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阀配流水液压柱塞泵的研制及关键部件可靠性分析

发布时间:2018-01-13 01:36

  本文关键词:阀配流水液压柱塞泵的研制及关键部件可靠性分析 出处:《北京工业大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 水液压柱塞泵 配流阀 间隙自动补偿 性能试验 可靠性


【摘要】:本文针对国内消防领域亟待解决的消防车供水高度不足以及已有液压泵寿命低、噪声高的现状,设计一台高压阀配流水压柱塞泵,详细介绍了其创新结构,并对柱塞、滑靴、滑动轴承等关键摩擦副做了可靠性分析。 通过比较常用配流阀的结构特点,结合该泵的性能要求,确定采用锥阀配流方式,根据设计公式初步确定配流阀各参数;运用AMESim流体仿真软件,建立了阀配流柱塞泵的模型,并对配流过程进行了仿真研究。详细分析了余隙容积、阀芯质量、弹簧刚度等参数对配流特性的影响,并针对性地提出解决方案,为该泵的设计和制造提供了理论依据。 为提高柱塞副密封可靠性,提出一种新型恒定配合长度的柱塞副间隙自动补偿结构,对其工艺和动力学规律进行了探讨,初步确定环形密封槽的位置;利用ANSYS有限元仿真软件,对不同宽度的环形密封槽施加交变载荷,比较对应的柱塞套径向变形量及应力值,确定了指定厚度柱塞套的最佳环形槽宽度。 最终对样机进行了综合性能试验研究。试验结果表明:该水液压柱塞泵在600rpm的转速下的空载流量为12.8L/min,输出压力16MPa下的容积效率达到74%,噪声值稳定在85.8dB;针对吸水不足,提出了新的改进方案。此外还对不确定性条件下带旁路过滤的高压水切割系统的污染可靠性优化模型进行了计算分析,,为降低系统维护成本和失效风险提供最佳方案。
[Abstract]:Aiming at the shortage of water supply height of fire engine and the existing hydraulic pump with low life and high noise, this paper designs a hydraulic piston pump with high pressure valve and introduces its innovative structure in detail. The reliability of the key friction pairs, such as plunger, slipper, sliding bearing and so on, is analyzed. By comparing the structural characteristics of the common flow distribution valve and combining the performance requirements of the pump, the flow distribution mode of the conical valve is determined, and the parameters of the flow distribution valve are preliminarily determined according to the design formula. Using AMESim fluid simulation software, the model of valve flow distribution piston pump is established, and the flow distribution process is simulated. The clearance volume and the quality of valve core are analyzed in detail. The effects of spring stiffness and other parameters on the flow distribution characteristics are discussed, and a solution is proposed, which provides a theoretical basis for the design and manufacture of the pump. In order to improve the reliability of piston pair seal, a new type of automatic compensation structure of piston pair clearance with constant matching length is put forward. The process and dynamics of the structure are discussed, and the position of ring seal groove is preliminarily determined. By using ANSYS finite element simulation software, the cyclic seal groove with different width is subjected to alternating load, and the corresponding radial deformation and stress value of the plunger sleeve are compared. The optimum ring groove width of the plunger sleeve with specified thickness is determined. The experimental results show that the flow rate of the hydraulic piston pump is 12.8L / min at 600rpm speed. The volumetric efficiency is 74 and the noise value is 85.8 dB at the output pressure of 16 MPA. In order to solve the problem of water absorption, a new improvement scheme is proposed. In addition, the pollution reliability optimization model of high pressure water cutting system with bypass filter under uncertain conditions is calculated and analyzed. To provide the best solution to reduce system maintenance cost and failure risk.
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH137.51

【参考文献】

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本文编号:1416922

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