在煤矿、食品和水下等应用中,低速大扭矩高水基液压马达具有高比功率和介质友好性的优点。但目前高水基液压马达仍保持液压油马达的配流结构不变,仅替换工作介质,将液压油替代为高水基乳化液。然而,传统配流盘结构使用弹簧力压紧,保证密封,但在低速、高压和高水基工况下,配流盘磨损严重,从而产生严重泄漏。针对高水基乳化液驱动系统,文中提出了一种由阀、轴承和五星轮组成的阀配流机构,马达的进排液过程通过配流阀控制,而配流阀的启闭由五星轮驱动控制;然后,对比分析了偏心轮、凸轮和五星轮配流机构的配流规律及优缺点,发现五星轮配流结构可减小顶杆应力集中并解决了顶杆自旋卡紧现象;最后,利用AMESim仿真验证了五星轮配流结构的优越性,还制备了样机并进行性能实验。结果表明:在不同转速(10~90r/min)和压力(5~21MPa)下,柱塞腔内的压力可...

高水基液压马达由于其介质友好性可用于煤矿、食品、水下作业等领域,但目前水马达仍沿用油马达结构,仅将介质更换为高水基乳化液。马达的传统轴、盘配流机构在低速、高压、高水基工况下会产生严重泄漏、锈蚀现象,且阀配流机构存在的问题是一个柱塞需要配备两个单向配流阀,导致马达体积较大,同时配流阀间需准确配合,否则会出现窜、困液现象。针对以上问题提出了一种阀配流机构来控制马达配流,其由梭阀和凸轮组成,其中凸轮驱动顶杆实现柱塞的进排液过程。文中首先对配流阀进行结构设计和理论分析,揭示其配流原理;其次在AMESim中分析其参数的动态响应特性,选择正弦加速度函数曲线控制的凸轮来驱动阀芯,并选取压力和流量波动小的直径0.6 mm的阀芯通流孔,优化了配流结构。对马达整机性能进行仿真,整机扭矩波动为7.39%,验证了该机构良好...

为解决盘配流和轴配流低速大扭矩水液压马达配流副存在的磨损和泄漏问题,提出一种新型阀配流结构的低速大扭矩水液压马达,柱塞配流通过配流凸轮控制配流阀的通断实现。研究柱塞运动学规律和马达输出扭矩形成,揭示配流阀推杆位移、阀芯通断、柱塞进回液间的对应关系,分析马达角排量波动随转角、结构设计参数K的变化规律,当结构设计参数K为0.13时,马达输出扭矩波动率为6.59%。在AMESim中建立了配流阀及单柱塞配流过程的仿真模型,分析配流阀的工作特性及单柱塞动态配流性能,工作中配流阀产生最大压降为0.08 MPa,进/回液配流阀无高低压串液。为验证阀配流结构在水液压马达中的工作性能,建立阀配流单柱塞试验台,并研究不同工况下的配流工作特性。试验结果表明,配流阀在马达转速0~60 r/min、压力0~21 MPa的工况下稳定配流,进液阀口压力在柱塞腔进...

针对高压大流量工况下纯水液控单向阀的气蚀损伤问题,研究其冲击空化特性与气蚀损伤的关联性,通过冲击实验、扫描电镜、电化学等方法对高压大流量纯水冲击后的液控单向阀阀芯表面进行分析。结果表明:随着冲击特性的增强,空化指数显著增强,气蚀损伤越剧烈,说明空化溃灭的动力学作用与冲击特性呈正相关。空化溃灭时能够在短时间内释放高温传递至不锈钢表面,并经过纯水介质的快速冷却,导致出现马氏体结构。经空泡溃灭作用后不锈钢表面钝化膜