【摘要】：徑向柱塞泵是一種高效節(jié)能新型液壓泵，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、工作壓力高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于礦山機(jī)械、起重機(jī)械、鍛壓機(jī)械等液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)的快速發(fā)展，應(yīng)用CFD技術(shù)對(duì)液壓元件內(nèi)部流體流動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行仿真研究已成為一項(xiàng)普遍應(yīng)用的工程分析手段，通過研究?jī)?nèi)部流場(chǎng)規(guī)律來(lái)提高泵的綜合性能具有重要的工程意義。 本文利用CFD方法，對(duì)40ml/r徑向柱塞泵的內(nèi)流道非定常流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬仿真研究，主要內(nèi)容如下： （1）詳細(xì)闡述了徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和運(yùn)動(dòng)分析，然后結(jié)合流體流動(dòng)控制方程，，建立其流動(dòng)的三維數(shù)學(xué)模型。依據(jù)計(jì)算得出的數(shù)據(jù)，利用Pro/E繪圖軟件建立泵內(nèi)流道的三維物理模型。 （2）將前面建立完成的內(nèi)流道三維模型導(dǎo)入Fluent前處理軟件Gambit，結(jié)合模型的結(jié)構(gòu)特征，選擇非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格方式分步驟對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并對(duì)精密的三角槽部位進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化。 （3）應(yīng)用Fluent的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)和滑移網(wǎng)格技術(shù)對(duì)徑向柱塞泵內(nèi)流道網(wǎng)格模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和數(shù)值仿真分析。選取標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型分析了單個(gè)柱塞腔內(nèi)的壓力沖擊和壓力振蕩以及徑向柱塞泵出口的流量脈動(dòng)情況；對(duì)配流軸三角槽兩棱夾角分四種角度進(jìn)行了分析研究，得到較合理的三角槽結(jié)構(gòu)為90°的等腰三角形；在配流軸三角槽兩棱夾角取90°的結(jié)構(gòu)下對(duì)徑向柱塞泵進(jìn)行了變工況的數(shù)值模擬和分析研究,得到了壓力沖擊和壓力振蕩與負(fù)載壓力和主軸轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。 （4）配流軸與柱塞的遮蓋結(jié)構(gòu)中采用了負(fù)遮蓋情況，仿真分析了三種不同的負(fù)遮蓋形式對(duì)壓力和流量的影響作用，最終得到在徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以參考負(fù)遮蓋結(jié)構(gòu)。 綜上所述，通過對(duì)徑向柱塞泵內(nèi)流道的流場(chǎng)分析及配流軸的結(jié)構(gòu)研究，以尋求徑向柱塞泵性能最佳狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，為改善泵的性能和內(nèi)流道優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù)。
[Abstract]:Radial plunger pump is a new type of hydraulic pump with high efficiency and energy saving. It has the advantages of simple structure, long service life and high working pressure. It has been widely used in hydraulic transmission systems such as mine machinery, lifting machinery, forging machinery and so on. With the rapid development of computer technology and numerical simulation technology, the application of CFD technology in the simulation of fluid flow phenomena in hydraulic components has become a widely used engineering analysis method. It is of great engineering significance to improve the comprehensive performance of pump by studying the law of internal flow field. In this paper, the unsteady flow field in the inner channel of 40ml/r radial piston pump is simulated by CFD method. The main contents are as follows: (1) the structure, working principle and motion analysis of radial piston pump are described in detail. Then, the three-dimensional mathematical model of fluid flow is established by combining the governing equation of fluid flow. According to the calculated data, the three-dimensional physical model of the flow channel in pump is established by using Pro/E drawing software. (2) the 3-D model of internal runner established before is imported into Fluent pre-processing software Gambit, combined with the structural characteristics of the model, and the unstructured mesh mode is selected to mesh it step by step, and the precise triangle groove is meshed. (3) the parameter setting and numerical simulation analysis of the inner channel mesh model of radial piston pump are carried out by using Fluent's dynamic grid technique and sliding grid technology. The standard k-蔚 model is chosen to analyze the pressure shock and pressure oscillation in a single piston chamber and the flow pulsation at the outlet of a radial piston pump. A reasonable isosceles triangle with 90 擄triangular groove structure is obtained by analyzing and studying the angle between the two edges of the triangle groove of the distribution shaft which is divided into four angles. The numerical simulation and analysis of radial piston pump at 90 擄angle between the triangle groove of the distribution shaft and the radial piston pump are carried out. The relations between the pressure shock and pressure oscillation and the load pressure and the spindle speed are obtained. (4) the negative cover is adopted in the cover structure of the distribution shaft and the plunger. The influence of three different negative cover forms on the pressure and flow rate is simulated and analyzed. Finally, the negative cover structure can be referenced in the structure design of the radial piston pump. In conclusion, through the flow field analysis and the structure study of the distribution shaft in the radial piston pump, the structure parameters of the radial piston pump in the optimum performance are obtained. It provides a certain reference for improving the performance of pump and optimizing design of internal runner.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH322

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李月梅,溫三保;降低徑向柱塞變量泵噪聲的措施[J];礦山機(jī)械;1995年08期

2 趙亞風(fēng);高壓低噪聲機(jī)電控制式徑向柱塞泵(JBP系列)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能[J];重型機(jī)械;2001年01期

3 楊國(guó)來(lái),王偉健,張守印,吳艷玲;新型雙作用徑向柱塞泵的設(shè)計(jì)[J];液壓與氣動(dòng);2005年06期

4 蔣學(xué)武;陳雙橋;;某型徑向柱塞泵配流軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J];液壓與氣動(dòng);2008年05期

