轴配流内曲线液压马达径向不平衡力分析

通过CFD技术得出各柱塞回油背压导致内曲线液压马达转子所受径向力不平衡,得出不平衡径向力与导轨断裂现象的相关性,对轴配流内曲线液压马达的设计制造提供参考。

数字式配流摆线液压马达特性研究

传统摆线液压马达由于采用机械配流,造成机械损失和容积损失高,同时马达结构尺寸大,加工难度较高。基于此,研究一种采用高速电磁开关阀组实现数字式配流与调速一体化的摆线液压马达。分析数字式配流摆线液压马达运行机制与结构特点;在对摆线马达和电磁阀流量特性理论分析的基础上,建立阀-马达动力学模型,针对所提出的模型进行仿真;在此基础上研究摆线马达的配流与转向切换的特性,通过改变PWM占空比,摆线马达可以较好实现双向调速。相比于机械配流式摆线马达,数字式配流摆线马达结构复杂度大大降低,配流与调速的灵活性得到增强。

曲轴摆缸式阀配流水液压马达工作特性研究

为解决盘配流和轴配流低速大扭矩水液压马达配流副存在的磨损和泄漏问题,提出一种新型阀配流结构的低速大扭矩水液压马达,柱塞配流通过配流凸轮控制配流阀的通断实现。研究柱塞运动学规律和马达输出扭矩形成,揭示配流阀推杆位移、阀芯通断、柱塞进回液间的对应关系,分析马达角排量波动随转角、结构设计参数K的变化规律,当结构设计参数K为0.13时,马达输出扭矩波动率为6.59%。在AMESim中建立了配流阀及单柱塞配流过程的仿真模型,分析配流阀的工作特性及单柱塞动态配流性能,工作中配流阀产生最大压降为0.08 MPa,进/回液配流阀无高低压串液。为验证阀配流结构在水液压马达中的工作性能,建立阀配流单柱塞试验台,并研究不同工况下的配流工作特性。试验结果表明,配流阀在马达转速0~60 r/min、压力0~21 MPa的工况下稳定配流,进液阀口压力在柱塞腔进回液转换时存在瞬间小幅压力波动,但对配流过程基本无影响,阀配流结构能够满足曲轴摆缸式马达柱塞的配流需求,为低速大扭矩水液压马达的配流提供了思路。

双斜盘轴配流轴向柱塞式液压电机泵的实验研究

研制了一种双斜盘轴配流轴向柱塞式液压电机泵样机,并通过实验研究了样机所能达到的性能:理论排量7 mL/r、额定工作转速6000 r/min下公称压力20 MPa;5000 r/min下最大工作压力30 MPa;液压泵部分的容积效率达到91%以上。测得液压电机泵总效率最高值到达61%,中等转速区间(2000~4500 r/min)和压力区间(10~30 MPa)范围内总效率在0.56~0.61。实验表明,此类型液压电机泵,转子黏性阻力损失和配流轴间隙处的泄漏损失是两大主要损失,温度对这两大损失分别有明显的减少和增加作用,通过改善散热条件、选取合适的配流副间隙和使用低黏度液压油,有望更进一步提高样机的总效率。结果表明:适度提高液压电机泵的工作转速和提高电机的电流密度可以显著提高液压电机泵的功率密度,但转速过高,会带来较大的黏性阻力损失;采用较低工作转速、偏细长型的转子,采用低黏度液压油和取合适的配流副间隙,并且改善散热条件等,都是提高轴配流液压电机泵总效率的有效方法。

内曲线多作用径向柱塞式低速大扭矩液压马达及其配流机构的发展

简要介绍了内曲线多作用径向柱塞式低速大扭矩液压马达的发展概况 ,阐述了端面配流是该种液压马达配流机构的发展趋势 ,并概要说明端面配流机构的组成。

液压冲击下五星式径向柱塞马达配流轴疲劳分析

为探明某内五星式径向柱塞马达在液压冲击下的疲劳损伤机理,应用AMESim软件研究分析了液压马达油路中因阀门突然关闭而产生的液压冲击波及其最大压强值,将液压冲击的冲击压强作为马达配流盘中流体分析的压强边界,计算得出高压流体作用在配流盘上的冲击压强,由此得到配流盘与上壳体之间的正压力,进而得到配流轴的工作负荷,分析配流轴的疲劳损伤形式。液压系统仿真分析表明,当马达转速由400 r/min迅速降低至0的过程中,系统最大压强可达36 MPa,配流盘上的冲击反压强可达34.9 MPa,配流盘与壳体之间的摩擦阻力矩可达60.02 N·m,在此负载条件下,配流轴疲劳寿命最低至2 197.6次,发生在配流轴与配流盘相接触区域,极易发生疲劳损伤。实际马达的损伤情况与所分析结论相符合,证明采用该分析方法能有效预测马达疲劳损伤情况。该研究的开展为液压马达配流轴和配流盘结构设计提出了参考,同时为液压油路的设计提出了要求。

