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高速高压燃油齿轮泵典型卸荷槽对比分析研究

航空学报 2023年

作者：齐国宁吴宝海符江锋西北工业大学航空发动机高性能制造工信部重点实验室西北工业大学航空发动机先进制造技术教育部工程研究中心中国航发西安动力控制科技有限公司西北工业大学动力与能源学院

卸荷槽是缓解齿轮泵困油的有效措施，其设计合理与否直接影响到齿轮泵的工作效率和寿命。本文给出了一种基于计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,CFD)的卸荷槽性能分析方法，重点开展了多种不同结构形式卸荷槽的性能对比研究，从... 详细信息

卸荷槽是缓解齿轮泵困油的有效措施，其设计合理与否直接影响到齿轮泵的工作效率和寿命。本文给出了一种基于计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,CFD)的卸荷槽性能分析方法，重点开展了多种不同结构形式卸荷槽的性能对比研究，从困油压力、气体体积分数、出口流量、流量不均匀系数等多个技术指标评估对比了不同结构卸荷槽的工作性能。研究对比结果表明，卸荷槽F的结构形式与矩形、圆形及卸荷槽E相比综合性能最优，流量不均匀度仅为5.25%，困油压力峰值为18MPa，具有困油压力小，容积效率高，流量品质高等优点，适用于高速、高压燃油齿轮泵方案设计；此外，在卸荷槽设计时，通过增大低压腔卸荷槽面积以及卸荷槽向低压腔偏移，有助于空化的抑制，并且能缓解困油，降低流量脉动，在新型卸荷槽F的结构设计时考虑该因素，可进一步提升卸荷槽的综合性能。

关键词：航空发动机燃油齿轮泵卸荷槽困油空化

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柱塞泵配流盘卸荷槽开度对瞬态流场特征影响

北京航空航天大学学报 2022年

作者：刘珊珊雷欣瑞宋字宇杨凯黄家海太重集团榆次液压工业有限公司太原理工大学机械与运载工程学院

轴向柱塞泵内部空化是影响其综合性能的一个主要因素。目前，柱塞腔内壁和配流盘吸、排油转变区域的气蚀损坏原因已明确，但对柱塞缸体摩擦表面损坏成因的相关研究文献较少。针对柱塞缸体摩擦表面气蚀现象，设计了一个可观察单个柱塞腔... 详细信息

轴向柱塞泵内部空化是影响其综合性能的一个主要因素。目前，柱塞腔内壁和配流盘吸、排油转变区域的气蚀损坏原因已明确，但对柱塞缸体摩擦表面损坏成因的相关研究文献较少。针对柱塞缸体摩擦表面气蚀现象，设计了一个可观察单个柱塞腔与卸荷槽导通状态下流场特征的可视化装置，利用高速摄像机对流经卸荷槽的喷射流动现象进行测量，采用流体仿真和流场可视化测量的方法揭示了这种成因关系。研究结果表明研制的卸荷槽流场可视化观察装置是有效可行的，发现射流角随卸荷槽开度的增大而增大，并伴随漩涡的产生与消失。仿真结果进一步表明柱塞与卸荷槽由导通至完全截止的转变过程中，射流角由0°逐渐增大至60°，当射流角由0°向20°变化时，射流方向主要集中于柱塞缸体与配流盘腰型槽接触表面处，导致柱塞缸体摩擦表面和配流盘吸油腰型槽上部发生射流破坏和气蚀破坏。当射流角由20°向60°变化时，射流角向配流盘腰型槽内部扩展，引起配流盘破坏区域由上部移向内部；漩涡的产生、消失与射流中心速度有关，当射流中心速度大于20 m/s时漩涡产生。上述研究结果有助于厘清柱塞缸体摩擦表面气蚀成因，为配流盘结构优化设计提供了约束条件，对提高柱塞泵的综合性能有重要意义。

关键词：轴向柱塞泵空化卸荷槽气蚀

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高速高压燃油齿轮泵典型卸荷槽对比分析

航空学报 2024年第5期45卷 336-351页

作者：齐国宁吴宝海符江锋中国航发西安动力控制科技有限公司西安710077 西北工业大学航空发动机高性能制造工信部重点实验室西安710072 西北工业大学航空发动机先进制造技术教育部工程研究中心西安710072 西北工业大学动力与能源学院西安710072

卸荷槽是缓解齿轮泵困油的有效措施,其设计合理与否直接影响齿轮泵的工作效率和寿命。本文给出了一种基于计算流体力学(CFD)的卸荷槽性能分析方法,重点开展了多种不同结构形式卸荷槽的性能对比研究,从困油压力、气体体积分数、出口流量... 详细信息

