恒流泵凸轮曲线的优化设计

恒流泵凸轮曲线的优化设计

一、恒流量泵凸轮曲线优化设计(论文文献综述)

李少年[1](2021)在《高压大排量径向柱塞泵瞬时流量与滑靴副动力学解析》文中认为高压大排量径向柱塞泵具有工作压力高、抗冲击、寿命长、噪声低、控制精度高等优点,广泛应用于冶金、矿山、锻压等机械设备的液压系统中。特别是用于大国重器装备加工的超万吨压机液压系统和液压风力发电系统,必须使用高压大排量径向柱塞泵。但是由于高压大排量径向柱塞泵存在瞬时流量计算不够精确、滑靴副动力学特性认识不到位和设计依据不足等问题,导致滑靴副为三大摩擦副中故障率最高的摩擦副。目前高压大排量径向柱塞泵多是单件小批量生产且主要依靠进口,价格和维修费用都非常高。研究高压大排量径向柱塞泵瞬时流量和滑靴副动力学特性,为优化高压大排量径向柱塞泵的设计理论,提高可靠性并延长使用寿命提供基础理论支撑。论文针对XDP1000高压大排量径向柱塞泵(额定压力为42MPa,排量为1000m L/r)滑靴副摩擦失效问题,在考虑油液可压缩性的基础上,研究柱塞腔油液预升压变化和瞬时流量计算及其影响因素。然后建立滑靴副油膜厚度方程,开展滑靴副流场数值模拟和流固热耦合分析,得到滑靴副油膜的压力、温度、形变等分布特性。主要工作和结论如下:首先对大排量径向柱塞泵运动参数进行分析和计算。对近似计算方法得到的柱塞位移、速度和加速度进行误差分析,发现上述参数存在误差较大,而且误差变化规律也不同。提出基于坐标法的运动学参数计算公式,其结果与精确计算结果完全相同。针对定子特殊安装形式,构建运动机构图进行分析,发现定子在不同位置滑靴的作用下将以变化的角速度运动。在考虑油液压缩性情况下,分别通过数学模型和计算流体力学(CFD)模型计算,得到柱塞腔油液预升压变化曲线,二条曲线形状接近,CFD模型得到的压力值稍大于数学模型得到的压力值。建立该泵实际瞬时流量计算公式,得到实际瞬时流量变化曲线,并讨论了工况参数和减振槽结构参数对实际瞬时流量影响规律。得到柱塞腔油液预升压结果后,建立大排量径向柱塞泵滑靴副油膜厚度计算模型,计算发现排油区滑靴副油膜厚度不是常数,处于从小到大变化状态。当泵的工作压力一定时,滑靴副油膜厚度随转速的增大而增大;当泵转速一定时,滑靴副油膜厚度随工作压力的增大而减小。排油区滑靴副泄漏功率损失逐渐增大,而摩擦功率损失逐渐减小,二者数值相差较大,且受到工作压力和转速影响规律相反。然后通过流场数值仿真,发现滑靴副流体域的高压区位于中心油腔位置,在中心油腔前侧和后侧分别出现低压区及高压区。滑靴副流体域压力场随着泵工作压力的升高而明显上升,随着泵转速的升高基本不变。油膜高速区域为贴近定子侧的近壁面区域,高温区域位于滑靴副的油膜区域。速度场和温度场分布基本不受工作压力的影响,受泵转速的影响较大。进一步分析压力场、温度场对滑靴结构的影响,发现滑靴结构的温度分布基本与流体域保持一致,高温区域主要集中在与油膜相接触的滑靴底面,并从底面周围向中心油腔的圆心方向逐渐递减。滑靴的最大应力与变形均出现在中心油腔底部阻尼孔出口边缘处。考虑热载荷后,发现滑靴结构的局部应力值有大幅度增加。最后开展高压大排量径向柱塞泵滑靴材料摩擦学特性实验研究。选取定子材料为GCr15和20Cr Ni Mo,滑靴选择为青铜、烧结铜和非金属材料。实验机的试验环和试验块与泵的定子和滑靴运动形式一致。通过分析每组材料摩擦系数变化曲线、磨损率数值及摩擦形貌,发现ZQSn10-2-3等五种材料的稳定性较好,摩擦系数和磨损率较小,可以作为滑靴材料使用。

