基于AMESim的多液缸合流式压裂泵流量脉动特性研究

传统的机械式压裂泵存在冲次高、冲程短、曲轴易于失效等问题,为此,提出了一种多液缸合流式液压驱动压裂泵,并对其产生流量脉动的机理进行了研究。首先,详细阐述了多液缸合流式压裂泵的工作原理,基于液压流体力学等理论,建立了多液缸合流式压裂泵的数学模型,并进行了理论分析;其次,采用AMESim仿真软件搭建了多液缸合流式压裂泵工作仿真模型,选择了合理的仿真参数设置,进行了变负载压力下的仿真研究;最后,对液压动力传递链中的活塞-柱塞运动特性、泵腔流量特性、输出流量和压力脉动特性进行了研究,并对仿真结果进行了分析。研究结果表明:在25 MPa工况下,多液缸合流式压裂泵的输出压力和流量脉动率分别为36.8%和20.61%,冲次只有42次/min,符合实际工况;多液缸合流式压裂泵输出流量脉动的主要原因是各组液缸的频繁换向、泵送行程和吸入行程的切换,导致活塞-柱塞做减速停止运动和加速启动运动。

斜盘式轴向柱塞泵滑靴运动学特性分析

为了分析斜盘式轴向柱塞泵滑靴运动过程中的空间姿态及运动学特性,建立了滑靴空间姿态运动学模型,分析了不同缸体孔分布圆直径、不同斜盘倾角下滑靴轴向沿斜盘表面的运动规律,给出了压盘装滑靴颈部的圆孔直径及其孔心分布圆直径的设计依据,为高压柱塞泵性能优化及关键零件的寿命分析奠定了理论基础。

Z12V190B型高速四冲程柴油机节能型油泵柱塞设计

基于Z12V190B型高速四冲程柴油机工作过程优化的结果 ,设计出应用于该机型的新型柱塞。进行了新柱塞和原柱塞喷油泵油耗对比试验 ,得出新型柱塞喷射系统的正常工作性能 ,表明达到设计要求 ,为柴油机节能奠定了基础。

柱塞倾斜轴向柱塞泵运动特性多体仿真

柱塞在缸体内的运动规律直接影响柱塞泵的动态性能和工作寿命,为了了解倾斜角布置柱塞式轴向柱塞泵的运动特性,结合理论分析和基于软件ADAMS的多体动力学仿真方法,研究了柱塞球头部位中心的轴向运动规律和圆周运动规律,以及柱塞微运动对上述运动规律的影响,通过对柱塞吸压油过程运动特性的分析,更加直观地了解了柱塞在柱塞腔内的运动状态,可了解泵启动阶段运行的平稳性,研究工作也有利于缩短泵的研制周期。

大排量径向柱塞泵主要结构参数及流量脉动研究

对800m L/r径向柱塞泵主要结构参数的选取进行了全新的设计计算,建立了瞬时理论流量的数学模型确定了主要结构参数;分析了不同参数对径向柱塞泵流量脉动的影响并计算出脉动系数,分析结果表明对于大排量的径向柱塞泵利用几何相似的有关系数进行计算已经不适用。该文对大排量的径向柱塞泵的系列化有一定的参考价值。

通轴式双排轴向柱塞泵流量脉动影响因素

在研究柱塞泵流量脉动的基础上,设计了通轴式双排轴向柱塞泵,建立通轴式双排轴向柱塞泵流量数学方程,对不同柱塞数目和分布等结构参数的柱塞泵流量脉动进行研究,得到通轴式双排轴向柱塞泵的流量脉动变化规律.以流量不均匀系数低为目标,得到低流量脉动率的柱塞泵结构参数指标.

