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煤油介质斜轴式航天用定量柱塞泵研制

煤油介质斜轴式航天用定量柱塞泵研制

作者：张冠隆哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在航天领域中,柱塞泵是控制航天运载火箭发动机摆角核心元件之一,而斜轴式柱塞泵具有容积效率高、结构紧凑等优点,因此更值得去深入研究。为了有效地提高航天运载火箭的运载能力,航天用柱塞泵需要高速化、轻量化,并采用“直流引流”手... 详细信息

在航天领域中,柱塞泵是控制航天运载火箭发动机摆角核心元件之一,而斜轴式柱塞泵具有容积效率高、结构紧凑等优点,因此更值得去深入研究。为了有效地提高航天运载火箭的运载能力,航天用柱塞泵需要高速化、轻量化,并采用“直流引流”手段引入发动机的低黏度煤油燃料作为工作介质,可省去额外的伺服动力源。针对航天领域的特殊工况,本文以斜轴式柱塞泵为研究对象,对其运动学特性、摩擦磨损特性、流量压力特性进行理论分析与仿真,并通过试验进行验证。分析了凌圈柱塞的空间位姿,结合其空间位姿建立了整泵的运动学模型,由此得到斜轴式柱塞泵的驱动特性。根据设计要求初步设计斜轴式柱塞泵的关键零件,建立柱塞副、配流副的力学模型并进行静力学分析,为后续的摩擦磨损特性以及流量压力特性分析提供基础。分析了斜轴式柱塞泵在航天工况下可能会达到比较恶劣的边界润滑状态。因此,为了有效降低摩擦功率损失,选择四种高性能的聚合物涂层材料与六种柱塞泵用的硬质材料配对进行摩擦磨损试验,得到了不同粗糙度下不同材料配比的摩擦与磨损特性。选取了最优的对偶摩擦副材料并提出了对偶摩擦副材料的最佳粗糙度。建立了斜轴式柱塞泵三大泄漏副的泄漏模型,为了有效降低泵的流量脉动与压力脉动,对配流盘采用阻尼孔与过渡三角槽结合的方法进行优化设计。基于AMESim软件,对斜轴式柱塞泵的流量压力特性分析,由仿真结果对斜轴式柱塞泵进一步优化。利用CFD软件分析了液膜厚度对于容积效率的影响,并且得到斜轴式柱塞泵的空化情况。加工制造了斜轴式柱塞泵的原理样机,设计斜轴式柱塞泵的试验方法。对斜轴式柱塞泵的容积效率、机械效率以及壳体温升等试验指标进行测试,得到了斜轴式柱塞泵的实际性能参数。

关键词：柱塞泵斜轴式摩擦磨损特性流量压力特性台架试验

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煤油介质斜轴式变量柱塞泵研究

煤油介质斜轴式变量柱塞泵研究

作者：张清润哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着我国航天事业的发展,对航天液压系统提出了轻量化、集成化的要求,用煤油取代传统的液压油或红油作为液压系统的工作介质是一个重要的研究方向。煤油介质轴向柱塞泵是航天液压设备中的关键元件,其寿命和可靠性将直接关系到航天设备... 详细信息

随着我国航天事业的发展,对航天液压系统提出了轻量化、集成化的要求,用煤油取代传统的液压油或红油作为液压系统的工作介质是一个重要的研究方向。煤油介质轴向柱塞泵是航天液压设备中的关键元件,其寿命和可靠性将直接关系到航天设备的总体可靠性,煤油介质粘度低、润滑性差、易泄漏等特性恶化了柱塞泵的工作条件。由于涉及航空航天等军事领域,煤油介质柱塞泵的关键技术一直受到国外的封锁,国产煤油介质柱塞泵的研发具有极其重要的战略意义。本论文在广泛调研国内外文献资料和实际产品的基础上,以传统液压油介质柱塞泵的设计理论为支撑,同时借鉴其它低粘度介质柱塞泵的研究思路,结合煤油的物化特性,完成了煤油介质柱塞泵的设计,并对其结构形式、运动学分析、压力流量特性、轴承、密封等关键技术进行了研究和分析。针对煤油介质柱塞泵的技术要求和煤油介质的特殊性,首先探讨了煤油介质柱塞泵设计的关键技术,进行了斜轴式轴向柱塞泵的运动学和动力学分析,并通过理论建模的方式进行了柱塞泵流量特性和泄漏特性仿真分析;在完成主体结构设计与校核后,根据各运动副的PV值,完成了摩擦副材料的配对方案设计;针对轴尾密封高转速、高密封压力的工况,引入了机械密封结构;设计了一种新型的旋转配流盘式变量机构,研究了变量机构的流量特性;最后根据功率键合图理论建立了煤油介质柱塞泵的流体传动模型,通过仿真研究对比了不同结构参数对整泵的压力流量特性和泄漏特性的影响,为煤油介质柱塞泵间隙配合的选取提供了参考,预估了煤油介质轴向柱塞泵的效率。