张晓泽[2](2018)在《转子几何参数对凸轮泵内部流动特性的影响规律》文中指出近年来,凸轮转子泵因其良好的使用性能及结构优势在各领域得到了广泛应用。转子是凸轮转子泵最重要的核心部件,转子的优劣很大程度上决定了凸轮转子泵的性能,因此,对凸轮转子几何参数进行研究显得尤为重要。本文以摆线型凸轮转子泵为研究对象,采用Pumplinx+Scorg相结合的方式对凸轮转子泵计算模型进行网格划分,并基于Pumplinx动网格技术和RNG k-ε湍流模型,对凸轮转子泵进行三维非定常数值模拟分析,主要从转子受力、泵出口流量特性、泵腔内部流动三个方面,揭示了凸轮转子径长比、螺旋角度、叶片数对泵性能的影响规律,研究结果表明:(1)转子径长比对凸轮转子泵性能有显着影响。随着转子径长比的增大,凸轮转子泵出口平均流量值先增大后减小,泵出口瞬时流量脉动幅值呈下降趋势;随着转子径长比的增大,转子所受瞬态径向力脉动幅值与平均径向力均持续减小;随着转子径长比增大,转子附近流动速度增大,凸轮转子泵出口回流现象减小,出口流动稳定,泵腔内部旋涡数目增多,旋涡强度先变小后增大,内泄漏先减小后增大。综合考虑,在转子径长比为0.71.3时,泵性能达到最优。(2)与直叶片相比,螺旋式凸轮转子泵的流量减小,内泄漏增大,但出口流量脉动减小,内部流动更加稳定;随着转子螺旋角度的增大,凸轮转子泵出口流量先增大后减小,流量脉动持续减小,泵出口处旋涡及流动分离现象先减小再增大,且仅当螺旋角为60°时,泵出口流量最大,内泄漏最小,水力性能损失最小,而后随转子螺旋角度的增大,内部旋涡和出口回流现象变严重,内泄漏增大,凸轮转子泵整机性能降低;凸轮转子所受径向力与轴向力的合力先减小后增大,在转子螺旋角度为60°时达到最小值。综合考虑转子螺旋角度对凸轮转子泵外特性及内部流场的影响,取转子螺旋角度为45°60°能够使得螺旋式凸轮转子泵内部流场损失最小和综合水力性能最优。(3)随着转子叶型数的增多,凸轮转子泵出口流量有所下降,水力损失增大,但转子所受径向力减小,泵腔内部流动更加稳定。

王三武,邱远东,欧文凯,于美润[3](2017)在《恒流量四缸径向往复式柱塞泵动力端运动学与仿真分析》文中研究说明在传统的四缸径向往复式柱塞泵动力端原理的基础上,提出了新的径向恒流量往复式柱塞泵动力端的方案。新柱塞泵动力端主要由四边形轨迹机构和变比传动机构组成。针对此动力端中存在的问题提出了解决方案。使用Creo软件建立其简化模型并进行仿真,结果表明,此恒流量柱塞泵动力端可以实现恒流量输出的目的。最后展望基于此动力端今后的研究方向。

叶强,李慧莹,陈琳,惠川川,祝贺,李洪波,李伦[4](2017)在《凸轮泵技术分析研究与应用》文中提出文中在调研了国内外凸轮往复泵在石油化工行业应用情况的基础上,对无波动往复泵柱塞运动规律进行了研究并分析了及凸轮廓线的选取。通过凸轮钻井泵算例,对盘式凸轮及圆柱式凸轮疲劳强度进行了计算,指出了二者的区别及应用场合。

