阀配流式径向柱塞泵动态性能的仿真研究
图文讲解柱塞泵的结构及工作原理
图文讲解柱塞泵的结构及工作原理 【本期内容，由上海神农冠名播出】柱塞泵的结构组成柱塞泵主要由动力端和液力端两大部分组成，并附有皮带轮、止回阀、安全阀、稳压器、润滑系统等组成。 01动力端(1)曲轴 曲轴为此泵中关键部件之一。采用曲拐轴整体型式，它将完成由旋转运动变为往复直线运动的关键一步，为了使其平衡，各曲轴柄销与中心成120°。 (2)连杆 连杆将柱塞上的推力传递给曲轴，又将曲轴的旋转运动转换为柱塞的往复运动，其杆截面采取工字形，大头为剖分式，轴瓦采用对分薄壁瓦形式，小头瓦采用轴套式，并以其定位。 (3)十字头 十字头连接摇摆运动的连杆和往复运动的柱塞，它具有导向作用，它与连杆为闭式连接，与柱塞卡箍相连。 (4)浮动套 浮动套固定在机座上，它一方面起隔绝油箱与污油池的作用，另一方面对十字头导杆起一个浮动支承点的作用，能提高运动密封部件的使用寿命。 (5)机座
机座是安装动力端和连接液力端部分的受力构件，机座后部两侧有轴承孔，前部设有与液力端连接的定位销孔保证滑道中心与泵头中心的对中性，在机座的前部一侧设有放液孔，用来排放渗漏的液体。 2液力端(1)泵头 泵头为不锈钢整体锻造而成，吸、排液阀垂直布置，吸液孔在泵头底面，排液孔在泵头的侧面，同阀腔相通，简化了排出管路系统。 (2)密封函 密封函与泵头以法兰连接，柱塞的密封形式为碳素纤维纺织的矩形软填料，具有良好的高压密封性能。 (3)柱塞 (4)进液阀和排液阀 进、排液阀及阀座，适合输送黏度较大的液体的低阻尼、锥形阀结构，具有降低黏度的特点。接触面有较高的硬度和密封性能，以保证进、排液阀具有足够的使用寿命。 3附属配套部分主要有止回阀、稳压器、润滑系统、安全阀、压力表等。 (1)止回阀 泵头排出的液体，通过低阻尼止回阀流人高压管道，液体反向流动时，止回阀关闭，阻尼高压液体流回泵体。 (2)稳压器
新型轴配流轴向恒流柱塞泵的设计
前言 在经过大学四年的系统学习之后，我们终于要用这个毕业设计来结束我们在大学期间的学习任务，这也是我们大学学习的最终检验。 毕业设计的目的就是要我们把四年来所学的专业知识融会贯通，紧密联系在一起。只有做到这些，才能够真正的掌握这些知识。只有这样，才能够合格的走上工作岗位。 本次设计的课题是新型轴向恒流柱塞泵的设计。目前，应用广泛的泵有：轴向柱塞泵、径向柱塞泵、螺杆泵、叶片泵和齿轮泵。这几种泵各有优缺点，现有的轴向柱塞泵和径向柱塞泵有容积效率高、工作压力高的优点，但存在明显的流量脉动和压力脉动，并且噪音都在70DB以上，尤其是在工作在高压的情况下噪音更大；螺杆泵、叶片泵具有流量脉动小、噪音低的优点，但其工作压力和容积效率都低；而齿轮泵轮具有结构简单，成本低的优点外其它各项性能指标均不如前面的泵。 当前，所缺少的是一种工作压力高、容积效率高，并且流量脉动和压力脉动低、噪音低的液压泵，尤其是工作在高压的情况下，流量脉动和压力脉动及噪音也很低的液压泵，而要同时满足上述要求的液压泵也只有柱塞泵才有可能，这就需要对柱塞泵的工作机理做深入的研究，改进现有的柱塞泵，提出新的方案和结构，来解决柱塞泵的脉动及噪声问题。解决了柱塞泵的脉动和噪声问题也就解决了在许多封闭空间中使用柱塞泵而产生噪声偏大的问题，从而大大地改善了人们的工作环境，尤其是在那些对噪声控制要求严格的场所，诸如军舰、潜艇和室内，降噪就具有非常重要的意义。 本设计就是根据前面提到的当前泵的一些缺点而提出的一种新型泵，本设计将完成该泵的具体结构设计以及由另一位同学采用法国的系统建模和仿真软件Amesim4.20对该泵进行仿真，将仿真结果与最初设计意图进行比较，看能不能达到设计目的。 经过四个多月的努力，我们终于完成了这次设计。由于设计经验不足，错误在所难免。还望各位老师同学批评指正，指出其中的问题，以便我们能够及时改正过来，这样才能更好的完成这次毕业设计的任务，为以后的工作打好基础。