卸荷槽是缓解齿轮泵困油的有效措施,其设计合理与否直接影响齿轮泵的工作效率和寿命。本文给出了一种基于计算流体力学(CFD)的卸荷槽性能分析方法,重点开展了多种不同结构形式卸荷槽的性能对比研究,从困油压力、气体体积分数、出口流量、流量不均匀系数等多个技术指标评估对比了不同结构卸荷槽的工作性能。研究对比结果表明,卸荷槽F的结构形式与矩形、圆形及卸荷槽E相比综合性能最优,流量不均匀度仅为5.25%,困油压力峰值为18 MPa,具有困油压力小,容积效率高,流量品质高等优点,适用于高速、高压燃油齿轮泵方案设计;此外,在卸荷槽设计时,通过增大低压腔卸荷槽面积以及卸荷槽向低压腔偏移,有助于空化的抑制,并且能缓解困油,降低流量脉动,在新型卸荷槽F的结构设计时考虑该因素,可进一步提升卸荷槽的综合性能。

关键词：航空发动机燃油齿轮泵卸荷槽困油空化

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齿轮泵卸荷槽设计及其内流场特性仿真

液压与气动 2020年第9期44卷 100-107页

作者：刘兆领胡益菲崔路朱文锋李嘉国网天津市电力公司天津300010 许继集团有限公司河南许昌461000 长安大学公路养护装备国家工程实验室陕西西安710064

针对齿轮泵的困油问题,给出一种齿轮泵卸荷槽的综合设计方法,并基于计算流体技术完成其内流场特性的仿真分析研究。首先,在某型外啮合齿轮泵基本结构基础上,对卸荷槽进行综合设计,提出具体的设计方法并给出设计结果;进而通过计算机CAD... 详细信息

针对齿轮泵的困油问题,给出一种齿轮泵卸荷槽的综合设计方法,并基于计算流体技术完成其内流场特性的仿真分析研究。首先,在某型外啮合齿轮泵基本结构基础上,对卸荷槽进行综合设计,提出具体的设计方法并给出设计结果;进而通过计算机CAD技术建立齿轮泵三维模型和流道模型,并利用Pumplinx进行该型齿轮泵的内流场特性模拟仿真,对比仿真结果与试验数据,误差在5%以内,验证了采用的仿真技术能够有效实现该型泵的特性分析;最后,将综合设计的卸荷槽与3种典型卸荷槽进行特性预测及对比,可以表明:相比其他3种典型卸荷槽结构,综合设计的卸荷槽可以有效地缓解齿轮泵啮合区域的困油压力,并减小齿轮泵的流量脉动,有效地改善了齿轮泵的困油现象。所得出的结论对高性能齿轮泵的设计及仿真研究具有一定的工程实践意义。

关键词：齿轮泵卸荷槽综合设计内流场仿真困油

连续采煤机扭矩轴不同类型卸荷槽性能对比分析

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机械管理开发 2022年第1期37卷 101-103页

作者：李刚山西天地煤机装备有限公司山西太原030006

为了解决因扭矩轴设计不合理,而使连续采煤机扭矩轴在使用过程中经常出现过载不断、频繁断裂的现象,利用有限元分析软件(ABAQUS)对连续采煤机扭矩轴不同类型的卸荷槽进行可靠性分析,得出V型卸荷槽、工型卸荷槽、U型卸荷槽三种槽型的应... 详细信息

为了解决因扭矩轴设计不合理,而使连续采煤机扭矩轴在使用过程中经常出现过载不断、频繁断裂的现象,利用有限元分析软件(ABAQUS)对连续采煤机扭矩轴不同类型的卸荷槽进行可靠性分析,得出V型卸荷槽、工型卸荷槽、U型卸荷槽三种槽型的应力、变形情况,并对这三种类型卸荷槽进行分析,分析出最合理的结构类型为U型卸荷槽。

关键词：连续采煤机扭矩轴卸荷槽应力应变

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基于CFD仿真的机油泵卸荷槽降噪试验研究

内燃机与动力装置 2022年第5期39卷 55-59页

作者：胡亮姚敏许晓颖吕建中内燃机可靠性国家重点实验室山东潍坊261061 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261061 山东汽车制造有限公司山东潍坊261061

为降低某外啮合机油泵的噪声,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立机油泵三维模型,对机油泵不同工作位置的压力波动进行仿真分析,确定噪声原因并提出优化方案,通过台架试验验证降噪效果。CFD仿真结果表明,机油泵... 详细信息

