Cavitation of a Submerged Jet at the Spherical Valve Plate/Cylinder Block Interface for Axial Piston Pump

The spherical valve plate/cylinder block pair has the advantages of strong overturning resistance and large bearing area.However,the configurations of the unloading and pre-boosting triangular grooves on the spherical valve plate are different from those in the planar valve plate,resulting in special cavitation phenomenon on the spherical port plate pair.In order to study cavitation characteristics of spherical port plate pair,a dynamic CFD model of the piston pump including turbulence model,cavitation model and fluid compressibility is established.A detailed UDF compilation scheme is provided for modelling of the micron-sized spherical oil film mesh,which makes up for the lack of research on the meshing of the spherical oil film.In this paper,using CFD simulation tools,from the perspectives of pressure field,velocity field and gas volume fraction change,a detailed analysis of the transient evolution of the submerged cavitation jet in a axial piston pump with spherical valve plate is carried out.The study indicates the movement direction of the cavitation cloud cluster through the cloud image and the velocity vector direction of the observation point.The sharp decrease of velocity and gas volume fraction indicates the collapse phenomenon of bubbles on the part wall surface.These discoveries verify the special erosion effect in case of the spherical valve plate/cylinder block pair.The submerged cavitation jet generated by the unloading triangular grooves distributed on the spherical valve plate not only cause denudation of the inner wall surface of the valve plate,but also cause strong impact and denudation on the lower surface of the cylinder body.Finally,the direction of the unloading triangular groove was modified to extend the distance between it and the wall surface which can effectively alleviate the erosion effect.

Investigation of Valve Plate in Water Hydraulic Axial Piston Motor

This paper has introduced the developments of water hydraulic axial piston equipments. According to the effects of physicochemical properties of water on water hydraulic components, a novel valve plate for water hydraulic axial motor has been put forward, whose moment exerted by the fluid field between valve plate and bearing plate is balanced entirely. The material screening experiment of valve plate is done on the test rig. Through numerical simulation the effects of some geometry parameters on the performance of water hydraulic motor have been studied. The silencing grooves on the valve plate in water hydraulic motor can reduce the pressure shock and the occurrence of cavitation effectively. It is evident that the appropriate structure should change the wear status between matching pairs and reduces the wear and specific pressure of the matching pairs. The specimen with the new type valve plate is used in a tool system.

Tribological Properties of Cylinder Block/Valve Plate Interface of Axial Piston Pump on the Tribometer

The tribological properties of cylinder block/valve plate is an important consideration in the design of axial piston pump.The effect of materials and heat treatment on friction and wear properties has been studied in depth.Engi-neering experiences show that the speed and load also affect the tribological properties,but these have not been systematically analyzed.The purpose of this paper is to evaluate the tribological properties of the commonly used materials(CuPb1 5Sn5 and 38CrMoAl/42CrMo)for cylinder block/valve plate with different heat treatment and con-tact pressure at different speed.During the test,tribometer is used to simulate the contact pattern between the valve plate/cylinder block in axial piston pump,the friction coefficient,wear rate and surface topography are analyzed to evaluate the tribological properties of different types of friction samples at different speed.Results indicate that:(1)contact surface of the samples at 1800 r/min is more prone to adhesive wear than those at 500 r/min;(2)in the terms of wear resistance,quench-tempered and nitrided 38CrMoAl(38CrMoAl QTN for short)is better than quench-tem-pered and nitrided 42CrMo,although they are all commonly used materials in the axial piston pump;(3)2.5 MPa is the critical contact pressure of the interface between valve plate made of 38CrMoAl QTN and cylinder block made of CuPb1 5Sn5 on the tribometer,which implies the pressure bearing area at the bottom of the cylinder block should be carefully designed;(4)the valve plate/cylinder block made of 38CrMoAl QTN/CuPb15Sn5 exhibits good tribological properties in a real axial piston pump.This research is useful for the failure analysis and structural optimization design of the valve plates/cylinder block.

Directed Valve Trays

1 INTRODUCTIONValve tray columns are one of the most important mass transfer equipment for vapor-liquidoperations and are widely used in the petroleum and chemical industries.They have good op-erating performances with floatable parts on the trays.There are various of valve trays,andType V1(F1-type)valve trays are used very common in industry.Though Type V1 valvetrays have a number of advantages,it has been found in recent years that there are also cer-tain drawbacks,for example,higher hydraulic gradient on the tray,more backmixing

特高压平板闸阀设计与密封性能分析

针对特高压井口平板闸阀设计指导空缺问题,参考API 6A和API 6D标准中的平板闸阀设计参数确定方法,给出175 MPa工作内压下阀体通径为78 mm的平板闸阀设计参数,补充并完善了国内外特高压井口平板闸阀设计方法,对所设计的平板闸阀采用有限元法分析其在螺栓预紧工况、额定工作内压工况和1.5倍静水压工况下的密封性能。所设计的平板闸阀可以满足密封准则,且能应对一定量的动载荷,可为特高压井口平板闸阀设计提供参考。