关于柱塞泵的结构分析
关于柱塞泵的结构分析 一.摘要 讲述斜盘式柱塞泵的工作原理与分类以及特点，对缸体，柱塞，滑靴，配流盘的结构进行简单的分析。 二.概述 原理 图1 斜盘式柱塞泵二维图 缸体上均布有若干个轴向排列的柱塞，柱塞与缸体孔以很精密的间隙配合,一端顶在斜盘上，当泵轴与缸体固连在一起旋转时，柱塞既能随缸体在泵轴的带动下一起转动，又能在缸体的孔内灵活往复移动，柱塞在缸体内自下而上旋转的左上半周内逐渐向左伸出，使缸体孔右端的T作腔体积不断增加。产生局部真空。油液经配油盘上吸油腔被吸进来，反之，当柱塞在其自上而下回转的右下半周内逐渐向右缩回缸内，使密封工作腔体积不
断减小，将油从配油盘上的排油胶向外坏出。缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次压油和一次吸油。缸体连续旋转，则每个柱塞不断吸油和压油，给液压系统提供连续的压力油。另外，在滑靴与斜盘相接触的部分有一个油室，压力油通过柱塞中间的小孔进人油室，在滑靴与斜盘之间形成一个油膜，起着相互支承作用，从而减少了磨损。 分类 按照不同的分类方式 ●配流方式：端面配流、轴配流、阀配流 ●结构特点：斜盘式和斜轴式（连杆） ●柱塞排列形式：轴向、径向 特点 ●优点：结构紧凑、比功率大、压力高、易变量 ●缺点：对油液污染敏感、滤油精度高、加工精度高、使用维护要求高、价格高三.结构分析 缸体 缸体的材料通常为ZCuPb15Sn8,ZQSn10-1 或ZQAlFe9-4，此外也可用耐磨铸铁或球墨铸 铁等。为了节省铜，常用20Cr、12CrNi3A或 GCr15作基体而在柱塞孔处镶嵌铜套或真空 炉扩散焊接工艺。 尺寸与斜盘倾角、柱塞直径、柱塞数量 和柱塞分布圆直径有关。 图2 斜盘式柱塞泵缸体
斜盘式轴向柱塞泵缸体及配流盘抗空化研究
斜盘式轴向柱塞泵缸体及配流盘抗空化研究轴向柱塞泵及液压节流槽是液压系统的重要元件,广泛应用于液压系统。随着现代工业技术的发展,以液压油为介质的液压传动技术得到发展。 为适应近代工业技术的发展,现代液压系统的工作压力越来越高。随着液压系统向高速、高压方向发展,液压元件的空化现象成为国内外学者研究的热点。 本文针对轴向柱塞泵柱塞腔及液压节流槽的空化现象开展研究。主要包括:轴向柱塞泵缸体腰形孔结构与配流盘节流槽结构对柱塞腔空化的影响;缸体腰形孔水力直径与柱塞腔直径匹配关系对柱塞腔空化影响的理论研究;轴向柱塞泵缸体腰形孔结构参数与柱塞腔气体体积分数平均值的函数关系的建立;轴向柱塞泵缸体腰形孔及节流槽抗空化的结构优化研究。 具体而言:1)轴向柱塞泵柱塞腔空化仿真分析利用Fluent软件的动网格、滑移网格、Cavitation模型、Mixture混合模型及RNG k-ε湍流模型建立轴向柱塞泵空化流有限元仿真计算模型。通过柱塞腔气体体积分数平均值的变化来定量监测柱塞泵工作时每一阶段柱塞腔空化的变化。 