀配流模型，将球阀、锥阀、平板阀等不同形式的单向阀芯进行不同组合结构的建模及仿真试验，对微泵的余隙容积、斜盘倾角、负载压力及单向阀的弹簧刚度、阀芯质量等影响因素进行仿真分析。结果表明：在现有结构下，吸液阀和排液阀均为平板阀时是最优配流阀组合形式；微泵在变转速工况下容积效率稳定，阀芯质量对配流阀迟滞性影响较小；增大斜盘倾角及减小负载压力和余隙容积能够有效改善配流阀开启滞后角，进而提高容积效率。     

高压海水泵阀配流系统响应特性研究北大核心

针对45 MPa超高压海水径向柱塞泵在试验中没有泄漏却流量不足的问题进行分析,主要原因是吸入不足和容积效率低下。进水阀的结构不合理会增加水吸入阻力,造成吸入不足;柱塞直径和行程与配流阀的弹簧刚度、预紧力、泵转速等不相匹配会导致阀配系统响应滞后,配流阀无法及时开启和关闭,导致吸入不足,容积效率低下。通过仿真计算,对影响吸入特性和容积效率的参数进行优化,可指导海水泵设计和改进、缩短研发周期和降低研发成本。     

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.     

配流盘结构对纯水液压泵配流特性影响的研究

将纯水液压柱塞泵配流盘的主要结构参数对配流过程压力冲击的影响进行了仿真研究,这些结构参数包括阻尼减振槽的结构形状、柱塞腔的闭死容积、配流盘安装错配角、过渡区遮盖角,通过分析提出了有利于降低配流过程中压力冲击和噪声的配流盘设计方法.     

多作用恒流轴向柱塞泵配流盘减振特性研究

以降低油液冲击、减少振动噪声为目标,提出多作用恒流轴向柱塞泵的一种新型配流盘并设计其减振结构,建立配流盘预升压、预卸压区压力特性数学模型,比较研究过流截面为恒值、线性变化、平方变化3种不同几何形状下的配流盘预升压、预卸压区压力变化特性。结果表明过流截面为恒值减振槽压力梯度变化最小,为低液压冲击、低噪声、多作用恒流轴向柱塞泵配流结构设计提供依据。     

配流盘新型减振方案的研究

通过对轴向柱塞泵配流盘两种基本减振方式(减振槽、减振孔)减振原理的研究,提出了新型的孔槽结合型减振槽设计方案,结合了孔和槽的优点,经计算可降低压力梯度,减小振动,降低泵在工作过程中的噪声.     

基于半圆锥型减振槽的变量叶片泵配流盘的设计

提出了一种变量叶片泵减振槽的新形式,即半圆锥型减振槽.讨论了半圆锥减振槽的优点和加工方法,研究了使用半圆锥型减振槽变量叶片泵配流盘的设计方法,对半圆锥型减振槽进行数学建模和Matlab仿真,以便更好地消除压力冲击、气蚀和噪声.     

无铰式斜轴泵的振动特性及减振

对无铰式斜轴泵缸体的振动特性和产生机理进行了分析研究。指出：泵在运转时,其缸体产生扭转振动,振幅随主轴盘转速改变而变化,随摆角增加而增加。扭振是因柱塞连杆对缸体的不均匀驱动而产生,受偏斜力矩的激励而加强,并引发共振。扭振会破坏泵的工作性能,降低其使用可靠性。探讨了可能的减振措施,并介绍了取得良好减振效果的干摩 察阻尼减振器的结构原理和设计要点。     

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。     

槽腔结合配流的柱塞泵数字化建模与仿真

以某型号带预升压槽和预压缩腔结构的柱塞泵为对象,进行数字化建模与仿真。针对柱塞泵机液耦合问题,考虑流体的可压缩性,利用AMESim建立整个柱塞泵数字化模型。分别在柱塞流量子模型和柱塞配流子模型中引入相对节流面积值,并通过分段函数进行控制,从而实现柱塞副、配流副、滑靴副泄漏以及槽腔结合结构配流的数字化。通过对整个柱塞泵的模拟仿真,分析槽腔结构参数对柱塞泵性能的影响。搭建了柱塞泵实验平台,验证了数字化模型的正确性,为泵的结构优化提供了理论依据。     

基于响应面法的双螺杆泵容积效率建模优化

双螺杆泵容积效率的影响因素复杂且容积效率计算困难。为解决此问题,提出一种基于理论模型及响应面法相结合的容积效率建模优化方法。基于平行平板液流理论建立双螺杆泵效率理论模型,进行敏感度分析,筛选出影响泵容积效率的最敏感设计参数为间隙、压差及动力黏度。基于正交试验和响应面法,通过有限元数值仿真分析,建立泵容积效率与敏感参数的拟合关系模型。仿真结果表明所选择的敏感参数对效率影响均显著。基于该拟合关系模型,以容积效率为优化目标,建立优化模型并求解,获得最优敏感参数组合,使泵容积效率显著提高。所提优化方法可降低仿真计算的复杂性,提高理论模型的精度。     

齿轮泵在航天两相回路中的使役特性研究

为提高航天用液氨类齿轮泵的使役性能及在机械泵驱动两相回路(MPTL)中的匹配性能,研究了基于该两相回路的用泵特点并精确计算了泵的容积效率,由泵输出流量、容积效率的输出特性得出泵转速的使役特性并进行实例运算及灵敏度分析。结果表明:液氨类介质泵的容积效率一般比较低;泵的输出流量具有与转速的正线性、压差的负线性、介质黏度的负反相关的比例特性;泵的容积效率具有与压差/转速的负线性相关特性,适宜于高速、轻载工况;泵的使役转速具有与MPTL回路流量的正线性、回路压差的负线性、回路介质黏度的负反相关的比例特性,宜用于压差/转速(流量)恒定的回路工况;案例的介质黏度小于0.00419 Pa s的区域为压差敏感的低黏度区,否则为流量敏感黏度区。所得结论为液氨类航天用泵的进一步研究与开发,提供了理论依据。     

子母叶片泵流量均匀性的提高方法

子母叶片泵是广泛使用的高压泵，为了消除配流时的油击现象，在配流盘上设置了预升压闭死角及减振阻尼，这二者是影响泵的瞬时流量均匀性的主要因素。在对变过流截面和定过流截面的阻尼特性进行研究后，得出在预升压过程中采用二者结合的复合阻尼是提高子母叶片泵流量均匀性的有效方法。