轴向柱塞泵是液压系统中的核心动力部件,对液压控制系统有着举足轻重的意义。轴向柱塞泵中的三大摩擦副的润滑和摩擦特性影响着柱塞泵本身的性能和使用寿命。轴向柱塞泵三大摩擦副理论与技术的研究对于提升轴向柱塞泵性能和可靠性具有重要意义。梳理了轴向柱塞本三大摩擦副润滑理论和摩擦特性方面的理论与技术与提高摩擦副性能的表面改性工艺方法。

高温、高压、高速等极端工况对机械密封的设计提出了更高的要求,在对高参数机械密封结构、使用工况及受损件分析的基础之上提出静环摩擦副的相容性设计方法。该方法的核心是在设计过程中考虑机械密封静环摩擦副石墨和不锈钢的相容性问题,相容性的判断依据是石墨环所受热应力是否超过其机械强度许用值。建立静环摩擦副的有限元仿真模型,通过实例对静环摩擦副的相容性问题进行了说明。研究结果表明:通过相容性设计可以调整机械密封静环摩擦副石墨环所受的热应力,减少高参数工况下机械密封失效问题的发生。

泵用机械密封是动力机械和流体机械装置中不可缺少的零件,对机械的安全性有重要意义。泵用机械密封泄漏的原因多种多样,比如密封冲洗水的问题、装置本身存在的缺陷、介质对装置的腐蚀性、密封性能不足等。必须从根源人手,依次解决工艺、设备.检修.操作上的问题,只全方位排除故障才能彻底解决机械的密封问题,保证机泵机械的良好运转。

某海上油田两台混输螺杆泵在上游平台增产后随之提速,而后泵用双端面机械密封开始频繁出现泄漏失效等问题。通过大量拆解故障机械密封发现,失效的机械密封存在以下问题:介质侧摩擦副崩边或碎裂,大气侧摩擦副结焦、积碳、磨损以及碎裂,传动螺钉脱落、变形或断裂,防转销偏磨,补偿弹簧断裂,骨架密封烧熔等。通过探究密封失效原因,提出混输泵供液流程优化、机械密封结构及材质优化升级、密封油工艺流程优化等解决措施,最终达到延长机械密封使用寿命和保持混输泵稳定运转的目的。

目前,高压柱塞泵普遍采用滑靴的柱塞结构,滑靴不仅增大了与斜盘的接触面,减小了接触应力,而且其封严带结构,使滑靴与斜盘表面之间形成一层润滑油膜,极大地降低了滑靴-斜盘摩擦副之间的摩擦损失,提高了整泵机械效率。柱塞泵最高工作压力不同,滑靴封严带也随之采用不同结构。该文通过故障分析、理论研究和仿真计算滑靴副PV值,并结合试验验证的方式,阐述了3种不同封严带结构的滑靴在工程实际中的应用。

本文提出了以摩擦副的（ｐυ）应力模型和应力一强度干涉模型为基础，建立轴向柱塞泵缸体一配流盘这对关键摩擦副可靠性设计模型，并以ＸＢ４０型轴向柱塞泵为实例，作了缸体一配流盘的耐磨可靠性设计。

通过分析污染颗粒对液压元件的污染磨损，提出了污染磨损实验室模拟摩擦副，同时对模拟摩擦副的典型工况进行了实验研究。

流固温耦合作用是影响液压元件使用性能的重要因素，传统的基于刚性等温模型的设计方法无法准确预测摩擦副的真实接触状态，不能满足高性能液压元件的设计要求。对国内外液压元件流固温耦合的研究进展进行了分析、归纳及评述，并对液压元件流固温耦合研究需进一步开展的工作做了展望。

阐述了液压泵摩擦副可靠性分析及设计的基本步骤和原则，作为实例，文中给出了滑靴耐磨可靠性设计所采用的（ｐｕ）应力模型新方法。

通过测定磨损量，磨损颗粒及性能数据，研究了某型航空柱塞泵在满载与冲击试验条件下的泵内主要摩擦副的磨损。证实磨损副的磨损主要取决于泵的高压累计工作时间，而不是载荷谱历程。