为降低某外啮合机油泵的噪声,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)建立机油泵三维模型,对机油泵不同工作位置的压力波动进行仿真分析,确定噪声原因并提出优化方案,通过台架试验验证降噪效果。CFD仿真结果表明,机油泵噪声原因为困油区压力波动过大。优化机油泵结构,在机油泵端盖上增加非对称渐开线月牙卸荷槽。台架试验结果表明:机油泵转速为1500 r/min时噪声降低5.0 dB,其他测点转速时噪声降低0.8~2.0 dB。

关键词：机油泵困油现象压力波动卸荷槽 CFD

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不同卸荷槽影响下外啮合齿轮泵空化特性

制造技术与机床 2020年第9期 106-111页

作者：杨国来王文宇白京浩金晶张明明黄付田兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 浙江大学流体动力与机电系统重点实验室浙江杭州310027

为改善外啮合齿轮泵在开式液压系统中空化严重的问题,对齿轮泵空化现象发生的过程及解决齿轮泵空化现象的措施进行了研究.通过分析泵内油液的流动状况得出了导致泵空化现象发生的原因;根据空化原因提出了运用矩形卸荷槽、渐开线型卸荷... 详细信息

为改善外啮合齿轮泵在开式液压系统中空化严重的问题,对齿轮泵空化现象发生的过程及解决齿轮泵空化现象的措施进行了研究.通过分析泵内油液的流动状况得出了导致泵空化现象发生的原因;根据空化原因提出了运用矩形卸荷槽、渐开线型卸荷槽、异型卸荷槽降低齿轮泵空化现象的措施,并运用数值仿真进行了对比分析;最后分析了3种卸荷槽的卸荷作用下泵的困油现象及容积效率.结果表明:吸油腔内的高速旋流和吸空现象与齿轮泵空化现象的发生有很大关系;齿轮处于不同啮合状态时泵的空化强度和空化范围不同;增加卸荷槽是降低齿轮泵空化现象的有效措施,不同类型卸荷槽对空化现象的影响程度不同;3种卸荷槽的卸荷能力及其作用下泵容积效率有一定的差异.本研究为解决齿轮泵空化现象及卸荷槽外形的选择提供了一种新的参考.

关键词：外啮合齿轮泵空化困油容积效率卸荷槽

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注塑机拉杆卸荷槽的最优设计探讨

塑料工业 2014年第2期42卷 69-71页

作者：叶成刚海天塑机集团有限公司浙江宁波315821

注塑机运行过程中,经常因拉杆断裂而导致生产过程中断,给客户和厂商造成巨大的经济损失。拉杆卸荷槽的设计,就是通过降低定模板弯曲变形和四拉杆偏载导致的不利影响,尽可能减少拉杆断裂的风险。但卸荷槽的设计目前还仅凭经验和类比,缺... 详细信息

注塑机运行过程中,经常因拉杆断裂而导致生产过程中断,给客户和厂商造成巨大的经济损失。拉杆卸荷槽的设计,就是通过降低定模板弯曲变形和四拉杆偏载导致的不利影响,尽可能减少拉杆断裂的风险。但卸荷槽的设计目前还仅凭经验和类比,缺乏进一步优化。借助有限元分析软件对系列卸荷槽进行对比分析和归整,获得了最优的直径比,适用于任何吨位的机型;同时也给出了卸荷槽长度的设计原则。

关键词：注塑机拉杆卸荷槽参数优化

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采煤机扭转轴卸荷槽最佳尺寸研究

机械管理开发 2022年第9期37卷 120-121,135页

作者：王亚川山西凌志达煤业有限公司山西长治046000

为解决采煤机扭转轴在超负荷工况下卸荷槽无法及时断裂的问题,利用数值模拟软件对扭转轴进行优化设计。对2倍电机额定功率下扭转轴剪切应力进行分析发现,当U型卸荷槽圆弧半径R值为29.9 mm时,卸荷槽最大剪切应力为508.24 MPa,超过材料断... 详细信息

为解决采煤机扭转轴在超负荷工况下卸荷槽无法及时断裂的问题,利用数值模拟软件对扭转轴进行优化设计。对2倍电机额定功率下扭转轴剪切应力进行分析发现,当U型卸荷槽圆弧半径R值为29.9 mm时,卸荷槽最大剪切应力为508.24 MPa,超过材料断裂扭转强度508 MPa能够及时断裂;对5倍电机额定功率下不同卸荷槽尺寸下的应力进行分析发现,当R值为21.3 mm时,卸荷槽能够满足及时断裂要求。此研究以期为采煤机扭转轴卸荷槽设计提供一定的参考。

关键词：采煤机数值模拟剪切应力扭转轴卸荷槽