基于多目标遗传算法的斜盘式轴向柱塞泵低脉动结构优化设计

由于轴向柱塞泵的非对称结构特性,其输出压力和输出流量存在脉动特性,对液压系统的输出稳定性和可靠性造成影响,因此提出了一种基于多目标遗传算法的斜盘式轴向柱塞泵低脉动结构优化设计方法。首先,通过CFD(computational fluid dynamics,计算流体动力学)仿真分析方法,对轴向柱塞泵上/下死点位的压力-流量脉动的产生机理进行了分析;其次,对阻尼槽结构参数对轴向柱塞泵输出压力-流量脉动的影响规律进行了分析,构建了阻尼槽结构的多目标优化模型;最后,求解了低脉动阻尼槽结构。优化后的结构参数:阻尼槽半径为2.21 mm,阻尼槽长度为10.32 mm,阻尼槽错配角为16.54°。优化后压力脉动率为0.59%,相比于优化前的0.75%降低了0.16%,脉动幅值为0.25 MPa;优化后流量脉动率为12.02%,相比于优化前的5.61%降低了43.59%。研究结果为轴向柱塞泵低脉动结构的优化设计提供了有效的理论支持和实践指导。

由一起液压缸漏油故障谈节流调速回路的应用

通过对液压缸的工况和控制原理进行分析,发现造成液压缸漏油的原因是叠加式节流阀使用不当。结合液压系统控制原理和现场升降挡板控制阀台的实际结构进行改造,在回路上增加一个叠加式减压阀,减小液压缸背压,降低无杆腔压力。改造完成后,升降挡板动作平稳,再未出现漏油现象。

快速平面阀门静动水启门水力特性数值模拟研究

针对平板阀门的快速静水和动水启门过程,采用标准k-ε模型结合动网格技术,模拟阀门运动边界与动水流场交互耦合作用下的水动力与阀门负载特性,并将启门力结果与缩比模型试验进行对比分析,结果的趋势基本一致。在静水启门时,存在局部的压力梯度分布,但其对顺水流方向和垂直水流方向的水流力影响较小;在动水启门时,顺水流方向水流力初始值较大,之后随时间逐渐减小。

多重雷击下线路避雷器氧化锌阀片的劣化特性试验

多重雷击会加速劣化氧化锌阀片,造成阀片的电、热性能急剧下降,不同多重雷击参数下氧化锌阀片的破坏具有显著差异性。为此,开展了不同多重雷击参数对氧化锌阀片劣化特性的研究:首先,搭建了多重雷击试验研究平台,对阀片进行了单重1.0倍额定电流、单重1.5倍额定电流、4重1.0倍额定电流、单重1.5倍额定电流和12重1.0倍额定电流的5种工况冲击试验,测试了阀片的直流参数和温升;其次,分析了多重雷击参数对试验结果的影响,最后对阀片的非线性系数、热应力和破坏形式进行了讨论。结果表明:不同工况下直流参考电压变化均呈“下降—平稳—下降”趋势,4重出现直流参考电压陡降现象,12重出现泄漏电流陡升现象;1.5倍额定电流工况下阀片泄漏电流在前期与标称电流工况的变化幅度相近,后期急剧劣化;非线性系数也存在“下降—平稳—下降”规律,增大冲击重数和幅值会使非线性系数下降趋势增大;冲击重数和幅值增大使阀片外圈处最大热应力增加,阀片外圈出现不同长度的缺块。

基于3D空间点云模型的轴向柱塞泵配流盘过流面积计算方法

在轴向柱塞泵的工作过程中,通过配流盘进行高低压的循环切换,而配流盘的过流面积是影响柱塞泵内部压力平稳过渡的重要参数。为了完成对配流结构过流面积的求解计算,提出了一种基于多维流场点云的过流面积计算方法。首先,对配流盘流场的点云化过程进行了理论分析,得到了点云化处理的实施方法;然后,对配流盘三维流域模型进行了系列修正,提出了缓冲槽连通阶段模型的修正方法,提高了过流面积计算的准确性;最后,对不同配流阶段的过流面积进行了计算,并与理论测量所得结果以及采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法所得的结果,分别进行了对比。计算结果表明:基于多维流场点云的过流面积识别算法求得的过流面积峰值大小为174.5 mm 2,而理论测量值的大小为177.5 mm 2;二者的相对误差率大约为1.7%;而与基于CFD方法所得结果的整体相对误差率,大约在5%以内。研究结果表明:采用该方法,能够直接且较精准地完成对配流盘过流面积的求解与计算,有效地简化了过流面积变换趋势的求解过程。

