为满足航空泵高功率密度化要求,微型高压柱塞泵采用阀配流方式能够有效减少泄漏,提高容积效率。针对影响微型高压柱塞泵流量输出特性的主要因素,建立阀配流微型高压柱塞泵数学模型,通过AMESim搭建不同结构的单向阀配流模型,将球阀、锥阀、平板阀等不同形式的单向阀芯进行不同组合结构的建模及仿真试验,对微泵的余隙容积、斜盘倾角、负载压力及单向阀的弹簧刚度、阀芯质量等影响因素进行仿真分析。结果表明:在现有结构下,吸液阀和排液阀均为平板阀时是最优配流阀组合形式;微泵在变转速工况下容积效率稳定,阀芯质量对配流阀迟滞性影响较小;增大斜盘倾角及减小负载压力和余隙容积能够有效改善配流阀开启滞后角,进而提高容积效率。

安全阀是运载火箭增压输送系统所属重要单机,用于保护推进剂贮箱免受过压,在地面测试中曾出现安全阀在启闭过程中主阀颤振现象,导致零件受损并影响产品性能.基于动网格下的N-S流动方程和非线性接触下的刚体运动控制方程的流固耦合方法,采用Realizable k-ε湍流模型和显式动力学算法分析了阀门的气动载荷,进而分析出阀门颤振产生的机理为流场压力脉动与结构频率耦合和活塞在冲击响应作用下与阀杆都产生了塑性变形,据此提出增大运动部件尺寸来改善结构频率的措施,并对改善后的产品开展抽样试验验证,测试结果表明采取的改善措施有效地解决了阀门颤振问题,具有实际的工程价值.

主动减震系统摆线泵工作转速范围宽,最高达6000 r/min,随着转速的变化,摆线泵密封容积腔、吸油口极易产生空化现象,进而影响摆线泵流量输出特性。提出了一种结构紧凑型动力单元,基于摆线泵宽转速运行工况,研究不同转速下摆线泵最小密封容积腔、吸油流道气相体积分数变化规律。研究结果表明:当摆线泵转速为1000 r/min时,最小密封容积腔含气率50%附近的区域占比大,当转速为6000 r/min时,最小密封容积腔含气率90%附近的区域增加明显;摆线泵工作在2000 r/min时,入口加压0.5 MPa气相体积分数最大为0.018,入口为大气压时的气相体积分数最大为0.1,当转速增加至6000 r/min时,入口加压能够有效控制吸油流道气相体积分数,改善摆线泵流量输出特性。

为满足工程需要,设计一种自混合的混凝土喷嘴。通过该喷嘴可以将混有速凝剂的压缩空气和通过管道输运过来的混凝土拌合物混合。基于L9(34)正交试验,利用Fluent对9组不同结构参数的喷嘴进行数值模拟,采用极差分析法处理喷嘴出口混合均匀度,得到了新型喷嘴最佳的结构参数组合。结果表明:与传统喷嘴相比,优化后的新型喷嘴出口均匀度提高了9.69%,达到了改善混合效果的目标,验证了新型喷嘴结构设计的合理性,为新型喷嘴的实际应用提供了一定的理论支持。

针对工程机械用多路换向阀在不同工况下稳态液动力过大或不稳定导致滑阀卡滞,从而影响执行机构的可靠性和安全性,以某型号工程机械多路阀为例,设计矩形、半圆形、U形、2U形4种形式节流槽口的阀口,通过Fluent数值模拟研究在不同阀口开度下的流场特征并确定射流角,根据流场计算结果,搭建不同结构节流槽的滑阀模型,分析节流槽口结构形式对阀芯稳态液动力的影响。研究结果表明:随着阀芯节流槽口逐渐开大,矩形、U形、2U形节流槽阀芯所受稳态液动力

为保证风机出口蜗板面的平整,往往在风机出口采用加强杆进行固定。改变出口加强杆的高度与位置对风机性能会产生一定的影响。本文通过试验的方法对加强杆的高度与风机实际出口高度之间的最佳比值范围区间展开分析,给出了改善性能的合理匹配区间。

水液压系统因其介质环保、安全、广泛而具有广阔的应用前景。水压柱塞泵是水液压系统核心元件,其中水压柱塞泵柱塞副设计至关重要。对柱塞滑靴副受力进行分析,发现柱塞前端受力明显比后端受力恶劣,柱塞颈部承受应力最大。因此在柱塞加工时可以在颈部和其前端通过镀膜等工艺加强其强度和耐磨性。用MATLAB软件进行柱塞与缸孔间隙的泄漏量分析,得到该泵型柱塞和缸孔的单边间隙为5-8μm为宜。要解决水压泵磨损问题,不仅要选择合适的配合间隙,更要从材料的角度出发,研究工程塑料、陶瓷材料、粉末合金等新材料性能,对于研究具有高效、大功率的水压元件具有重要意义。

采用间隙密封的直线共轭内啮合齿轮泵的内齿圈在油液压力和齿轮啮合力的作用下,其外壁对泵体内壁产生较大的压力,基于该问题首先对内齿圈进行了受力分析,其次在泵体内壁开设由矩形槽和V形槽构成的复合静压支承槽,并利用油膜静压支承原理减小内齿圈与泵体内壁直接接触所造成的磨损,最后建立了内齿圈静压支承油膜的承载力与承载刚度的数学模型,这将对进一步研究直线共轭内啮合齿轮泵提供一定的理论依据。

高压超大排量动力元件在大型液压设备中应用广泛,其首选泵型是盘配流式径向柱塞泵,该文以一种全新的盘配流式径向柱塞泵为研究对象,对该泵型的工作原理和结构进行了详细的论述,并对该泵的关键摩擦副进行了三维Solidworks建模,对盘配流式径向柱塞泵的缸体(转子)和配流盘这对关键摩擦副在两种主要旋转工况下采用了Ansys进行了静力学分析,找到了该泵型在工况温度为40℃时缸体(转子)和配流盘等效应力和变形量最大的区域,为该泵型的理论设计和样机的试制提供理论依据。

以套筒式调节阀为研究对象，基于孔板流量计原理对其流量特性进行分析，得到套筒式调节阀流量系数与其开口面积之间的关系，并得到等百分比流量特性曲线的阀口面积计算式。通过CFD数值模拟计算出不同开度下调节阀的流量系数，绘制流量特性曲线，并与计算曲线进行对比。该数学模型和CFD技术的采用，使得设计高性能的套筒式调节阀的周期更短、成本更低、准确度更高。