JBP-40径向柱塞泵运动件及滑靴副的高压化研究

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径向柱塞泵以其工作压力高,制造简单,容积效率高,噪声低,耐冲击,使用寿命长等优点被广泛应用于各种装备中。随着我国工业现代化的不断推进及需要,径向柱塞泵的高压化已经成为柱塞泵的发展趋势。我校王明智教授带领的科研团队与山西平阳机械厂联合研制的新型电液比例负载敏感变量径向柱塞泵,获得了山西省科技进步一等奖。但该系列径向柱塞泵的额定压力是28MPa,比国产CY系列轴向柱塞泵的额定压力31.5MPa还要低,极大的影响该径向柱塞泵的市场占有率。因此在原产品的基础上,将额定压力提高到径向柱塞泵的国际标准35MPa,对该系列径向柱塞泵进行高压化的可行性研究,实现产品的高压化,对企业及科研人员已经刻不容缓。本文以JBP-40径向柱塞泵为研究对象,在其基础上对径向柱塞泵运动件和滑靴副流场进行高压化的研究分析,具体内容如下:1)将径向柱塞泵的额定压力从原定的28MPa提高到35MPa,在最高实验压力下对主要运动件进行有限元分析。利用三维实体建模软件Pro/E对连杆、传动轴、转子进行三维实体建模,通过ANSYS软件对其进行有限元分析,得出应力和变形状态,验证其强度和刚度。2)运用流体力学基本知识,对径向柱塞泵滑靴副的结构及静压支承原理进行分析,建立滑靴副流道的数学模型和几何流场模型。将滑靴副流道的几何流场模型导入Fluent的前处理软件Gambit中,对此模型进行网格划分,并根据滑靴副流场的液压油的真实流动情况,对其边界条件进行设定。3)选用合适的仿真模型并设定相应的迭代参数,分别以28MPa和35MPa的不同进口压力边界条件对滑靴副流场进行数值模拟,得到滑靴副流场的压力分布图及泄漏量大小。针对高压下滑靴副的泄漏量严重的问题,对滑靴副结构进行优化改进,并对改进后的滑靴副模型进行数值模拟分析。本论文的研究可以拓展到JBP系列径向柱塞泵的高压化研究中,为国产高压径向柱塞泵的研制提供一定的理论依据。
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