邱远东[5](2017)在《恒流量四缸径向柱塞泵动力端机构设计及运动特性研究》文中提出柱塞泵是液压系统中的重要元件,应用范围覆盖了工程机械、矿山机械、武器装备及航空航天等各大领域。随着工业技术不断发展,各行业对柱塞泵性能提出了越来越高的要求。本文立足于柱塞泵的恒流量输出技术,设计了基于机械结构的恒流量四缸往复式径向柱塞泵动力端机构,分别从仿真和实验角度证明了其运动特性可以满足要求。以下为具体工作内容:按照机构创新设计的基本步骤,通过对以往实现恒流量输出技术的分析比较,明确了本柱塞泵动力端机构的执行构件目标动作;通过机构的选型和构型方法,构造了恒流量柱塞泵动力端机构方案的形态学矩阵,并从矩阵中初步拟定了四个动力端机构形式方案;运用层次分析方法最终选定采用变正弦机构-凸轮槽轮组合机构作为本柱塞泵动力端的原理机构。基于上述原理机构,推导核心参数的设计公式,优化柱塞在启动停止过程的速度特性,提高变传动比机构中槽轮机构连续运动的可靠性,建立简化模型,利用仿真软件证明理论推导的正确性。新型的柱塞泵动力端方案实现了泵的输出和每个缸中的输出流量基本无脉动。采用该结构可以有效的消除因阀的关闭滞后所造成的流量脉动和容积效率损失。设计了尺寸较小的柱塞泵动力端实验装置,并绘制了该实验装置的二维图;将加工好的零件装配为完整的实验装置样机,使其顺利运行;选择合适的编码器,利用GXworks2软件为三菱FX2N系列PLC编写采集编码器脉冲的梯形图,成功采集到拨盘和槽轮的转动速度规律以及柱塞的直线运动规律;将实验采集到的数据和理论值进行分析对比,测量结果表明槽轮的转动速度和理论值误差很小,柱塞的直线运动速度和理论值相比误差较小,运动规律的趋势大致吻合,从实验角度证明了该原理可以实现柱塞的匀速直线运动规律。最后展望了后续研究工作:拨轮运动方向和槽轮中心线方向不一致会造成撞击的问题;各零件的关键尺寸误差对柱塞运动速度影响的灵敏度问题;消除槽轮的角速度曲线中尖角的问题等。

王斐[6](2016)在《柱塞泵液力端工作性能参数实时监控系统设计与试验研究》文中研究指明我国的石油钻采现状向着低渗透油气层、深井超深井的趋势发展,水力压裂工艺因其独特的优点备受重视。压裂泵作为水力压裂工艺中的核心设备,其工作性能的优劣直接关系到压裂工艺的时间效率与经济成本。国外石油装备制造商出于技术垄断和数据保密等因素,导致在网络数据库中可检索到的关于压裂泵(尤其是超高压压裂泵)的研究文献资料极少。国内以中石化石油工程机械有限公司第四机械厂为代表性的重量级企业尽管专门设计建造了固井、压裂设备模拟性能试验场,可以对固井、压裂设备的制造、装配质量和整机性能进行试验检测,但其可检测的性能指标相对比较宽泛,对液力端的工作性能参数检测项目少之又少。因此,提出一套可行性高的试验台架设计方案及数据采集系统,用于实时检测压裂泵液力端各关键零部件的工作性能显得尤为重要。本篇论文在深入调研国内外柱塞式压裂泵研究技术水平现状和试验台架设计研究现状的基础上,提出一套可行性高的试验台架设计方案,用于实时监控压裂泵液力端各关键零部件的工作性能。在明确检测对象的运动特征及使用环境,确定试验台架各硬件的安装方式及结构。同时设计一套专门用于进行压裂泵液力端工作性能实时监控的高速数据采集软件,开展全尺寸室内试验,实时监控柱塞泵工作时各关键参数的动态特征,并对试验数据进行后处理,深入分析动态特征的产生机理、影响因素。本篇论文主要开展以下几个方面的研究工作:(1)压裂泵液力端工作机理研究现状调研。开展压裂泵液力端各零部件运动基础理论研究和试验测试分析研究现状的国内外调研工作。在此基础上提出压裂泵液力端工作性能实时监测系统的设计要求。(2)压裂泵液力端工作机理研究。通过对液力端正常吸入条件下柱塞运动理论模型、吸入腔压力变化规律理论模型、泵阀运动规律数学模型进行详细分析,弄清其基本特征,为压裂泵液力端工作性能实时监测系统各传感器性能要求提供充足依据。(3)设计实时监测系统子传感器组。结合2800型五缸柱塞压裂泵结构特性,依据三维计算机辅助软件对柱塞位移传感器、排出阀位移传感器、吸入阀位移传感器、吸入管压力传感器进行结构设计,依据ANSYS APDL有限元分析软件和现有理论公式对所设计结构进行参数验证,同时完成吸入腔压力传感器设计及关键参数理论计算。(4)设计实时监控系统采集硬件和软件。依据子传感器组件基本参数,设计高速率数据采集器。在Visual Studio2010环境下运用C#语言,进行配套实时监控系统数据采集软件设计。(5)全尺寸室内试验。依据所设计的压裂泵液力端工作性能实时监测系统,对2800型五缸压裂泵进行试验测试,实时监控柱塞泵工作时各关键参数的动态特征,明确其变化规律,对试验数据进行后处理,深入分析动态特征的产生机理、影响因素。通过本文的研究,将具备柱塞式压裂泵液力端工作性能参数的检测和分析能力,可用于指导压裂泵液力端的优化设计和新产品研发,有利于进一步提高柱塞式压裂泵的工作性能,提高国内压裂泵在市场上的竞争力和份额。