关键词：煤油介质轴向柱塞泵斜轴式机械密封旋转配流盘

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斜轴式轴向柱塞泵缸体扭转振动研究

淮南矿业学院学报 1992年第3期12卷 109-115页

作者：侯波淮南矿业学院机械工程系

本文分析了斜轴式轴向柱塞泵缸体扭转振动产生的机理、特性和干摩擦阻尼减振器的结构原理。

关键词：转角扭转振动柱塞泵缸体斜轴式

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斜轴式定量柱塞泵的动态特性仿真分析

现代制造技术与装备 2021年第7期57卷 1-4页

作者：陈绪林陈康向宏宇王康重庆文理学院智能制造工程学院重庆402160 重庆红江机械有限责任公司重庆402160

以某型斜轴式定量柱塞泵为研究对象,基于节流槽结构设计及其内流场特征,结合渐扩形节流槽面积的确定原则,使用端盖节流槽面积计算公式,在性能仿真软件中搭建了柱塞泵性能仿真模型,针对影响其动态特性的几个关键因素进行变参分析,得到了... 详细信息

以某型斜轴式定量柱塞泵为研究对象,基于节流槽结构设计及其内流场特征,结合渐扩形节流槽面积的确定原则,使用端盖节流槽面积计算公式,在性能仿真软件中搭建了柱塞泵性能仿真模型,针对影响其动态特性的几个关键因素进行变参分析,得到了有益的结论。

关键词：斜轴式节流槽动态特性

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斜轴式风力机仰角的解析法分析

新能源 1997年第12期19卷 1-3页

作者：杨永跃合肥工业大学

本文应用数学解析方法分析了斜轴式风力机叶片接收风能的情况，并根据分析结果讨论了斜轴式力机选取仰角时要考虑的因素，为斜轴式风力机的优化设计和安装提供参考。

关键词：解析法斜轴式风力机有效风速仰角

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斜轴式数字泵的研制

液压气动与密封 1998年第2期18卷 24-26页

作者：邹明礼张叶剑山东省煤炭科学研究所 250031 北京华德液压泵厂

本文介绍了斜轴式数字泵的工作原理、主要特点及应用示例，并阐明了应用范围与前景。

关键词：斜轴式数字泵微机控制器变量泵液压泵

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用正投影法讨论斜轴式风力机

合肥工业大学学报（自然科学版） 1990年第1期13卷 75-81页

作者：王永智周必成杨永跃

本文介绍了一种新型的斜轴式风力机。阐述运用画法几何正投影原理分析其风能接收情况,优化轴线的合理倾角以及在风载荷作用下,叶片和风轮的振动规律。通过图形推导,得到斜轴风轮的气动力学空间数学模型。并与我们研制的斜轴式风力发电... 详细信息

本文介绍了一种新型的斜轴式风力机。阐述运用画法几何正投影原理分析其风能接收情况,优化轴线的合理倾角以及在风载荷作用下,叶片和风轮的振动规律。通过图形推导,得到斜轴风轮的气动力学空间数学模型。并与我们研制的斜轴式风力发电机进行对比,得到满意的结果。从而为该种机型的优化设计提供有益的参考。

关键词：风力机斜轴式正投影优化设计

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日立全液压挖掘机斜轴式液压泵的维修

中国设备管理 1994年第9期 35-36页

作者：彭江云宝鸡市铁一局机筑处局检测站

日立建机向中国市场销售了许多工程机械。我在日立建机服务中心工作期间,接触到许多液压主泵的维修问题,因为换件的代价太昂贵,用户不易接受,我们一般都采取修复的手段。以UH083为例,液压主泵型号HPV125B,斜轴式变量柱塞泵,常见故障有... 详细信息

日立建机向中国市场销售了许多工程机械。我在日立建机服务中心工作期间,接触到许多液压主泵的维修问题,因为换件的代价太昂贵,用户不易接受,我们一般都采取修复的手段。以UH083为例,液压主泵型号HPV125B,斜轴式变量柱塞泵,常见故障有:（1）配流盘配合面磨损;（2）转子和驱动轴上与中心连杆的配合方槽磨损;（3）杜塞及孔磨损;（4）驱动轴花键部分磨损。下面,就这些故障的维修方法作一介绍。

关键词：挖掘机液压泵斜轴式维修

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基于MATLAB的斜轴式柱塞泵运动学分析

液压气动与密封 2016年第2期36卷 43-46页

作者：刘邦才甘新廷徐峰张洪波徐州徐工液压件有限公司江苏徐州221000 徐州重型机械有限公司江苏徐州221000

该文利用空间坐标转化的方法对斜轴式柱塞泵进行了运动学分析,理论上推导了柱塞球心点的位移、速度、加速度的运动方程,同时计算出柱塞端在缸体内摆动的运动方程,从而推导出柱塞的摆动角度及柱塞的有效长度计算公式。利用MATLAB中仿真模... 详细信息

该文利用空间坐标转化的方法对斜轴式柱塞泵进行了运动学分析,理论上推导了柱塞球心点的位移、速度、加速度的运动方程,同时计算出柱塞端在缸体内摆动的运动方程,从而推导出柱塞的摆动角度及柱塞的有效长度计算公式。利用MATLAB中仿真模块simulink动态模拟仿真了柱塞的运动轨迹,并与某知名品牌斜轴式柱塞泵参数进行对比,验证运动方程与实际参数。

关键词：斜轴式柱塞泵运动学分析动态仿真