针对轴向柱塞泵吸排油过程发生空化带来流体激振力大,甚至造成严重的局部气蚀破坏问题,使用用户自定义函数和动网格法对柱塞泵的动态运动过程进行模拟。通过柱塞泵空化流激振动特性实验,对比分析柱塞泵空化流激振动响应特征,获取轴向柱塞泵空化流动及其诱导振动的作用机理。结果表明柱塞腔内气体体积分数随缸体转角变化呈周期性振荡,空化现象主要集中在泵的吸油区;当缸体转角处于吸排油交替区时,柱塞腔内压力场出现负压现象,气泡在流体射流的方向上扩散,形成明显的局部空化云;柱塞泵空化流激振动频谱与流体脉动载荷频谱重合,直接影响柱塞泵壳体振动的幅值,成为柱塞泵壳体振动响应的主要诱因。

挖掘机回转机构能量回收系统存在能量传递结构复杂、转换环节多的问题,基于液压挖掘机双马达主被动复合驱动回转系统,提出四配流窗口轴向柱塞马达,可缩短能量传递链,减小安装空间,实现回转系统起制动的高能效驱动。根据柱塞马达运动学原理和配流面积变化原理,在SimulationX中建立四配流窗口轴向柱塞马达参数化仿真模型,仿真分析配流盘三角槽不同结构参数对马达流量脉动和压力冲击的影响,以选取优选参数。结果表明在配流盘中引入三角槽可吸收和分散产生的流量压力冲击,过小或过大的宽度夹角和深度夹角会产生较大流量脉动和压力冲击,三角槽的优选结构参数为宽度夹角取15°,深度夹角取20°,为四口马达配流盘结构优化设计提供了参考。

采用传统三角槽配流盘的轴向柱塞泵在过渡区不能完全消除由于换向产生的压力脉动,同时由于节流的影响,会产生明显的流量倒灌现象。在不对缸体或配流盘进行颠覆性设计的情况下,提出一种压力控制往复阀结构串联于各柱塞腔之间,从而缓冲过渡区的压力脉动,减小过渡区产生的振动,并取消配流盘的三角槽结构,从而减少流量倒灌。给定往复阀的直径等参数,通过仿真分析发现,该结构在过渡区产生的压力脉动仅为2.5%,相对于三角槽配流盘可以有效的降低轴向柱塞泵在高低压过渡区过程中的压力脉动。

针对柱塞泵在运转过程中容易产生空化现象,建立了液压油黏度计算方程。方程在考虑黏温特性的前提下进一步增加了气液耦合作用的影响。根据柱塞泵结构特点,建立了柱塞泵内部流体域仿真模型,并通过压力特性试验验证了模型结果的准确性。最后探究了三角槽宽度角和深度角结构参数对柱塞泵空化特性的影响。结果表明,仿真与试验在出口压力均值上的对比误差小于4%,仿真模型可以较好地模拟柱塞泵工作实况;考虑气液耦合作用的黏度模型在配流盘内、外死点处均存在黏度下降;三角槽宽度角和深度角的增加均导致气体体积分数下降,有利于抑制空化现象,且内死点空化现象较外死点更加严重。

在阀芯上开均压槽用来减少卡紧力的方法已经在实际中得到了广泛的应用。在实际生产应用中一般均压槽有三角形和矩形的。通过FLUENT的对模型压力场和速度场的仿真,可以分别从液压刚度和泄漏的角度来进行对比分析。

三配流窗口轴向柱塞泵是实现泵控单出杆液压缸最直接有效的方法,针对三配流窗口轴向柱塞泵在非死点过渡区产生压力冲击和流量脉动的问题,提出在配流盘非死点过渡区开设阻尼孔和三角槽相结合的方案。考虑油液压缩性,建立三配流窗口轴向柱塞泵的AMEsim仿真模型,通过对比非死点过渡区的不同减振方案,结果表明,阻尼孔和三角槽相结合的结构使轴向柱塞泵出口流量脉动降低了6%,几乎消除了非死点过渡区的压力冲击。并且,阻尼孔尺寸为0.5 mm时,轴向柱塞泵出口流量和柱塞腔压力表现最优。

为研究新型液压执行元件双侧驱动轴向柱塞马达的扭矩脉动,在考虑配流盘三角槽和闭死角影响的前提下,推导出双侧驱动轴向柱塞马达的瞬态扭矩公式.仿真分析扭矩特性,得出不同内外排柱塞数的奇偶性、交错角、平均扭矩对双侧驱动轴向柱塞马达扭矩特性的影响.结果表明：当内外排柱塞数均为奇数时,扭矩脉动优于内外排柱塞数均为偶数;存在交错角的扭矩脉动较小,内外排柱塞数均为奇数的最优交错角为其理想周期的1/4,内外排柱塞数均为偶数的最优交错角为其理想周期的1/2;内外排平均扭矩相等有利于降低扭矩脉动率;闭死角导致双侧驱动轴向柱塞马达产生扭矩突跳,且闭死角越大,扭矩突跳越明显,但交错角能显著降低扭矩的突跳值.

该文以轴向柱塞泵的配流盘为研究对象，运用CFD技术对配流盘结构和尺寸参数对泵内部液体的动力学特性以及泵的输出性能的影响进行研究，得到配流盘阻尼槽结构与柱塞泵流量脉动及压力冲击的参数化关系，仿真模拟证明了计算流体力学进行轴向柱塞泵动态性能仿真的有效性。

该文通过对配流轴上的三角槽进行数学建模并进行Matlab仿真，讨论了三角槽的结构尺寸对减振的影响，以为设计人员在进行实际设计时提供必要的参考。

在新型径向柱塞泵的设计中,要想把原来常规设计的排量规格为63ml/r的液压泵在壳体尺寸、配流轴外径以及主轴外径不变的情况下,使其排量增加一倍以上时,气穴现象和液压冲击现象比较突出.在配流轴上加工双三角槽使密封容腔以合理的过渡过程提前与吸油通道和排油通道连通是解决问题的方法之一.本文讨论双三角槽的结构和过渡过程情况,分析它的可行性,讨论结果认为这是一种较好的方法,这种设计思想对其它型式液压泵的改进设计有一定的指导意义.