研究柱塞泵在不同的入口压力、不同斜盘倾斜角及不同柱塞泵缸体转速对轴向柱塞泵柱塞腔空化的影响。2)缸体腰形孔水力直径与柱塞腔直径配比关系对柱塞腔空化影响研究在轴向柱塞泵结构方面,重点研究了缸体腰形孔结构对柱塞腔空化的影响,提出了缸体腰形孔水力直径与柱塞腔直径的配比关系对柱塞腔空化具有较大影响。 根据假设通过缸体腰形孔的流体体积刚好填满柱塞移动时柱塞腔多出的空间的条件,建立了理想情况下柱塞腔不发生空化时缸体腰形孔水力直径与柱塞腔直径临界比值mc的数学模型,分析了交错角α、斜盘倾角β、缸体角速度ω对临
柱塞泵
目录 1机械分类 2结构形式 3工作阶段 4主要特点 5机械原理 ?概述 ?进油过程 ?回油过程 6机械使用 7机械维护 8检修 9行业发展 ?应用概述 ?市场情况 1机械分类编辑 柱塞泵一般分为单柱塞泵、卧式柱塞泵、轴向柱塞泵和径向柱塞泵。 单柱塞泵 结构组成主要有偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀。柱塞与缸体孔之间形成密闭容积。偏心轮旋转一转，柱塞上下往复运动一次，向下运动吸油，向上运动排油。泵每转一转排出的油液体积称为排量，排量只与泵的结构参数有关。
卧式柱塞泵 卧式柱塞泵是由几个柱塞（一般为3个或6个）并列安装，用1根曲轴通过连杆滑块或由偏心轴直接推动柱塞做往复运动，实现吸、排液体的液压泵。它们也都采用阀式配流装置，而且大多为定量泵。煤矿液压支架系统中的乳化液泵一般都是卧式柱塞泵。 乳化液泵用于采煤工作面，为液压支架提供乳化液，工作原理靠曲轴的旋转带动活塞做往复运动，实现吸液和排液。 轴向式 轴向柱塞泵（英文名：Piston pump）是活塞或柱塞的往复运动方向与缸体中心轴平行的柱塞泵。轴向柱塞泵利用与传动轴平行的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件，加工时可以达到很高的精度配合，因此容积效率高。 直轴斜盘式 直轴斜盘式柱塞泵分为压力供油型和自吸油型两种。压力供油型液压泵大都是采用有气压的油箱，靠气压供油的液压油箱，在每次启动机器之后，必须等液压渍箱达到使用气压后，才能操作机械。如液压油箱的气压不足时就启动机器，会对液压泵内的与滑靴造成拉脱现象，出会造成泵体内回程板与压板的非正常磨损。 径向式 径向柱塞泵可分为阀配流与轴配流两大类。阀配流径向柱塞泵存在故障率高、效率 柱塞泵 低等缺点。国际上70、80年代发展的轴配流径向柱塞泵克服了阀配流径向柱塞泵的不足。由于径向泵结构上的特点，固定了轴配流径向柱塞泵比轴向柱塞泵耐冲击、寿命长、控制精度高。变量行程短泵的变量是在变量柱塞和限位柱塞作用下，改变定子的偏心距实现的，而定于的最大偏心距为5—9mm（根据排量大小不同），变量行程很短。且变量机构设计为高压操纵，由控制阀进行控制。故该泵的响应速度快。径向结构设计克服了如轴向柱塞泵滑靴偏磨的问题。使其抗冲击能力大幅度提高。 液压式 液压柱塞泵靠气压供油的液压油箱，在每次启动机器后，必须等液压油箱达到使用气压后，才能操作机械。直轴斜盘式柱塞泵分为压力供油型的自吸油型两种。压力供油型液压泵大都采用有气压的油箱，也有液压泵本身带有补油分泵向液压泵进油口提供压力油的。自吸油型液压泵的自吸油能力很强，无需外力供油。
海水轴向柱塞泵配流方式的发展状况
