纯水液压轴向柱塞泵的研制

发布时间：2020-08-02 19:42

【摘要】：纯水液压传动技术是以过滤后的自然水(含海水和淡水)作为工作介质和润滑介质,不再需要添加任何其它润滑剂的一门新技术,具有不燃烧、无污染、系统压缩损失小、响应快、系统温升低、系统的沿程损失和局部损失小、系统维修方便和维护成本低等优点。它是当前液压技术的重要发展方向之一,有着广阔的应用前景。纯水液压泵是纯水液压系统的心脏,是纯水液压系统能否正常运行的关键。本文的中心任务就是纯水液压泵的设计、制造和仿真研究。本文全面综述了纯水液压技术的优点及其主要研究内容,总结了国内外纯水液压泵的研究和应用现状; 本文参考油压泵的设计原理,设计了一个半轴式纯水液压轴向柱塞泵。本文采用理论计算和MATLAB仿真计算相结合的方式对泵内关键零部件如柱塞、配流盘、缸体、轴等进行了详细的设计分析。在柱塞的设计中,用MATLAB软件对柱塞和缸孔间的泄漏进行了仿真分析,在综合考虑了泄漏量和合作单位加工能力的情况下选取柱塞和缸孔间隙为6～10μm;用MATLAB分析了柱塞受力情况,发现柱塞前端工作条件比后端恶劣;还用MATLAB校核了柱塞强度; 本文改进了通轴式纯水液压轴向柱塞泵的柱塞和滑靴设计,重新考虑了该泵全部零件的制成材料、工艺公差参数,并对其加工过程中产生的问题进行了探讨。本文提出了一种金属基体外包改性聚醚醚酮复合材料的新型滑靴结构。本文还设计了一种无需进行压靴工艺的滑靴,其各部分与小球头柱塞直接组装而成。本文对纯水液压轴向柱塞泵的加工制造过程中产生的问题进行了有效的处理。本文通过金属套管和改性聚醚醚酮复合材料棒芯的胶接实验,证明了在缸体的加工中使用胶接工艺是不合适的。在缸体的热一模压成型工艺中,为了克服因不锈钢和改性聚醚醚酮复合材料收缩不一致而导致的配流环破裂,本文改进了缸体模压工艺; 本文在制成材料分别为1Cr17Ni2和改性聚醚醚酮复合材料的情况下,对通轴式纯水液压轴向柱塞泵的配流盘进行了仿真分析,对它的应力分布情况、变形情况和主要影响因素进行了探讨。结果表明:(1) 纯水液压泵配流盘最危险的部位是高压槽内中心肋板。在保证流道顺畅的情况下,应尽可能的加大肋板宽度。(2) 应力分布由负载决定。在配流盘几何尺寸一定的情况下,最大应力主要由泵出口压力决定,与配流盘材质无关。(3) 本课题组设计的通轴式纯水液压泵配流盘应当采用不锈钢制作,不适合使用整体改性聚醚醚酮复合材料。最后,本文对整个课题和论文进行了总结和展望。相信随着新材料和新工艺的发展,环境友好的纯水液压传动技术将有着广阔的应用前景。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH137.51
【图文】：

产品外观,公司,静压支撑,纯水液压

浙江大学硕士学位论文:纯水液压轴向柱塞泵的研制动缸体端面来实现浮动配流，轴承和滑靴都采用静压支撑，配对。该公司的系列产品目前在食品加工业、包装机械、工到了较为广泛的应用13611981199]。

纯水液压

业、消防等各行业中得到了较为广泛的应用13611981199]。图1.3Dnaofss公司产品外观图作为Nessie纯水液压泵应用于食品加工业的一个例子，如图1.4的切肉锯由纯水液压驱动。该系统工作压力为10MPa，由一个排量为12.sml/erv的轴向柱塞泵驱动。与传统气动切肉机相比，该纯水液压切肉锯不仅降低了噪声(降低1d8B)，而且使用成本低，操作方便。161198】(3)芬兰Hyatroy公司该公司与Tampeer理工大学(TUT)液压及自动化研究所(IHA)合作开发的纯水液压泵〔如图1.5)采用端面配流轴向柱塞式结构，浮动配流盘配流，关键摩擦副采用碳纤维增强塑料与金属或陶瓷配对。该公司的产品目前在造纸、水处理、食品加工业、林业机械、木材加_!乙和清洁行业得到了一定的应用l’”0]。图1.6为使用Hytar泵制成的驱动器，它以海水为工作介质l’“01。目前该公司正在开发纯水液压的变量泵l’”01。第5页共69页

缸体,配流轴,柱塞式,配流

1.5)采用端面配流轴向柱塞式结构，浮动配流盘配流，关键摩擦副采用碳纤维增强塑料与金属或陶瓷配对。该公司的产品目前在造纸、水处理、食品加工业、林业机械、木材加_!乙和清洁行业得到了一定的应用l’”0]。图1.6为使用Hytar泵制成的驱动器，它以海水为工作介质l’“01。目前该公司正在开发纯水液压的变量泵l’”01。第5页共69页

【引证文献】