柱塞泵滑靴副高速高压工况摩擦状态模拟试验台

作     者：葛杨 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘思远;牛慧峰

授予年度：2022年

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：柱塞泵 滑靴副 试验台 高速高压 摩擦工况 

摘      要：滑靴副作为高速高压柱塞泵关键摩擦副,是承受负载的主要组件,因其长期处于高转速、高接触比压的摩擦工况下,是最容易出现故障的摩擦副之一,是国产柱塞泵高速高压化的主要掣肘因素。当前柱塞泵滑靴副试验台对高速高压工况摩擦状态模拟困难,导致相关摩擦学问题研究难以展开是限制其发展的关键因素。为此,本文以高速高压柱塞泵滑靴副为研究对象,搭建摩擦磨损试验台,营造出柱塞泵滑靴副高速高压工况摩擦状态,为后续高速高压下滑靴副的摩擦磨损特性的研究奠定基础。本文试验台以滑靴副剩余压紧力为出发点,在现有摩擦磨损试验机的基础上进行改造,直接复刻其接触区的动力学特性,并结合恒压供油式液体静压支承润滑理论对柱塞泵滑靴副高速高压工况摩擦状态模拟试验台进行设计搭建。具体工作如下:(1)对恒压供油式液体静压支承理论以及润滑特性进行分析,结合轴向柱塞泵的运动、受力特性,在现有摩擦磨损试验机的基础上,对试验台的原理进行分析设计,同时对模拟试件进行运动学分析,给出柱塞泵高速高压工况的模拟方法以及关键结构参数设计方法。(2)对试验台的机械结构进行合理设计,对试验台恒压油源泵站进行分析搭建。以A11VLO190斜盘式轴向柱塞泵滑靴副为例,通过仿真验证试验台高压高速工况的模拟。(3)对各模拟组件以及相关工况模拟试验件进行加工处理,搭建试验台数据监控采集系统并进行调试,进而进行试验台高速高压工况的模拟试验验证,同时结合柱塞泵现有油膜特性研究成果,对试验台进行对比验证。通过与仿真结果进行对比分析,试验数据与仿真数据、相关特性调研结果具有良好的吻合性。