海水轴向柱塞泵配流方式的发展状况 王 东!，朱玉泉"，李壮云"，张铁华" #$%&%’%()*+%,-)./(0-%#1*%2,3%040-%56720(/28-),/9+* :0,;&),;，<$9=9>?90,，@2<$90,;>19,，<$0,;#2%>$90 （!A 武钢职工大学，湖北省武汉市BCDDE!；"A 华中科技大学，湖北省武汉市 BCDDFB ） 摘要：讨论了端面配流海水泵、阀式配流海水泵的结构特点以及应用情况，并对国内外的研究成 果进行综合分析，在此基础上，提出了柱塞配流这种新型配流方式的海水泵。该泵具有备端面配流和阀配流泵的优点，同时又避免了两者的缺陷，应用前景十分看好。 关键词：海水泵；配流；水压传动 中图分类号：#G!CFAH! 文献标识码：I 文章编号：!DDD>BEHE （"DD!）DF>DD"J>DB 海水轴向柱塞液压泵（马达）是海水液压系统中的关键动力元件，是整个海水液压系统的心脏。 目前应用的各种柱塞泵，其配流方式大体可分为：阀配流、轴配流、端面配流C 种，且以端面配流（配流盘配流）和阀式配流为主。 关于轴向柱塞泵配流状况的研究工作已有HD 多 年的历史。很多液压专家，学者及制造商之所以对柱塞泵配流副的状况问题产生浓厚的兴趣，是因为配流副的工作状况的优劣是泵质量的关键。长期以来，前苏联、英国、德国、美国、日本、法国、芬兰、丹麦以及中国的学者围绕着配流副状况问题，进行了多方面的研究，取得了不少定性的及半定量的理论与实验研究成果。这些成果，为不断改进和开发一代又一代的新型轴向柱塞泵提供了依据。!发展状况!A! 端面配流 早在!JD"年，美国G05’%1:2((20+8教授和K%1,)(L M0,,%1工程师就设计了第!台端面配流的斜盘式轴向柱塞泵，用于军舰的炮塔液压传动装置上。 端面配流轴向柱塞泵可实现变量、可逆（作马达用），但缸体与配流盘之间是一对主要的相对运动摩擦副。在以海水为工作介质并参于润滑条件下，缸体与配流盘的材质均不同于以矿物油为工作介质时的材料。 英国N%,,%5公司!JEE 年研制出压力分别为!B O/0和!D O/0的海水液压泵 （马达），其结构采用轴向柱塞式、端面配流、定隙回程，所有相对运动的摩擦副均由海水润滑。缸体端面采用增强聚酰亚胺塑料，配流盘采用6P3!C!Q 不锈钢。!JJQ 年，英国G9((大学采 用整体陶瓷做缸体和配流盘，在!"D !+粗过滤海水润滑条件下试验，效果良好。该泵（马达）已用于海洋水下作业工具系统和海底石油天然气井口启闭自给控制系统。 为开发用于驱动海洋水下作业机械手的海水液压系统，日本小松制作所于!JJ!年研制出端面配流轴向柱塞式海水液压泵。该泵配流盘使用炭纤维增强高分子塑料（RNK/），缸体端面采用陶瓷，全部海水润滑。小松海水液压泵结构紧凑，单位重量功率（比功率）大（DAQH S:T S;），总效率高（J"U ）。 !JJB 年， 芬兰G1-05V1公司和#0+*%5理工大学合作研制出用于海洋水下作业工具便携式动力源的端面配流轴向柱塞泵式结构，全部用海水润滑。该泵结构简单、噪声低、压力脉动小，并可作为马达使用。其关键对偶摩擦副均采用纤维增强塑料与硬化的金属或陶瓷组合，容积效率达J"U 。 此外，丹麦&0,.)88W%882%淡水轴向柱塞马达的所有摩擦固体表面的对偶材料均为增强塑料与不锈钢。 目前，华中科技大学电液所正在研究制作端面配 收稿日期："DD!>D!>DE 作者简介：王东（!JQC —），男，湖北武汉人，高级工程师，博士生，主要从事纯水液压技术方面的科研工作。 ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!J ""DD!年第F 期液压与气动 万方数据