水压径向柱塞泵密封和传动结构的改进

针对径向柱塞泵密封结构不完善导致的严重泄漏,以及偏心轴驱动时,滚道环与滚子呈线接触,接触应力较大、滚道环容易发生点蚀等问题,提出解决方案和改进措施:用两道组合密封圈解决水泄漏到主轴箱及主轴箱润滑油向外泄漏的问题;采用向心圆柱滚子轴承代替滚道环,同时摆靴与滑柱采用销轴铰接,使轴承外圈与摆靴形成等半径弧面内接触,显著降低了接触应力,改善了传动受力状态,避免了滚道环点蚀问题。

残留容积对柱塞泵容积效率的影响

为提高柱塞泵的工作效率,研究了残留容积和柱塞副间隙对柱塞泵效率的影响.通过理论分析发现由于多缸运作,减小残留容积可以有效地提高柱塞泵的容积效率,但过多地减小柱塞腔容积,会使得柱塞由于过热而产生"咬死"现象,这个问题通过增大柱塞副间隙可以得到改善.结合状态平衡和流体力学,推导出柱塞副周向摩擦力的受力方程.仿真数据表明,随着柱塞副间隙的增大,其所受周向摩擦力也增大,并且损失了泵的机械效率.因此,需适当调节残留容积来提高柱塞泵的效率.

新型柱塞配流海(淡)水柱塞泵的工作原理及样机研制

本文介绍了一种柱塞配流海(淡)水轴向柱塞泵的工作原理及其样机研制,并对该样机泵进行了试验研究。试验表明,该样机泵工作非常平稳,噪声低(<75dBA),工作压力可达4MPa,流量为15L/min,容积效率约60%,这在该种结构的泵中是非常难得的。

喷油泵测试台在电控柴油机故障诊断中的应用

喷油泵是确保电控柴油机供油压力达到135 MPa,符合国Ⅲ以上尾气排放标准的主要设备。通过柴油机喷油泵测试台,利用专用传感器检测到喷油泵输出的燃油压力、温度和流量等参数,经过A/D转换以后,输入到PC机,并由柴油机喷油泵专用测试软件对喷油泵的密封性能和SCV阀的响应性能进行分析和测试,最后对经过检修后的柴油机喷油泵的工作性能进行准确评价,并且试车成功。因此,在柴油机喷油泵的检修过程中,正确使用喷油泵试验台,对于提高电控柴油机的诊断水平和使用效率具有重要意义。

高压海水泵柱塞副密封的改进设计

柱塞副为海水泵的关键部件,其密封性能将直接影响泵的最高工作压力和容积效率。分析高压海水泵进口阀座和柱塞缸及密封座和密封刚套之间的静密封,柱塞缸和柱塞杆之间的滑动密封存在的失效问题,通过对柱塞副结构、密封形式的设计和改进,提出一种解决高压柱塞密封的方案,并通过实验验证。设计和改进后,海水泵的输出压力、流量、电机功率、容积效率均满足设计要求。

高压轴向柱塞泵缸体抗空化结构分析

针对高压轴向柱塞泵缸体内油液空化现象,分析缸体倾斜式柱塞腔和腰形孔抗空化结构对空化的抑制情况。基于Pumplinx仿真分析平台,对柱塞泵工作过程中缸体柱塞腔内气体体积分数进行仿真分析,分别探究缸体柱塞腔倾斜角度和腰形孔倾斜角度对空化的抑制情况;通过Kriging插值预测已知参数邻近未知参数,解析抗空化最优结构参数。结果表明:缸体腰形孔和柱塞腔倾斜最优角度分别为75.3°和9°,柱塞腔内气体体积分数分别降低了1.2%和1.7%。

