针对高压大排量径向柱塞泵滑靴副油膜的摩擦与润滑失效问题,在充分考虑油液的弱可压缩性以及黏温、黏压特性基础上,对滑靴副流场及固体域结构展开流固热耦合数值模拟,探讨不同工况对滑靴副油膜的支承特性以及滑靴、定子结构强度变化的影响规律.研究结果表明:随着径向柱塞泵工作压力的升高,滑靴副油膜压力有较大幅度的上升,油膜的速度场与温度场基本不变;随着径向柱塞泵转速的增大,滑靴副油膜内油液的速度及温度均有较大幅度的上升,油膜的压力场基本不变;滑靴的最大变形与应力均出现在滑靴副中心油腔底部的阻尼孔出口边缘,该部位几何结构较薄,且承受中心油腔高压油压力载荷与温度载荷,是整个滑靴结构中强度最薄弱的部分;同时,黏性摩擦产热导致的油膜温升对滑靴副的结构强度有较大影响,也是限制柱塞泵转速提升的一个重要因素.研究结

轴向柱塞泵柱塞腔在吸排油区的高低压转换过程中会产生配流冲击,从而引发柱塞泵产生振动以及噪声,为了减小某型斜盘式轴向柱塞泵配流副的配流冲击,建立了考虑摩擦副泄漏影响的柱塞腔油液压力变化的数学模型与AMESim仿真模型,研究了不同配流结构对柱塞泵配流冲击的影响。首先,基于对目标泵的运动学分析,建立了柱塞泵配流冲击的数学模型;然后,基于建立的数学模型,利用Python软件分析了油液的可压缩性、配流盘错配角、过渡角以及减振孔结构尺寸对于柱塞腔油液压力波动的影响关系,提出了针对目标泵的优化方案;最后,基于AMESim软件的子模型二次开发功能,搭建了目标泵的仿真模型,对理论计算得出的优化方案进行了仿真分析与验证。研究结果表明:通过调整配流盘的过渡角以及减振孔等结构的尺寸,可以有效减小柱塞泵在运行过程中的配流冲击,在额定

轴向柱塞泵结构相对紧凑复杂,其可靠性与寿命的长短主要取决于三大摩擦副,缸体-配流盘摩擦副、缸体-柱塞摩擦副和斜盘-滑靴摩擦副,同时与该三对摩擦副的热处理工艺、加工精度以及配对材料相关,其中选用合理摩擦副材料最为重要。该文开展轴向柱塞泵缸体-配流盘摩擦副的磨损实验研究,选用缸体材料为烧结铜、ZQAL9-4,选用配流盘材料为25Cr3MoAl、18CrMnTi以及38CrMoAl,组成三对摩擦副,使用立式万能摩擦磨损试验机进行实验。结果发现以烧结铜、38CrMoAl为配对材料的摩擦副摩擦系数较低,且具有最小的磨损量,可以推荐作为轴向柱塞泵配流副材料选用,实验结果为解决配流盘磨损问题提供一定的参考性依据。