阀配流超高压轴向柱塞泵_论文_
ZBG型阀配流超高压轴向柱塞泵 张国荣 管文升 (天津市泽华源泵业科技发展有限公司研发中心 天津 300112) 摘 要：本文介绍一种全新的阀配流超高压轴向柱塞泵。其特点是整体式超高压轴向柱塞泵用配油阀的改进设计。这就使得油泵工作压力可以达到100Mpa 的超高压水平。是目前国内少有的超高压液压元件。 关键词：阀配流原理 整体式超高压轴向柱塞泵用配油阀 100Mpa工作压力 轴向柱塞泵 Summary: This paper introduces a new valve with high against the flow to the piston pump. Its characteristic is integral to high against the piston pump use oil distributing valve design improvement. This makes the pump pressure can reach 100 MPa super high level. Is the present domestic rare super high pressure hydraulic components. Key words: The assignment principle and high against the to piston pump oil distributing valve with 100 MPa pressure axial piston pump 0引言 目前，国内、外的轴向柱塞泵，多采用盘配流的配油方式。使用压力为31.5MPa。其结构复杂，加工困难，特别是配油盘，受加工条件的限制，且加工工艺复杂，使得产品在一般性使用中显得价格较高。对于特殊用户的更高压力要求不能满足。 早在50年代，天津市锻压机床厂就出现了一种阀配流轴向柱塞泵。型号为ZB型轴向柱塞泵和ZZB高低压组合泵。是由该厂陈中先生主设计并结合车间技术骨干人员研发生产的。其工作压力可以达到40Mpa的水平。 该泵特点是体积小、噪音低、工作压力高、抗污染能力强。可以和低压齿轮泵结合组成高低压组合泵，满足系统高压小流量，低压大流量工况要求，节省功率。 该泵一出现就受到了广大用户的欢迎。一直到1965年成立天津市高压泵阀厂后，仍是该厂的一个重要产品。目前年销售量在2000台左右。 1997年，张国荣先生主持<天津市高压泵阀厂ZB泵生产中心>的全面工作以后，针对用户的特殊需求，开始了在ZB泵基础上的100Mpa超高压泵的开发研制工作。1998年样机试制成功并进行了台架试验。当时的天津工具二厂试制液压钳安全阀开启压力要求90MPa,用该泵作为动力源。 ZBG超高压轴向柱塞泵适用于各种液压机械（塑料、砂轮、磨擦片、榨油机械）。可广泛用于流量小压力高的试验机、液压机及大型液压系统中的保压及耐压工况中，用于桥涵工程、大型顶升作业及国防工业等各方面。 该泵的特点是超高压力、小流量、压力平稳、噪音低，抗污染能力强，结构简单便于维修。可连续高压运转，允许高压停车和带压起动（保压时可随时补压），这是其他类型的轴向柱塞泵做不到的。