基于RBF网络自适应滑模的非对称泵抗扰控制

针对非对称泵样机变排量试验中柱塞对斜盘冲击引起明显的斜盘角度波动现象,以及理论推导的控制系统模型存在误差问题,提出采用鲁棒性较强的RBF网络自适应滑模算法进行变排量抗干扰控制。非对称泵配流盘具有3个不同的串联配流窗口,柱塞经过配流窗口产生不对称的冲击力作用于斜盘,其可视作干扰信号。通过Simulation X和Simulink联合仿真,对比在40 Hz下的变量阻力矩作用下常规PID控制、普通滑模控制和RBF网络自适应鲁棒滑模控制的斜盘摆角响应特性。仿真结果表明:采用RBF网络自适应鲁棒滑模控制,其柱塞腔压力峰值和斜盘摆角的脉动相对于PID控制分别降低了5%和39%,相较于普通滑模控制分别降低了2.51%和4%,其流量的波动与斜盘摆角一致。抗干扰控制算法提高了系统的动态响应特性,削弱了系统的抖动。

煤矿乳化液泵技术探讨

目前,煤矿机械化采煤工作面泵站使用的乳化液泵一般都是卧式柱塞泵,存在投资大、能耗高、维修费用高、噪声高和体积大等不足。提出的增压缸式乳化液泵,工作可靠,设备投资小,节约电能,维护方便,噪声低,外形尺寸小。

电流频谱识别法在柱塞泵故障诊断中的应用

以电机拖动轴向柱塞泵为研究对象,依据液压动力系统运行时机电液参量间的耦合效应,深入分析了柱塞泵发生单柱塞泄漏故障下引起的流量、电磁转矩、电流发生故障脉动的机制。利用AMESim对其仿真分析,其结果表明:在柱塞泵发生单柱塞泄漏故障下系统流体参量出现故障脉动频率,再通过电机与泵的耦合反向作用于电机电流信号,使其出现表征发生该故障的边频分量,且特征频率幅值随着负载增大而增加,为从电流信号中提取轴向柱塞泵故障信息提供了一种新思路。

轴向柱塞泵球面配流副可靠性评估

球面配流副结构紧凑、承载面积大、抗倾覆力矩能力强,是高压大流量柱塞泵常用结构之一,其可靠性评估是柱塞泵可靠性的关键部分。提出一种对柱塞具有一定倾斜角度的球面配流副的疲劳裂纹和磨损退化的可靠性评估方法。建立球面配流副油膜的分布模型,获得内外密封带的压力表达式,实现配流副的受力分析。通过球面配流副ANSYS仿真模型并分析缸体薄弱环节,基于Miner准则对缸体进行疲劳可靠性分析。基于逆高斯理论计算球面配流副的磨损可靠度。最后将疲劳可靠性和磨损可靠性相结合,研究其整体可靠性。研究结果表明:柱塞倾斜的轴向柱塞泵的球面配流副的最薄弱环节为高低压腔孔交界的尖角处,在给定的应力条件下,存活率为50%时,该设备的最低循环次数为4.839×109次,缸体寿命为31 839.52 h;整体应力循环次数的数量级与疲劳和磨损可靠性中循环次数数量级较低的一致,因此在多种可靠性相结合时,整体可靠性降低。

美国KINNEY三缸平衡滑阀式真空泵的试制

主要介绍了 KINNEY公司的三缸平衡滑阀真空泵的性能和特点 ,以及上海凯尼真空设备有限公司作为美国 KINNEY公司在中国的合资企业在试制和生产该产品中的一些经验 。

轴向柱塞泵配流副失效原因分析及磨损机理的探讨

文章对广泛用于工程机械的大流量高性能轴向柱塞泵经常出现“烧盘”、“咬死”现象,从磨损机理及其成因进行了探讨,提出磨损主要原因不是配流副直接造成的,而是由于油液中的污染物磨粒磨损造成的。

煤矿乳化液泵技术探讨

目前，煤矿机械化采煤工作面泵站使用的乳化液泵一般都是卧式柱塞泵，存在投资大、能耗高、维修费用高、噪声高和体积大等不足。本文提出的增压缸式乳化液泵，工作可靠，设备投资小，节约电能，维护方便，噪声低，外形尺寸小。

正交实验法在柴油机燃油系统参数设计中的应用

在确定柴油机和油泵、油咀的主要设计参数时，运用了正交实验的原理与方法，以最小的实验次数，收到了最佳的实验效果。