在煤矿掘进过程中,液压系统是确保系统安全的主要设备,至关重要。同时,液压系统的性能也是决定煤矿生产可靠与否的关键因素。因此,对液压性能进行优化研究具有十分重要的意义。

为了研究高海拔和高空作业环境对齿轮泵工作性能的影响,分析了吸油压力对外啮合齿轮泵空化特性的影响规律。采用数值模拟和可视化试验的方法,针对农业机械液压系统中常用的渐开线外啮合齿轮泵进行分析研究。分别在0. 05、0. 10、0. 15 MPa的吸油压力下,数值模拟该泵内部流场的气体体积分数分布;利用高速摄像设备,试验观测记录该泵内的实际流动状态、气泡大小、气泡数量及空化程度等。结果表明在3种不同的吸油压力下,泵内的油液均会出现不同程度的空化现象,空化强度由大到小依次表现为漩涡流、雾化流、气泡;随着吸油压力的升高,泵内油液中出现的气泡数目逐渐减少、气泡体积逐渐减小,泵内油液的最大气体体积分数和空化程度逐渐减小,使得泵内油液的流动状态越来越平稳,进而改善了齿轮泵出口流量的连续性和稳定性。

针对我公司自主研制煤矿用掘锚一体机的液压泵异响、使用寿命低问题,在煤矿施工现场进行实际工况数据采集,利用贺德克数据采集仪得到液压泵吸油口实际压力参数曲线,并根据液压泵A11VLO自身结构特点,针对现有液压系统提出优化设计改进。经过最终试验验证,得出A11VLO液压泵安装位置、油箱液位高度、设备施工地形均为A11VLO液压泵异响、使用寿命低的重要影响因子。据此对煤矿用掘锚一体机液压泵站设计、性能参数标示和恰当使用提出合理化建议。

外啮合齿轮泵在工业领域有广泛应用,随着技术水平的提高,对其转速要求越来越高。为了提高齿轮泵转速,分析限制齿轮泵转速的因素是必要的。运用数值模拟的方法,首先通过分析泵进出口流量特性得出了限制转速的原因;然后通过对比分析不同吸油口压力下,齿轮泵的最高转速得到了吸油压力对极限转速的影响规律。结果表明:齿轮泵的最高转速受进油压力影响较为明显,进油口压力升高时,齿轮泵极限转速也随之增加,压力约在0.758 MPa时,齿轮泵极限转速达到最大值。

柱塞泵中各流动区域内油液的气体体积含量对柱塞泵的振动、噪声及寿命具有重要影响;以某型变量柱塞泵为研究对象,建立了流动的数学模型,在不同吸油压力、转速、斜盘倾角等工况下对柱塞泵流动区域内油液的气穴含量进行仿真分析及计算;结果表明,各种工况下,配流盘中的流动区域内气体体积含量均最高,最容易发生空化及气蚀;吸油口压力降低时,各流动区域气体体积分数含量显著增大,尤其在配流盘腰型槽边缘处,空化导致的气蚀几率大大增加,容易导致配流盘与缸体配合处发生损坏;而当转速提高或斜盘倾角增大时,除配流盘吸油腰槽内气体体积含量有一定增大外,其他流动区域内油液的气体体积含量变化不大,影响有限,为抗气蚀配流盘和泵吸油流道的设计提供了理论依据和思路。

为研究工作压力和吸油压力对齿轮泵极限转速的影响,该文应用Pumplinx软件建立了齿轮泵仿真模型,分别数值模拟分析了不同工作压力和不同吸油压力对齿轮泵极限转速的影响。通过分析得知:工作压力对泵极限转速的影响不大,吸油压力对泵极限转速有较大影响。

采用功率键合图方法，建立卷扬机构闭式液压系统的仿真模型，模型中考虑了吸油压力对油液体积弹性模量的影响，进而模拟吸空现象时液压系统特性。应用Matlab对仿真模型进行求解，其结果表明，吸油压力对液压系统特性有很大影响，不可忽略。

考虑了轴向柱塞泵柱塞油腔在预升、卸压力过程中压力是逐渐变化的情况建立配流盘滑动摩擦副液压支承力的数学模型并通过仿真研究确定了液压支承力趋向恒值的参数选择方法.