航空液压柱塞泵滑靴镀银层摩擦磨损机理研究

由于液压柱塞泵柱塞长期在高压、高速和高载的极端工况下运动,界面发生的摩擦磨损导致其滑靴端面出现镀银层剥落和网纹腐蚀等损伤现象,严重影响了装备服役安全.利用超景深显微镜、维氏硬度计、SEM(扫描电镜)和EDS(能量色散X射线谱仪)对服役后的滑靴端面进行表征,并探究滑靴锡青铜表面网纹形成及镀银层剥落机理.研究结果表明:滑靴锡铸造青铜表面存在的孔隙和组织偏析等缺陷会导致镀银层结合强度下降,在实际工况下发生严重的摩擦磨损导致镀银层发生剥落,剥落的银屑颗粒在磨损过程中进一步导致镀银层磨损加剧.对滑靴表面黑色网纹的产生机理进行了分析,发现基体铸造锡青铜逆偏析纹路在退镀银过程中,受到酸性溶液腐蚀形成Cu-Sn-O化合物,导致界面出现类似金相晶界纹路的黑色网纹.

柱塞泵滑靴磨损信号随机森林算法故障诊断

为了提高低负载下柱塞泵滑靴磨损故障状态诊断精度,提出基于随机森林算法的柱塞泵滑靴磨损故障状态识别方法。重点分析了低负载条件下各类柱塞泵滑靴故障信号的频域特征值,构建了特征数据库。验证了上述方法的适应性,并测试了柱塞泵不同程度松靴故障的诊断情况。研究结果表明:滑靴磨损后频域表现出明显的波动性,袋外错误率和决策树数量呈现反比变化规律,基本都在0.05附近,将决策树最优棵数n设定在400。以随机森林算法诊断特征数据库时,在250组样本中只发生了1组误识别情况,达到了98.75%的识别准确度。随机森林方法训练时间、训练准确度与测试准确度都比其它各算法更优。松靴故障诊断结果获得了高于99.5%的总体诊断准确度。采用随机森林方法柱塞泵磨损故障状态诊断表现出优异适应性,能够对柱塞泵各故障状态进行准确诊断。

角域多信息熵融合算法的EHA柱塞泵滑靴副状态评估方法

滑靴副是电静液执行器(Electro-hydrostatic Actuator,EHA)柱塞泵中受力最为复杂和薄弱环节,在变转速极端工况下对其健康状态进行有效评估对于EHA的安全稳定运行尤为重要。针对滑靴副在变转速工况下磨损故障特征机理复杂、难以揭示的问题。提出一种基于角域多信息熵融合算法的新状态评估方法,结合阶比分析与信息熵理论,针对EHA变转速极端工况提出“角域信息熵”新概念,运用BP神经网络和D-S证据理论构建基于角域多信息熵融合的滑靴磨损状态评估模型;最后在恒压变转速工况条件下,以滑靴外边缘偏磨磨损故障为例对评估模型进行测试试验验证和结果分析,证实状态评估方法有效性和评估结果的准确性。

水压轴向柱塞泵滑靴的倾侧问题及平衡设计

滑靴副的偏磨是水压轴向柱塞泵实际工作中常见的问题,通过力学分析给出了滑靴倾侧的成因,提出了减小倾侧的一些具体措施。

RX360型径向柱塞泵滑靴改进设计

本文分析了ＲＸ３６０型德国高压大流量径向柱塞泵滑靴磨损失效的原因，并对该泵滑靴进行了改进。

基于PID的滑靴副摩擦试验平台的电液控制系统开发

为了探索高压柱塞泵滑靴副的摩擦磨损性能,需搭建一个滑靴副摩擦试验平台,针对该摩擦平台的运行要求,开发了一套电液控制系统,包括液压系统的设计、控制系统电路的设计以及软件的开发。为了实现该电液控制系统压力值的精确控制,引入了PID算法,通过仿真分析,得知此PID算法迭代2 603次后,该算法控制下的液压力逼近事先设定的压力值。开发结果表明,此电液控制系统能满足滑靴副摩擦试验平台的运行要求,从而为高压柱塞泵滑靴副摩擦磨损性能的研究提供了硬件支撑。

双侧驱动轴向柱塞马达斜盘结构设计及优化

斜盘是双侧驱动轴向柱塞马达实现液压力平衡的关键零部件之一,能否合理设计斜盘结构对整个马达的性能有很大的影响。基于双侧驱动轴向柱塞马达,引入了新型斜盘结构,分析了柱塞及滑靴运动轨迹对斜盘尺寸的影响。结果表明:各个斜盘斜面的倾角、各排柱塞直径及分布圆直径、滑靴相关尺寸等对斜盘尺寸都有一定的影响,以此为基础采用新的设计方法对斜盘进行设计,并通过实例计算与校核证明该设计方法有效。该研究可为双侧驱动轴向柱塞马达结构设计提供指导。

径向柱塞泵滑靴副的流场及泄漏量分析

滑靴副是径向柱塞泵中的重要摩擦副。应用Fluent软件对径向柱塞泵滑靴副进行流场仿真模拟,研究液压油在滑靴副流道中的流动特性,确认液压油在油腔中心有局部压力突变现象,会造成滑靴副在运动过程中产生振动和噪声,造成能量损失,并产生大量热量,在长时间工作后出现胶合现象。同时应用Fluent软件的仿真计算功能,计算油膜在标准和非标准工作压力下的泄漏量,确认在相同条件下泄漏量随着入口压力的增大而增大,为后续研究径向柱塞泵的容积效率提供参考。

基于深海新型液压泵优化设计的研究

根据海水液压泵的技术研究现状,主要对海水液压泵滑靴、柱塞、过滤装置以及泵体外壳等海水液压泵的关键部件进行了结构研究分析,此外,还针对海水液压泵的四对主要摩擦副进行了数学模型分析及三维建模仿真。仿真结果对液压泵的设计具有一定的指导意义。

基于满意PID控制的MCMS-10试验机电控系统研究

为揭示高压轴向柱塞泵滑靴副摩擦磨损性能,需提供1台高精度、高性能以及主轴转速恒定可靠的滑靴副摩擦磨损试验机。但在测试滑靴副时,试验机主轴的速度调控和位移的精确控制非常难以把握。当试验机主轴转速在3 000 r/min的基础上升高时,试验机油温急剧升高,会对滑靴副性能测试的精度产生极大的影响。针对MCMS-10试验机的电控系统,设计出硬件图,采用满意PID算法控制其主轴转速和位移两个参数。最后通过组态软件设计实时监控画面并开展试验分析。结果表明:将满意PID算法运用到MCMS-10试验机电控系统中,不但精度非常高,而且在主轴转速约为3 200 r/min时,油温始终保持在65℃左右。

轴向柱塞泵柱塞扣压工艺及工装设计

针对公司柱塞泵产品存在的容积效率底、噪音大、使用寿命低等缺陷，对柱塞泵的柱塞扣压工艺进行研究分析，设计扣压工艺专用工装，提高了柱塞泵的整体质量。对采用改进工艺生产的柱塞进行试验，结果表明：柱塞与滑靴之间的拉脱力比改进前的拉脱力大100N；Z柱塞泵运行的噪音值比改进前的低4dB．柱塞的扣压工艺时间由3min／件，缩短到2min／件。