高水基液压马达配流机构的研究

高水基液压马达由于其介质友好性可用于煤矿、食品、水下作业等领域,但目前水马达仍沿用油马达结构,仅将介质更换为高水基乳化液。马达的传统轴、盘配流机构在低速、高压、高水基工况下会产生严重泄漏、锈蚀现象,且阀配流机构存在的问题是一个柱塞需要配备两个单向配流阀,导致马达体积较大,同时配流阀间需准确配合,否则会出现窜、困液现象。针对以上问题提出了一种阀配流机构来控制马达配流,其由梭阀和凸轮组成,其中凸轮驱动顶杆实现柱塞的进排液过程。文中首先对配流阀进行结构设计和理论分析,揭示其配流原理;其次在AMESim中分析其参数的动态响应特性,选择正弦加速度函数曲线控制的凸轮来驱动阀芯,并选取压力和流量波动小的直径0.6 mm的阀芯通流孔,优化了配流结构。对马达整机性能进行仿真,整机扭矩波动为7.39%,验证了该机构良好的配流性能。运用Fluent仿真优化阀内流场,选用压降小、速度分布均匀的豁槽结构,并在此基础上进行样机制备和实验分析。在16 MPa工况下,柱塞腔可建压迅速,配流阀入口的压力波动率为12.5%,且泄漏量仅为2滴/min。可知此配流梭阀应用于高水基液压马达后,可以实现稳定配流。

低速大扭矩液压马达的配流机构研究

在煤矿、食品和水下等应用中,低速大扭矩高水基液压马达具有高比功率和介质友好性的优点。但目前高水基液压马达仍保持液压油马达的配流结构不变,仅替换工作介质,将液压油替代为高水基乳化液。然而,传统配流盘结构使用弹簧力压紧,保证密封,但在低速、高压和高水基工况下,配流盘磨损严重,从而产生严重泄漏。针对高水基乳化液驱动系统,文中提出了一种由阀、轴承和五星轮组成的阀配流机构,马达的进排液过程通过配流阀控制,而配流阀的启闭由五星轮驱动控制;然后,对比分析了偏心轮、凸轮和五星轮配流机构的配流规律及优缺点,发现五星轮配流结构可减小顶杆应力集中并解决了顶杆自旋卡紧现象;最后,利用AMESim仿真验证了五星轮配流结构的优越性,还制备了样机并进行性能实验。结果表明:在不同转速(10~90r/min)和压力(5~21MPa)下,柱塞腔内的压力可迅速建立;与传统配流盘机构相比,21MPa、90r/min高水基工况下阀配流机构的泄漏量仅为0.15mL/min,显著提高了马达容积效率。

曲轴连杆式液压马达全平衡配流轴泄漏特性研究

本文针对径向力全平衡轴配流式曲轴连杆式液压马达配流副泄漏形成机理进行理论研究，提出了配流副泄漏计算数学模型公式。进行了相应的仿真研究，获得了配流副的泄漏规律。最后，比较了全平衡配流轴与径向力平衡配流轴的泄漏特性。

曲轴连杆式液压马达配流副泄漏特性研究

本文针对轴配流式曲轴连杆式液压马达配流副泄漏形成机理进行理论研究，对轴配流泄漏特性作了深入细致的分析，建立了配流副的泄漏数学模型，通过相应的仿真研究，获得了其泄漏脉动规律，最后分析了泄漏脉动对马达低速稳定性（爬行）的影响。

阶梯状配流副轴向柱塞马达缸体力矩特性分析

建立了阶梯状轴向柱塞马达的数学模型,探讨了柱塞数、交错角、进油压力和阶梯距离对缸体力矩的影响。结果表明:柱塞泵内、外排柱塞产生的输出扭矩可以叠加增大,塞马达内外排柱塞数相同时,二者可以相互抵消以获得更好的稳定性;缸体力矩随着交错角的增大先增大后减小;缸体力矩随着阶梯距离的增大先减小后增大,合理地设计柱塞数、交错角、进油压力配比和阶梯距离可使柱塞泵平衡性得到优化。

轴向柱塞泵/马达变量阀配流机构

为了提高轴向变量柱塞泵/马达小排量时的综合效率,基于柱塞式液压泵阀配流原理,引入变有效排量(VVD)理论,提出采用液控单向阀控制柱塞单元有效输出/输入实现轴向柱塞泵/马达配流及变量的配流机构,介绍变量阀配流机构的基本原理.基于AMEsim建立物理模型进行仿真研究,将变量阀配流机构应用于弯轴式轴向柱塞马达进行初步的原理样机实验研究.仿真和原理样机试验结果表明,采用该配流机构能够实现设计的配流、变量功能,具有提高高压泵/马达容积效率以及简化液压系统的潜在优点.

