变间隙密封液压缸密封特性研究与测控试验台设计

发布时间：2020-05-26 18:14

【摘要】：液压缸作为液压系统重要执行元件,其性能的优劣直接影响整个液压系统的工作效率。传统液压缸活塞的密封方式多采用密封圈式的接触式密封,液压缸的动态性能和使用寿命受到密封圈失效的制约,使液压系统不能长期、高效地工作。为此国内外纷纷展开了对活塞非接触式密封的研究,其中变间隙密封液压缸作为特殊活塞结构非接触式密封缸,其活塞两端加工轴向对称的环形槽形成可变形的唇边,唇边的变形量随高压油腔压力变化而改变。其具有活塞唇边可变形、泄漏量随压力自适应调节、高频响的特点。本文针对变间隙密封液压缸的活塞唇边在不同压力和唇边长度下变形轨迹、变间隙流场流动泄漏量理论研究、不同活塞结构下的泄漏量分析和测控试验台自动化设计进行了以下几个方面的研究。(1)应用弹塑性力学理论对短唇边结构活塞采用厚壁圆筒的物理模型对唇边变形进行分析,推导了短唇边的变形轨迹公式;运用Workbench仿真对长唇边活塞结构唇边的变形进行了公式拟合和轨迹图绘制;结果表明短唇边的变形为喇叭口形,变形量与压力和唇边长度的乘积成正比;长唇边的前段变形呈喇叭口形后段变形为腰鼓形。(2)在恒间隙密封流场流动的理论分析基础上建立了变间隙流场流动模型,推导了变间隙密封的泄漏量的理论公式,再对不同活塞结构采用CFD仿真分析。得出结论为:变间隙唇边有槽结构的密封效果最好,活塞上均布的均压槽的数量会影响液压缸的泄漏量。(3)针对原有测量试验台的操作复杂、效率低的缺点。改善原有的液压系统,采用PLC的闭环控制实现测试缸与加载缸的自主运行,设计了以Labview编制的数据采集系统,使测控试验台更加自动化。
【图文】：

图 1.2 恒间隙式密封结构简图压缸[5]结构原理与间隙液压缸的本质区别是变形用活塞两侧加工环形槽形成唇边，当油腔压力径向形变，使得缸筒内壁与唇边外表面之间的密间隙和减小泄漏量的目的。

如图 1.4）更换发动机的主要原因是涡轮组件衰度值，涡轮叶间隙的变大过程是造成发动机涡轮叶间隙可以减少在涡轮叶尖间隙处的燃料泄发动机的燃油消耗和温度性能趋于目标值。过发生迅速改变时会造成叶尖与涡轮外环发生磨节对发动机安全性和可靠性的影响尤为重要n）研究中心在“创新航空部件发展（RAC）”适应调节技术[8~9]，计划包括动作系统，间隙模究。该机构还开发了采用传感器的闭环自适应涡轮和壳体间隙调节功能提供输入（压力、温差和机械调节方式促使涡轮机闸和外环随发动大和缩小，叶尖的光栅传感器把测量的叶尖间器可以调节机闸和外环的变形量，，调节机闸相间隙调回最佳区间值。
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH137.51

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