5 榮文生;程更申;;適用于多油源系統(tǒng)的JZB型徑向柱塞泵[J];液壓與氣動(dòng);1993年04期

6 鄒云飛;荊崇波;;徑向柱塞泵配流軸受力平衡性分析[J];機(jī)床與液壓;2009年11期

7 趙亞風(fēng);新型徑向柱塞泵[J];機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng);2001年12期

8 李月梅,王明智;新型徑向柱塞泵運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J];礦山機(jī)械;1994年09期

9 賈躍虎,喬田紅;徑向柱塞泵高速滑動(dòng)摩擦副可靠性實(shí)驗(yàn)[J];太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);2003年04期

10 鄒云飛;劉晉川;;徑向柱塞泵配流方式的研究進(jìn)展[J];液壓氣動(dòng)與密封;2011年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張闊;郭軍;劉哲;;閥式徑向柱塞泵機(jī)械效率的研究[A];北京力學(xué)會(huì)第14屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

2 楊國(guó)來(lái);王偉健;王連波;張守印;;低噪聲徑向柱塞泵的設(shè)計(jì)與研究[A];第四屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

3 岳藝明;孔曉武;;閥配流式徑向柱塞泵動(dòng)態(tài)性能的仿真研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（上）[C];2005年

4 魏聰梅;劉志奇;安高成;段鎖林;;徑向柱塞泵滑靴靜壓支承的設(shè)計(jì)[A];第一屆全國(guó)流體動(dòng)力及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

5 張立強(qiáng);楊國(guó)來(lái);魏列江;;基于專家PID的徑向柱塞變量泵電液伺服控制[A];液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

6 張立強(qiáng);楊國(guó)來(lái);魏列江;;基于專家PID的徑向柱塞變量泵電液伺服控制[A];第三屆全國(guó)流體傳動(dòng)及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第三卷）[C];2004年

7 郜立煥;喬豐立;陸初覺;盧X;;負(fù)載傳感徑向柱塞泵實(shí)驗(yàn)特性仿真研究[A];第二屆全國(guó)流體傳動(dòng)及控制工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第二卷）[C];2002年

8 安高成;陳雙橋;付永領(lǐng);王明智;;基于排量控制的電液比例恒壓變量數(shù)字控制徑向柱塞泵的研究[A];第五屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議暨2008年中國(guó)航空學(xué)會(huì)液壓與氣動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

9 談宏華;涂坦;顏昌文;楊志方;;液壓馬達(dá)低速穩(wěn)定性機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[A];第四屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

10 丁勇彬;張祥;;777000系列干油潤(rùn)滑系統(tǒng)故障分析與排除[A];2006年第二屆七省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨學(xué)會(huì)改革與發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前9條

1 李俊紅;新型變量徑向柱塞泵填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2000年

2 記者 張?zhí)於?通訊員 方方;我國(guó)研制出新型徑向柱塞泵[N];科技日?qǐng)?bào);2000年

3 記者 劉銀貞;新型徑向柱塞泵通過鑒定[N];山西科技報(bào);2000年

4 李莉;全球頂級(jí)鍛壓生產(chǎn)商落戶鐵西[N];沈陽(yáng)日?qǐng)?bào);2008年

5 陳維;液壓氣動(dòng)技術(shù)成熟與發(fā)展[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2000年

6 平安證券綜合研究所;西北化工：上升仍可期[N];中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào);2001年

7 文越;涂料市場(chǎng)：“五虎”競(jìng)食[N];中華建筑報(bào);2002年

8 蘭州市副市長(zhǎng) 楊詠中;依托產(chǎn)業(yè)集群 研發(fā)高新科技產(chǎn)品[N];國(guó)際商報(bào);2001年

9 蘭州高新區(qū)管委會(huì)主任高智國(guó);蘭州高新區(qū)：有地方特色的發(fā)展之路[N];科技日?qǐng)?bào);2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 裘信國(guó);端面配流徑向柱塞式液壓泵特性的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

2 李勇;曲軸連桿式低速大扭矩液壓馬達(dá)的高壓化研究[D];上海交通大學(xué);2007年

3 泮健;數(shù)字配流與調(diào)速式低速大扭矩液壓馬達(dá)及其特性研究[D];上海交通大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 易金玲;徑向柱塞泵內(nèi)流道流場(chǎng)分析及配流軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];太原科技大學(xué);2012年

2 田明杰;一種軸配流徑向柱塞泵的研究[D];青島科技大學(xué);2012年

3 杜建西;新型軸配流式徑向柱塞泵動(dòng)態(tài)特性研究[D];太原科技大學(xué);2011年

4 汪潛;4JB徑向柱塞泵動(dòng)力端部件參數(shù)化設(shè)計(jì)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

5 趙翠萍;JBP-40型徑向柱塞泵公稱轉(zhuǎn)速和額定壓力的確定因素研究[D];太原科技大學(xué);2008年

6 劉燦杰;160mL/r徑向柱塞泵型式試驗(yàn)臺(tái)功率回收研究與測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];太原科技大學(xué);2011年

7 仇占一;基于PID神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的電液比例徑向柱塞泵智能控制與仿真[D];南華大學(xué);2010年

8 王偉健;低噪聲雙作用徑向柱塞泵的設(shè)計(jì)與研究[D];蘭州理工大學(xué);2006年

9 趙凱;電液恒功率變量控制徑向柱塞泵[D];蘭州理工大學(xué);2003年

10 荊琴;注塑機(jī)用電液比例徑向柱塞泵控制系統(tǒng)的研究[D];蘭州理工大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2431820