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登高车轴向柱塞泵结构及主要组成部分 中山出租登高车
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更新时间:2017-06-14 【
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登高车轴向柱塞泵结构及主要组成部分
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在泵内的相对位置,可分为轴向和径向柱塞泵两种,前者与后者相比具有转速高、结构简单、体积小、重量轻及成本低等优势,故其应用更加广泛。轴向担塞泵按配流方式的不同,可分为端面酌流、阀配流和轴配流三类,1其中采用端面配流的轴向柱塞泵转速高、易实现无级变量且结构简单。因此,其在技术发展前景、制造成本及市场占有量等方面均有较大优势,是成为目前重点研究、应用广泛的主要原因。目前,中外鞋向柱塞泵产品主要的差距就是可靠性和寿命,国内同类产品寿命仅为国外产品的30%-50%。近年来,我国液压基础件的发展取得了长足的进步,形成了口类较为齐全、能满足主机行业基本需求的生产体系。然而,目前最集中的问题就是中低端产品生产过剩,高端产品严重依赖进口。工程实践表明,影响轴向柱塞泵寿命和效率的主要因素就是摩擦副的失效和摩擦磨损。轴向柱塞由缸体、配流盘、桓塞、滑觀、斜盘和驱动轴等主要零部件组成。轴向柱塞泵有3对关键摩擦副,分别是滑靴副、柱塞副和配流副。
斜盘式轴向柱塞泵结构及关键, 上述对摩擦副都必须满足两个要求:较好的润滑和密封性能。当它们的间隙过大时,会导致油液泄漏加剧,降低系的容积效率,并最终使得轴向柱塞泵发生故惇和失效。当它们的间隙过小时,会导致润滑油膜无法稳定建立,摩擦副的材料之间直接接触,处于边界润滑或干摩擦状态,使得摩擦副发生严重的磨损、发热燒伤、胶合,力至失效。从上面的分析可以知道,摩擦副的润滑和运行状况对泵的效率、性能和寿命有着决定性的影响。配流副是轴向柱塞泵中最容易发生磨损和失效的零部件,在系工作时它不仅要起密封润滑和配流的作用,而且还需承受较大的轴向载荷。磨粒磨损、黏着磨损以及烧盘是配流副磨损和失效的主2要形式P-Sl。其中,黏着磨损是由于配流盘和缸体的表面发生相对运动,形成的粘着点发生剪切断裂,被剪切的材料或脱落成磨末(一般为硬度低的材料),或从一个表面转移到另一个表面,发生划痕和擦伤现象、甚至造成接触表面的胶合;而磨粒磨报则是由于外部硬颗粒(如油液中的杂质颗粒)或者对磨表面上的硬突起物或粗植峰在摩擦过程中引起表面材料的脱落磨粒的寧沟作用造成的W。因此,对轴向柱塞系配流副低速下摩擦磨损/润滑特性及规律开展系统而深入的研究,对于进一步提高其效率、可靠性及寿命具有重要的工程和实际意义。 轴向柱塞泵配流副主要磨损、失效形式轴向柱塞泵配流副在低速时处于边界润滑状态,油膜不断产生和被破坏,始终处于动态的临界过程,直接影响到系的低速效率、启动可靠性和寿命。轴向柱塞泵在低速时,由于压力低、泄漏少、容积效率高,总效率基本取决于机械效率,而机械效率与内摩擦损失、润滑情况有着密切关系。因此,本课题对轴向柱塞泵配流副低速下摩擦磨损性能和润滑特性开展研究,力图揭示轴向柱塞系低速运行效率较低的本质,并加以改善。
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轴向柱塞泵的总效率等于容积效率乘以机械效率所得到的结果。容积效率指泵的实际输出流量与理论流量的比值,它通常用来表征因内泄漏、气穴和液压油被压缩造成流量损失的大小,而机械效率用来表征摩擦损失的大小。通常认为,随着压力增大,容积效率由于泄漏增加而降低,机械效率由于摩擦力减少而上升,总效率呈先增加后减少的变化趋势。推导了柱塞泵的容积效率和机械效率与油温、工作压力、转速、斜盘摆角、进油口压力的公式,并计算了总效率与这坚因素的关系,最后指出压力和斜盘摆角的影响最大。主要研究了泵的工作压力与容积效率、机抵效率及总效率工者之间的关系,李翔屠和常思勤则利用曲面拟合和二维插值的数值计算方法对液压泵的工作特性曲线进行了拟合,并与发动机进行了动为稿合和匹醉,实现了液压混合动力系统的动力参数匹配。然而,柱塞泵/马达在低速时,由于压力低、泄漏少、容积效率高,总效率基本取决于机械效率,而机械效率与摩擦损失、润滑情况有着密切关系。通过对轴向柱塞泵的研究发现该泵在启动和低速时的机械损失主要来自配油副,原因来自两方面:后动时静摩擦力过鳥引起启动扭矩过大造成粗滑运动以及低速时动摩擦力过大。对外咕合齿轮泵进行了非线性运动弹性动力学集成化建模,分析发现在低转速时,液压油受挤压被排出接触区域,未形成流体润滑膜,造成轮齿直接接触,是摩擦力增大、机械效率降低的主要原因。而国内学者和研究机构对轴向柱塞泵化速时工作效率的问题研究较少。在研究基于辨识函数液压泵/马达效率特性的问题中指出当转速为零时,输出扭矩仍然与压力和排量成正比关系,但是该结论由曲面拟合得出,未就其原因进行分析。通过上述分析可知,研究轴向柱塞泵化速时的摩擦行为能够揭示其低速运转效率低的本质,从而改善它在低速时的摩擦性能也是一种有效提高低逮效率的途径。
轴向柱塞泵配流副润淆特性的研究, 在文中提到了一种配流副压力场(油膜)计算的数值方法。虽然他考虑到了油膜离心力对压力场的影响,但是他还讲到一般转速下离记、力可以不做考虑,最终的计弊结果与使用雷语方程所得存在较大差异。 用导电纸测得的电位场模拟油膜压力场的方法得出了配流盘密封带上压力分布规律及其计算表达式。 用数值计算方法对配流副油膜压力场进行相关推导和计算。前者基于极坐标下的雷诺方程计算得到了密封带上的压力场分布情况,并且他还把模形油膜厚度变化对压力场分布的影响进行了考虑;后者主要创新设计数值造代的方法,用来造代计算油膜的压力和配副的弹性变形。通过理论和实验研究的方式对轴向柱塞泵的压力场分布和流量的变化规律开展了研究,他指出减震槽等对油液的流速及压力的平稳过渡有非常大的影响。基于雷诺方程对柱塞副的油膜特性进行研究,她采用能量守恒定律对温度特性进行演第,并重点将动力学方程及关键尺寸因子联合其它模型,最后得出缸体和柱塞非等温油膜和润滑特性。采用变分原理建立的有限元方程对液压马达端面酌流副液压分离力进行了数值求解。对轴向柱塞泵配流副润滑恃性进行了数学建模,从理论上详细地描述典型配流副油膜建立的动态过程,并对配流副油膜的建立过程进行了数值求解、仿真验证和机理性实验研究。
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