一种基于优化VMD-CWT-CNN的柱塞泵配流盘磨损状态识别方法

为解决一维振动信号难以充分挖掘表达状态特征信息以及柱塞泵配流盘磨损早期识别问题,基于卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNN)优秀的图像处理能力,提出了一个优化VMD-CWT-CNN模型。首先,采用连续小波变换(Continuous wavelet transform,CWT)对信号进行预处理,得到信号的二维时频图,作为CNN模型的一路输入,将状态识别问题转化为CNN图像识别问题。其次,基于相关系数对变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)参数优化后,利用优化VMD对振动信号进行预处理,再以相关系数和峭度值最大为优选原则,甄选出三组蕴含故障特征的本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF),将其重组为三通道一维信号,作为CNN模型的另一路输入。最后,在CNN模型中将两路信息汇聚并得到柱塞泵配流盘磨损状态识别分类结果。实验中,此方法分别采用优化VMD和CWT对振动信号预处理,再结合CNN对磨损状态进行分类。实验结果表明,该方法对于配流盘磨损的三种状态的识别效果显著优于单路输入的CNN模型以及典型的深度学习方法和机器学习分类器。因此,优化的VMD-CWT-CNN方法可以更准确地实现柱塞泵配流盘磨损状态识别。

基于响应特性的阀片故障诊断方法研究

往复式压缩机阀片响应具有高冲击、强噪声的特点。为了解决基于激励的故障诊断方法难以适用于压缩机阀片泄漏故障诊断的问题,提出一种基于响应特性的往复式压缩机阀片泄漏故障诊断方法。以电机定子电流信号作为激励信号,振动加速度信号作为响应信号,分析激励和响应特性,利用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)对响应信号进行特征提取。实验模拟了阀片不同程度的泄漏故障,基于响应特性对支持向量机(support vector machine,SVM)分类效果进行了实验。实验结果表明,基于响应特性的故障诊断方法具有较好的SVM分类效果。

高水基非圆齿轮马达配流盘表面划伤分析与修复

针对高水基非圆齿轮马达配流盘端面出现划伤现象,从非圆行星齿轮机构设计、高水基乳化液污染、高水基非圆齿轮马达零部件加工及装配等方面进行分析,提出了配流盘表面划伤修复方法,并在非圆行星齿轮机构、乳化液清洁度、零部件加工质量、配流盘材料表面硬度及装配质量等方面提出防止配流盘表面划伤的措施。

阀片式油压减振器阻尼特性计算方法研究

为了研究阀片式结构的油压减振器相关参数对阻尼特性的影响,通过对阻尼力产生的原理进行分析,采用短孔流量方程、大小挠度变形计算、有限元分析等方法建立了能描述减振器的非线性阻尼力-速度特性的数学模型,并对几种阻尼力计算方式的结果与实际值进行了对比。结果表明:有限元分析法与实际差距最小,而其他建模方法仅在开阀前与试验结果较为接近。表明有限元分析法能更精确地分析弹性阀片的变形量,从而能较准确地描述减振器的阻尼特性,该方法可以作为指导减振器阻尼力设计计算和调试的主要方法。

测井绞车输出速度不足的原因分析与解决对策

由于液压泵的生产厂家修改了液压泵的HD阀设计,增加了阻尼孔,导致了控制HD阀压力出现损失,加之绞车的控制胶管过长(10 m),控制油在传递过程中产生的压力损失过大,导致系统先导控制压力建压不足,通过改变控制电路和降低马达先导控制压力,增加绞车输出速度。

汽车冲模水冷延时系统的应用研究与实践

阐述了水冷延时系统在汽车冲模中的应用与实践,解决了车身安全结构件在传统冲压工艺中成形困难、塑性变形不彻底等问题,通过压缩空气和电磁阀控制,驱动带有水冷系统的延时氮气弹簧实施延时压边拉深成形,制件成形效果良好。

104L型空气分配阀的研制

介绍了104L型空气分配阀结构、性能以及整机试验验证结果。104L型空气分配阀的安装接口与104型分配阀一致,性能与104型分配阀一致,主控机构(作用部)采用柱塞结构取代原104阀的滑阀结构。试验表明:104L型空气分配阀能够适应我国铁路客车运用环境,检修周期能够达到A3修(120万km)的目标。

自动变速器液压阀板密封性仿真分析

本文通过使用ANSYS仿真软件计算压紧力的仿真方法,对液压阀板的密封性能进行了转换评估。首先,我们建立了一个液压阀板的三维CAD模型,并使用ANSYS软件中静态结构模块对其进行了网格划分和物理模拟。然后,我们通过设置不同的工作条件和不同液压元件的接触形式及参数,模拟了液压阀板对密封垫压紧力的应力分布情况,再通过局部的应力数值与油道油液的压力的比值,可得到具体某个物理点对应的密封性安全系数。通过对不同的阀板材料、结构以及螺栓预紧力的仿真,来帮助评估液压阀板的密封性能,为设计和优化提供有价值的参考。

10kV氧化锌避雷器故障分析及处置

针对一起10kV氧化锌避雷器故障,通过外观检查、例行试验检测、关键部位解体等试验分析,发现其存在密封性不良、工艺设计缺陷、阀片质量不合格等问题。抽检分析了库存(在运)设备,讨论了避雷器的故障机理,认为避雷器密封性能、设备工艺设计的紧凑性及内部阀片质量是影响设备整体运行性能的关键因素。同时,从避雷器选型、日常运维、避雷器安装等方面提出了改进建议,将促进设备质量持续提升,保障用户可靠供电。