水压柱寨泵的结构与特性研究

发布时间：2017-10-04 13:22

  本文关键词：水压柱寨泵的结构与特性研究

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【摘要】：水压驱动相对于油压驱动、电驱动乃是对环境最和谐的驱动方式。水压驱动以水为工作介质,介质成本低,泄露无污染,无火灾威胁,但水压元件的高成本乃是制约水压驱动发展的一个难点。本文以水压元件中最为重要的水压泵作为研究对象,以德国Hauhinco水压泵为参照,自行设计了额定压力为31.5MPa,流量为20L/min的水压径向柱塞泵,其所做的研究工作包括以下几点： (1)根据设计目标,对影响水压径向柱塞泵的柱塞直径、行程、转速等主要参数进行了计算,再通过轴和凸轮的设计计算,配流阀尺寸的计算以及弹簧刚度和弹簧预紧力的计算得到了该泵的主要结构参数,绘制了水压径向柱塞泵的装配结构简图,并对水压径向柱塞泵中主要受力元件轴和轴承进行了力学校核和寿命校核。并根据水压泵的零部件生锈的问题,对用于水压泵的零部件材料进行合理的选择,不仅需要材料能满足水压泵的使用的力学性能,也要经过耐腐蚀热处理,以达到水压元件的耐腐蚀,防生锈要求。 (2)由于水的理化特性,水压泵比起油压泵,其润滑和密封问题十分突出。水的粘度低,不容易在接触件之间形成润滑膜,本文对由于接触件之间摩擦力而导致的磨损情况进行了详细的介绍。根据水压泵的磨损研究,设计了该泵的润滑方案：在高速重载的偏心轴和轴承上表面进行硬质化处理并涂抹润滑脂以解决磨损问题。粘度低的水的流动性很好,容易泄露,给密封带来了困难,本文对水压泵中所有密封处进行了密封方案的设计,以及密封件及其材料的选型,着重介绍了柱塞副中采用的V形密封组件,从结构设计,密封选型,密封件材料,密封件个数,密封件安装等各个方面进行了详细的介绍。 (3)本文中的水压径向柱塞泵采用的乃是阀配流形式,采用阀配流形式就一定存在着阀配流系统响应滞后和流量脉动的问题。通过建立水压径向柱塞泵的仿真模型,对影响阀配流系统响应特性的进水压力、阀芯质量、弹簧刚度、弹簧预紧力、阀口开度五个参数进行了仿真分析优化,得到了一组优化后的数据。优化后的参数,水压径向柱塞泵阀配流系统的响应特性提高,泄露量减少,容积效率增大,泵的输出流量增大,且输出流量的流量脉动得到了衰减。还对影响配流阀吸入特性的配流阀通径进行了计算,选取合适的通径大小以获得最佳的吸入特性。最后,本文对9,11,13不同柱塞数的柱塞泵的流量特性进行了仿真计算。 最后,对全篇论文的主要研究工作进行了一个总结和展望,对水压径向柱塞泵的研究结论进行了一个总结,为后来者的相关研究工作提供一个理论依据和参考。
【关键词】：水压柱塞泵 密封 柱塞副 阀配流 流量脉动
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH322
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 水压驱动技术发展11-12
• 1.2 水压泵国内外研究应用概况12-16
• 1.2.1 水压泵国外研究现状及应用12-15
• 1.2.2 水压泵国内研究现状15-16
• 1.3 水压柱塞泵关键技术16-17
• 1.4 课题研究内容17-20
• 1.5 本章小结20-21
• 第2章 主要结构参数的计算和设计21-33
• 2.1 水压柱塞泵的工作原理21
• 2.2 结构参数计算21-26
• 2.3 结构设计26-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 柱塞密封结构设计33-42
• 3.1 水压泵润滑概述33-36
• 3.2 水压泵柱塞密封研究36-40
• 3.2.1 水压泵密封概述36
• 3.2.2 水压泵密封方案36-37
• 3.2.3 柱塞副密封结构37-38
• 3.2.4 密封件的设计38-40
• 3.3 本章小结40-42
• 第4章 水压径向柱塞泵阀配流系统研究42-63
• 4.1 阀配流系统的仿真建模42-46
• 4.2 阀配流系统响应特性仿真46-58
• 4.2.1 进水压力的影响49-50
• 4.2.2 阀芯质量的影响50-52
• 4.2.3 弹簧刚度的影响52-53
• 4.2.4 弹簧预紧力的影响53-55
• 4.2.5 阀口开度的影响55-58
• 4.3 配流阀通径的优化58-59
• 4.4 流量脉动的分析59-61
• 4.5 本章小结61-63
• 总结63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士期间发表的论文70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6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 杨俭;方宇;尧辉明;;柱塞密封流体动力学特性研究[J];润滑与密封;2008年09期

4 肖林京;杨金祥;梁冉;;海水润滑柱塞泵关键技术的解决[J];润滑与密封;2009年02期

5 刘桓龙;柯坚;于兰英;;水压柱塞副的微流场特性研究[J];润滑与密封;2011年04期

6 贾跃虎,王明智;JBP 40径向柱塞泵配油轴与转子配合间隙的研究[J];太原重型机械学院学报;1999年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 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

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 何敏;纯水液压同步系统的研究与分析[D];昆明理工大学;2011年

2 孙春耕;纯水液压齿轮泵及其表面处理技术实验研究[D];昆明理工大学;2007年

3 张涛华;海水泵缸孔柱塞副污染磨损机理研究[D];华中科技大学;2007年

4 侯凯;基于BP神经网络预测模型的水源热泵系统控制方法研究[D];西安建筑科技大学;2009年

5 冯翔;盘配流式海水柱塞泵设计及仿真研究[D];华中科技大学;2008年

6 杨金祥;通轴式海水柱塞泵的研究[D];山东科技大学;2009年

7 夏熹微;径向柱塞水泵润滑及密封结构的分析与研究[D];武汉理工大学;2012年

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本文编号：970914