液压泵新型补油装置研究
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【摘要】:在液压系统中,液压泵是系统中的能源供应单元,因此液压泵对于液压系统就显得尤为重要。但在各工程应用中,由于工人对机械操作不规范、使用时间过长、液压油变质以及超负荷运行等情况的出现,使得液压泵结构损害、寿命减小。本文研究的重点是当液压系统出现超负荷运行时吸油不足或频繁动作造成液压泵反应滞后发生吸油不足等相关问题时,解决液压泵吸油不足的问题,避免液压泵因为吸油不足而造成的吸空现象。根据液压泵吸油不足而造成损害的原因,本文研究并设计一种具有结构简单、使用方便、动能便捷以及对系统改动小等特点的新型液压泵补油装置。补油装置的设计中主要以流体力学与射流原理作为装置设计的理论基础,根据射流原理的作用机理设计出符合要求的流体通道。利用CFD的强大流体仿真能力,对设计的各结构进行仿真分析,优化出最佳的结构及尺寸。在本文研究中,不仅对结构进行设计和仿真,也将设计的最好结构进行试件实验,并根据实验现象对装置的设计提出改进意见。主要内容如下:1.研究了液压泵吸油不足产生的原因,针对造成该现象的原因提出设计要求,结合装置应具有的安装、使用等特点,设计出装置结构。根据工况的要求,利用Fluent软件对装置结构的各部分进行仿真分析,得到相关结构的形式与参数对装置吸油能力的影响;2.根据设计的最优结构进行试制,并根据设计要求及工况搭建实验平台。对试验件进行试运行并观察相关流量、压力参数,对比设计参数并分析原因,再根据观察的实验现象提出装置改进要求;3.根据实验发现的问题以及提出的要求,借鉴引射器的结构解决发现的设计问题。借鉴引射器的结构设计计算方法设计了装置的结构尺寸,并对关键尺寸进行仿真验证,得出了补油装置的结构尺寸计算可以借鉴引射器的结构设计计算方法。4.在液压元件的空穴研究中,很多研究方法是将空气分离压设定在仿真流场中的平均温度下进行分析。本文作者认为这与实际情况差距较大,因此提出应将温度对空气分离压的影响结合到空化计算中,加入温度影响得到的计算结果才贴近实际工况。针对提出的仿真方法,本文结合补油装置中的空穴要求对此问题进行了研究,并得到了相关结论。
【关键词】:液压泵 空穴 补油 射流
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH137.51
【目录】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 绪论11-15
- 1.1 课题研究背景11-12
- 1.2 研究现状12-13
- 1.3 研究方法13
- 1.4 课题研究目的及内容13-15
- 第2章 液压泵新型补油装置研究15-26
- 2.1 射流理论介绍15-17
- 2.2 补油装置模型17-20
- 2.2.1 几何模型18-19
- 2.2.2 模型仿真条件19-20
- 2.3 模型仿真结果及分析20-24
- 2.3.1 喷嘴前后压差对后端压力的影响20-21
- 2.3.2 喷嘴类型对后端压力的影响21-22
- 2.3.3 喷嘴角度对后端压力的影响22-23
- 2.3.4 喷嘴孔径对后端压力的影响23
- 2.3.5 吸油口孔边距的影响研究23-24
- 2.4 小结24-26
- 第3章 液压泵新型补油装置试验研究26-34
- 3.1 实验器材26-27
- 3.2 实验结构模型27-29
- 3.3 实验方案29-31
- 3.4 试验及分析31-33
- 3.4.1 补油装置引流能力试验31
- 3.4.2 通径为3mm的喷嘴试验31-32
- 3.4.3 通径为2mm的喷嘴试验32
- 3.4.4 通径为1.8mm的喷嘴试验32
- 3.4.5 不同喷嘴系统内引流能力比较32-33
- 3.5 小结33-34
- 第4章 新型补油装置计算方法研究34-44
- 4.1 引射器工作原理34-36
- 4.2 补油装置改进及建模36-39
- 4.2.1 补油装置改进结构36
- 4.2.2 改进结构建模36
- 4.2.3 改进模型建模及条件36-39
- 4.3 部分关键结构仿真及分析39-42
- 4.3.1 喉嘴距对装置性能的影响39-40
- 4.3.2 喉管直径对装置性能的影响40-41
- 4.3.3 喉管长度对装置性能的影响41-42
- 4.3.4 扩散角对装置性能的影响42
- 4.4 小结42-44
- 第5章 基于温度影响的空穴研究44-50
- 5.1 装置内部温度场分布44-45
- 5.2 空穴范围仿真45-49
- 5.2.1 仿真模型及条件45
- 5.2.2 恒温差且不同入口温度的影响45-46
- 5.2.3 变温度差且恒定混合温度的影响46-47
- 5.2.4 变温差且固定单一入口温度的影响47-49
- 5.3 小结49-50
- 结论与展望50-52
- 致谢52-53
- 参考文献53-57
- 附录 攻读硕士学位期间发表及录用学术论文57
【参考文献】
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,本文编号:313846
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