本文選題：含氣油液　切入點：流體屬性　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件,在液壓系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。在各類液壓泵中,軸向柱塞泵因具有額定壓力高、效率高、體積小且壽命長等優(yōu)點,在工業(yè)液壓、行走液壓領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。軸向柱塞泵的流量脈動和壓力沖擊現(xiàn)象等統(tǒng)稱為柱塞泵的流動特性,是影響柱塞泵流體噪聲的主要因素,準(zhǔn)確得到其流動特性對于低噪聲高性能軸向柱塞泵研發(fā)具有重要意義。因此,本學(xué)位論文以某型軸向斜柱塞泵為研究對象,針對其流動特性展開研究,目的在于提高軸向斜柱塞泵流動特性理論模型和仿真模型精度、準(zhǔn)確獲得軸向斜柱塞泵流動特性。研究方法和所得結(jié)論具有理論意義和實際價值。本學(xué)位論文的研究工作主要有以下幾個方面:(1)指出本學(xué)位論文的研究背景和目的意義,對國內(nèi)外軸向柱塞泵流動特性相關(guān)領(lǐng)域研究概況進行調(diào)研和綜述,在此基礎(chǔ)上確定了本學(xué)位論文的研究內(nèi)容和研究方法。(2)基于質(zhì)量守恒定律和液壓油液流體屬性定義,建立了含氣油液流體屬性理論模型,特別是有效體積彈性模量理論模型,通過數(shù)值計算并與現(xiàn)有研究成果對比驗證了理論模型的正確性,并計算了初始含氣量和升壓時間對有效體積彈性模量的影響規(guī)律。(3)基于軸向斜柱塞泵結(jié)構(gòu)組成和工作原理,對軸向斜柱塞泵關(guān)鍵部件進行了運動學(xué)和動力學(xué)分析,建立了柱塞運動學(xué)及柱塞/滑靴組和斜盤動力學(xué)方程;基于柱塞腔封閉控制體積思想,建立了單柱塞腔壓力流量動態(tài)方程,給出了不同過渡區(qū)結(jié)構(gòu)的配流盤過流面積和關(guān)鍵運動副泄露流量計算方法。(4)基于子模型開發(fā)平臺AMESet,依據(jù)前述所建含氣油液流體屬性理論模型、軸向斜柱塞泵運動學(xué)和動力學(xué)方程,分別開發(fā)了流體屬性通用仿真子模型和斜柱塞泵柱塞/斜盤通用仿真子模型;基于仿真平臺AMESim,依據(jù)單柱塞腔壓力流量動態(tài)方程、不同過渡區(qū)結(jié)構(gòu)配流盤過流面積及關(guān)鍵運動副泄露流量計算方法,分別建立了考慮泄露情況的單柱塞仿真模型和配流盤仿真模型;最后,建立了完善的整泵流動特性仿真模型。(5)基于前述所建軸向斜柱塞泵流動特性仿真模型,對不同運行工況和泵體結(jié)構(gòu)參數(shù)下軸向斜柱塞泵流動特性進行了仿真研究,其中運行工況包括油液初始含氣量、主軸轉(zhuǎn)速和負載壓力,泵體結(jié)構(gòu)參數(shù)包括斜盤傾角和柱塞傾角;對不同過渡區(qū)結(jié)構(gòu)(包括阻尼小孔和三角槽)的配流盤下軸向斜柱塞泵流動特性進行了仿真研究,給出了不同配流盤過渡區(qū)較優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇準(zhǔn)則;最后進行了配流盤過渡區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)的組合優(yōu)選,得到了計算結(jié)果靠近理論最優(yōu)過流面積的配流盤過渡區(qū)結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。
[Abstract]:Hydraulic pump is the power component of hydraulic system and plays an important role in hydraulic system.Among all kinds of hydraulic pumps axial piston pump has been widely used in the field of industrial hydraulic and walking hydraulic because of its advantages of high rated pressure high efficiency small volume and long life.The flow characteristics of axial piston pump, such as flow pulsation and pressure impact, are the main factors that affect the flow noise of piston pump. It is important for the research and development of low noise and high performance axial piston pump to get its flow characteristics accurately.Therefore, in this dissertation, the flow characteristics of a certain type of axial piston pump are studied in order to improve the accuracy of the theoretical model and the simulation model of the flow characteristics of the axial piston pump.The flow characteristics of axial plunger pump are obtained accurately.The research methods and conclusions are of theoretical significance and practical value.The research work of this dissertation mainly includes the following aspects: 1) pointing out the research background and purpose significance of this dissertation, investigating and summarizing the related fields of flow characteristics of axial piston pump at home and abroad.Based on the conservation law of mass and the definition of hydraulic fluid properties, the theoretical model of gas-bearing oil fluid properties, especially the effective volume elastic modulus theory model, is established.The validity of the theoretical model is verified by numerical calculation and compared with existing research results, and the effect of initial gas content and boost time on the effective bulk elastic modulus is calculated.The kinematics and dynamics of the key components of the axial plunger pump are analyzed, and the kinematics of the plunger, the dynamic equations of the plunger / slide boot group and the tilted disk are established, and the control volume of the plunger cavity is considered based on the closed control of the plunger cavity.The dynamic equation of pressure and flow in a single plunger cavity is established.In this paper, the calculation method of flow passing area and leakage flow rate of key motion pair of distribution disc with different transition zone structure is given. The method is based on AMESet. and the theoretical model of oil and fluid properties of gas containing gas is established.Based on the kinematics and dynamics equations of axial piston pump, the general simulation sub-model of fluid properties and the general simulation sub-model of plunger / disk of inclined plunger pump are developed respectively, and the dynamic equations of pressure and flow in single plunger cavity are based on the simulation platform AMESim.The simulation model of single plunger and the simulation model of distribution disk are established respectively by calculating the flow area and leakage flow rate of key moving pairs in different transition zones. Finally, the simulation model of single plunger and the simulation model of distribution disk are established respectively.Based on the simulation model of flow characteristics of axial synclinal piston pump, the flow characteristics of axial piston pump under different operating conditions and pump body structure parameters are simulated and studied.The operating conditions include the initial gas content of oil, spindle speed and load pressure, and the pump body structure parameters include tilting angle and plunger inclination angle.The flow characteristics of axial piston pump with different transition zone structures (including damping holes and triangular grooves) under the distribution disk are simulated and the optimal structural parameters selection criteria for different transition zones are given.Finally, the structural parameters of the transition zone of the distribution disk are selected, and the structural parameters of the transition zone of the distribution disk are obtained, which are close to the theoretical optimal flow area.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH137.51

【參考文獻】

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本文編號：1717294