深海水液压泵的结构设计与试验研究

发布时间：2020-05-12 23:18

【摘要】： 以海水为工作介质可以使作业机械具有系统结构简单、使用维护方便和环保等优点。因此,海水液压传动技术是当前深海作业技术及装备的研究热点。本文研究了一种轴向柱塞海水液压泵与油浸式直流电机共用轴和轴承的一体化结构型式“电机-泵”。该泵所具有的小型化、便携式和轴承润滑条件好等特点使之特别能满足深海作业机械的需要。本文中在分析深海水液压泵工作环境和技术难点的基础上,对所研究的液压泵技术难点提出了解决方案,设计制造了样机,并对样机进行了试验研究。通过对三种现有滑靴结构的对比分析,本文提出一种带有倒锥结构的新型滑靴,并利用塑性力学理论建立了新型滑靴的力学模型,考察了其力学特性。分析结果表明新型滑靴不仅结构简单,摩擦磨损小,而且内外滑靴之间有更大的结合力而不至于受外力脱落。通过试验研究,发现新型滑靴性能良好,证明新型滑靴结构和加工工艺合理。通过对两种缸孔柱塞副结构的分析,建立了两种缸孔柱塞副结构的力学模型,并利用计算机进行了数值求解,对比分析了其斜盘支反力、缸孔侧压力、接触比压与pv值等的变化趋势。对比分析后发现孔柱塞副采用柱塞缸孔配合长度恒定结构可以减小斜盘支反力、缸孔侧压力、接触比压与pv值,有效改善孔柱塞副的受力状况、减小摩擦磨损。利用AMESim软件,本文建立了深海水液压泵的配流模型,同时对配流过程进行了仿真研究。通过对仿真结果的分析,讨论了闭死容积、阀芯质量、弹簧刚度、工作压力对水液压泵配流特性的影响并针对性地提出了减小不利影响的方法。样机加工完毕后,对样机进行了试验研究。试验结果表明:该水液压泵的工作压力可以达到13.5MPa,流量为8.3L/min。
【图文】：

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5 柱塞或 9 柱塞,最大工作压力为 14MPa,额定流量为 75L/min,最大转速00r/min。1996 年,Hull 大学采用整体陶瓷制作缸体、配流盘和柱塞取得成功常运行 5000h，新材料的大胆采用极大的推动了水压传动技术的发展。其结构 1.1 所示。芬兰 Tampere 理工大学液压自动化研究所与 Hytar Oy 水压技术公司等单位合与 EUREKA-Program（尤里卡计划），进行海水液压技术基础研究，1994 年出端面配流式轴向高压海水柱塞泵[3,23]，泵的最大输出压力为 21MPa，转速0～1800r/min，容积效率超过 92%。关键摩擦副材料均采用纤维增强塑料和硬金属或陶瓷组合[12]。其结构如图 1.2 所示。

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图 1.2 芬兰 Hytar Oy 水液压泵结构图国 Hauhinco 公司生产的 Ehk-3k 系列柱塞泵[5,8,20]，流量为 8～700L/m 15～80MPa。公司于 1995 年推出 RKP 系列海水液压径向柱塞泵，，成功应管道维修系统中。泵采用 5 个或 7 个柱塞，阀配流的方式，工作压力可以a。名的液压设备公司丹麦 Danfoss 公司从 1989 年开始研究淡水液压传动 1994 年率先推出 Nessie 系列现代水压元件[16,17]。其中 PAH 系列 9 柱塞轴
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH137.51

【引证文献】