中国航天科技集团公司第一研究院浮板配流盘式伺服泵的研究

发布时间：2020-11-14 18:05

　　 目前机电静压伺服机构(EHA,Electro-Hydraulic Actuators)是应用于未来运载火箭推力矢量伺服控制系统的首选方案。在变转速定排量型EHA中,伺服泵(Servo Motor-Pump)是核心动力元件。伺服泵液压性能的优劣很大程度上依赖于泵的配流机构工作性能的好坏。伺服泵多采用配流盘进行配流,但浮动的泵缸体会因受力不平衡而发生倾覆,继而磨损固定的配流盘。浮板配流结构可显著预防泵缸体倾覆,提高伺服泵的工作可靠性,特别是对改善液压马达倾覆现象具有良好效果,因此本文开展对浮板配流盘式伺服泵可行性的研究。设计浮板配流盘式伺服泵样机。样机在采用伺服电机与双向定量泵高度集成化设计的基础上,采用浮板配流结构进行配流。浮板配流结构安装在泵缸体的一侧,泵缸体在轴上限位固定,浮板配流盘在连通套的作用下始终保持浮动,并始终压向泵缸体。本文着重对浮板配流结构进行结构设计,包括各元件设计。对浮板配流结构中的浮板配流盘、连通套、转轴组件分别进行静力学仿真分析,完成结构强度校核;对浮板配流盘流道模型、关键密封结构内密封液膜模型分别进行流场仿真分析,获得实验研究无法测试到的流动信息,检验浮板配流盘结构设计、关键密封结构设计的合理性。进行实验研究,包括密封测试实验及样机性能实验。通过密封测试实验检验矩形密封圈能否实现连通套与孔的密封,确定合适的连通套与推力弹簧类型,为后续样机性能实验做准备。在某伺服泵性能实验台上进行样机性能实验,测试样机的实际工作性能,检验浮板配流结构设计的可行性。研究表明,浮板配流盘式伺服泵能达到设计要求,浮板配流结构的设计是正确的,可为后续工作的开展提供了一定的经验。
【学位单位】：中国航天科技集团公司第一研究院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V433
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源与背景
    1.2 国内外柱塞泵抗倾覆力矩的研究现状
        1.2.1 在设计上保证配流副始终存在油膜润滑
        1.2.2 在设计上保证不存在倾覆力矩
        1.2.3 提高泵缸体或配流盘的自位性
        1.2.4 减少旋转组件转动惯量
    1.3 本文主要研究内容
2 浮板配流盘式伺服泵设计
    2.1 引言
    2.2 样机基本组成及工作原理
    2.3 样机结构设计
        2.3.1 整体布局设计
        2.3.2 浮板配流结构设计
    2.4 关键元件设计
        2.4.1 浮板配流盘
        2.4.2 连通套
        2.4.3 推力弹簧
        2.4.4 球头销钉
        2.4.5 固定盘
        2.4.6 其他元件
    2.5 本章小结
3 浮板配流结构的仿真分析
    3.1 引言
    3.2 浮板配流结构应力分析
        3.2.1 ANSYSWorkbench软件介绍
        3.2.2 浮板配流盘应力仿真
        3.2.3 连通套应力仿真
        3.2.4 转轴组件应力仿真
    3.3 浮板配流结构流场分析
        3.3.1 软件介绍
        3.3.2 流场分析理论
        3.3.3 浮板配流盘流道流场分析
        3.3.4 连通套密封面流场分析
    3.4 本章小结
4 样机实验设计
    4.1 引言
    4.2 浮板配流结构密封测试实验
        4.2.1 测试装置
        4.2.2 测试原理
        4.2.3 测试内容
        4.2.5 测试结论
    4.3 样机性能实验
        4.3.1 实验条件
        4.3.2 实验原理
        4.3.3 实验项目
        4.3.4 实验结果
        4.3.5 实验结论
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读博士（硕士）学位期间发表学术论文情况
致谢

【参考文献】

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本文编号：2883790