非圆行星齿轮液压马达的配流设计研究

非圆行星齿轮液压马达的配流设计是影响液压马达效率的关键环节。本文利用非圆齿轮的啮合原理对配流设计中的配油孔这一瓶颈问题的配油孔个数、配油孔的位置以及它的分布特性作了详细的分析研究 ,推导出了配油孔的面积计算公式 ,获得了设计非圆行星齿轮液压马达的几个关键因素的处理方法 。

液压马达新型端面配流副液压分离力的数值求解及分析

给出配流副流场ＲＥＹＮＯＬＤＳ方程，采用变分原理建立有限元控制方程，然后给出油液粘度的变化规律，将配流副密封带分为内外环密封带和间隙密封带三种区域，用有限元法对配流盘一个转动周期中多个转角下的各个小区域求解ＲＥＹＮＯＬＤＳ方程，得到配流盘多个转角下油液粘度随油压及油温变化时以及认为粘度恒定不变时密封带油液压力分布情况，然后采用二维复化数值积分方法得出小区域所受液压力，进而求得配流盘所受液压分离力及其作用点。并将两种计算结果进行比较。

球塞式液压泵配流轴平衡特性

在轴向压力线性分布的条件下,建立了配流副的流场模型,同时建立了配流轴支承系统在突变载荷下的动态仿真模型,在此基础上对球塞式液压泵配流轴的平衡特性进行了研究。结果表明配流轴支承系统具有压力反馈的闭环调节作用,配流轴在压力反馈作用下恢复到偏心率为0的平衡状态,且没有超调量。为高效球塞式液压泵配流副的设计提供了理论依据,同时为高功率密度球塞式液压元件的深入研究打下了基础。

数字配流与调速式液压马达的建模与实现

研究了一种采用高速电磁开关阀组实现配流与调速的新型液压马达.介绍了液压马达的工作机理及结构特点;建立数学模型,并对液压马达不同负载下的调速特性和换向特性进行了仿真.结果表明,新型液压马达不仅可以通过改变高速电磁开关阀控制信号占空比来调节液压马达的转速,而且可以通过切换配流状态表实现换向.最后,通过新型液压马达样机上的实验研究,证明了该新型液压马达数学模型是合理和有效的.

自平衡阀配流式低速大扭矩高水基液压马达的建模与仿真

提出了一种自平衡式高低压阀组配流低速大扭矩高水基液压马达,以满足高水基介质中低速大扭矩工况的需求。首先对其结构及工作原理进行了介绍,进而通过AMESim建立了高水基液压马达的整体模型,以马达的运动特性进行仿真分析。通过仿真研究马达配流阀组不同最大阀芯开度以及负载扭矩等参数对高水基液压马达性能的影响,为自平衡阀配流式低速大扭矩高水基液压马达的设计和制造提供了参考依据。

新型自平衡阀配流式低速大扭矩高水基液压马达的研究

低速大扭矩高水基液压马达具有可直接驱动负载、结构紧凑等特点,因其良好的阻燃性及环保特性,特别适用于有明火或对污染高要求的场合。针对现有液压马达的结构及配流方式不适用于高水基液压马达低速、高压工况的情况,且泄漏严重,导致容积效率较低,提出一种采用自平衡式阀配流方式的高水基液压马达结构。介绍了配流结构,分析了给定阀参数时配流特性,验证了自平衡阀配流形式的可行性,并对影响马达动态响应特性的系统参数进行了分析。

数字配流式液压马达配流特性研究

研究一种采用高速电磁开关阀组实现数字式配流的液压马达。首先分析该数字配流式液压马达的运行机理与结构特点;接着在柱塞运动学分析的基础上,根据配流过程分区间建立了其逆时针和顺时针旋转的数学模型,分析了两个方向旋转模型之间的差异。针对所提出的模型进行了仿真,并在此基础上研究了数字配流式液压马达转向切换过程的特性。初步讨论了高速开关阀的开关频率对液压马达性能的影响,并将该马达与传统液压马达进行了对比。通过样机试验,证明了仿真结果的正确性和有效性。

低速大扭矩液压马达端面配流副发展与现状

介绍了曲轴连杆液压马达端面配流副的发展演变，着重分析了当前国外较多采用的几种端面配流机构的优缺点，并针对此提出了一种倾侧力矩全平衡配流机构。