阀配流水液压柱塞泵的研制及关键部件可靠性分析
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】
相关期刊论文 前10条
1 王东,李壮云,朱玉泉;海水柱塞泵配流阀的设计与研究[J];阀门;2002年04期
2 曾曙林,周梓荣;水压传动技术的研究进展及在工程机械行业的应用[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2002年04期
3 汪怀远;朱艳吉;冯新;陆小华;;超细氧化钛纤维对PEEK摩擦学和热性能的影响[J];化工学报;2011年03期
4 贾瑞清,郭建曾,吴雪平;液压系统颗粒污染和过滤状态的关系[J];机床与液压;2000年01期
5 邓斌,王金诺,柯坚,安维胜;高压纯水轴向柱塞泵的结构分析[J];机床与液压;2003年02期
6 安维胜,陈留,邓斌,王国志,柯坚;水压轴向柱塞泵静特性实验分析[J];机床与液压;2003年04期
7 胡国庆;李世伦;葛跃峥;顾临怡;侯继伟;;海水柱塞泵动态性能的仿真研究[J];机床与液压;2011年07期
8 周华,杨华勇;轴向柱塞式纯水液压泵的研究分析[J];机床与液压;1999年01期
9 余祖耀,张铁华,李壮云;柱塞泵中柱塞与缸孔环形缝隙的泄漏流量计算[J];机械工程师;2000年08期
10 柯尊荣;张蕊华;付蓓蓓;游步东;;中低压大流量海(淡)水球塞泵的摩擦副研究[J];流体传动与控制;2009年05期
相关博士学位论文 前4条
1 邓斌;水压轴向柱塞泵的特性研究与分析[D];西南交通大学;2004年
2 焦素娟;纯水液压柱塞泵及溢流阀关键技术的研究[D];浙江大学;2004年
3 杨曙东;基于海水润滑的中高压海水液压泵研究[D];华中科技大学;2005年
4 刘晓红;液压泵阀空蚀特性的研究[D];西南交通大学;2008年
相关硕士学位论文 前9条
1 杨益;基于AMESim的某型飞机武器舱门液压系统设计与仿真分析[D];南京航空航天大学;2009年
2 李喜军;关节轴承衬垫材料的摩擦学性能研究[D];河南科技大学;2009年
3 张红伟;基于现代设计方法的轴向柱塞变量泵柱塞的研究[D];重庆大学;2003年
4 卢义敏;纯水液压轴向柱塞泵的研制[D];浙江大学;2005年
5 任志刚;深海水液压泵的结构设计与试验研究[D];华中科技大学;2008年
6 陈群生;船用塑料轴承试验机的设计及应用[D];大连海事大学;2010年
7 韩新苗;水压先导式电磁溢流阀的研制[D];华中科技大学;2009年
8 刘谦;斜轴式海水柱塞泵的研制及可靠性分析[D];华中科技大学;2009年
9 赵桂玲;海水淡化液压柱塞泵关键摩擦副流场特性的理论研究[D];华中科技大学;2009年
本文编号:1416922
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/1416922.html