齐礼东[7](2016)在《随机低转速驱动的数字配流径向柱塞恒流量泵的研究》文中认为目前,随着传统能源的枯竭和人们对环境保护的重视,风力发电、海洋能发电等众多可持续再用的新能源与发电技术得到了越来越多的重视。而作为风力发电、海洋能发电中的原动力风、波浪等都具有“随机发生和大小不定”的特点,加大了原动力的转换、收集及发电装置的开发难度。近年来,液压技术因为输出功率较大、易于自动控制和体积小结构紧凑等优点,在风力发电和海洋能发电中开始得到应用,液压泵可以作为其中关键的能量收集与转换元件。目前大部分研究采用的定量液压泵是按照恒定高转速驱动原理设计的,因此很难保证其长时间满足风力和海洋能发电所特有的“随机发生和大小不定”工况的需求,并且定量液压泵很难坚持在低速下连续长时间地运行。鉴于此,本论文中设计了一种基于随机低转速工况驱动的数字配流径向柱塞恒流量泵,该泵采用了高速电磁开关阀组取代传统的机械配流的数字配流方式。围绕所提出的数字配流泵,论文进行了数字配流与流量调节原理研究以及配流机构设计,数字配流泵的静动态数学建模,恒流量控制的方法研究与仿真分析,控制系统的软件与硬件设计等,完成了如下的具体研究工作:1)对比传统径向柱塞泵的机械配流特点,分析了数字配流泵的配流原理以及泵逆时针和顺时针的配流状态表以及柱塞腔排油区间表。分析了数字配流泵的流量调节原理,方法有占空比控制和行程比控制。2)根据选定的液压泵本体模型,进行测绘和UG建模,并进行了高速电磁开关阀和绝对值旋转编码器的选型。在此基础上,进行数字配流泵配流机构的设计与UG建模,最后完成整体泵模型的设计。3)基于柱塞的运动学分析,建立了数字配流泵的静态模型。基于高速电磁开关阀的阀口流量公式以及液压泵的流量方程和转矩平衡方程,建立了数字配流泵的整体动态模型。同时,依据泵的配流状态表以及单柱塞方程,建立了泵的分角度区间动态模型。4)依据数字配流泵的流量调节原理,提出了数字配流泵恒流量输出调节方法。基于恒流量调节方法,利用Matlab/Simulink软件分别对数字配流泵的静态模型、整体动态模型和分角度区间动态模型进行了仿真分析,同时基于Matlab GUI编写了数字配流径向柱塞泵仿真平台。5)根据数字配流泵的配流原理以及恒流量调节方法,进行数字配流泵的控制器的设计,利用Altium Designer软件进行PCB板的设计和控制器的制作,完成了控制软件的编程与控制器的模拟调试。本论文所完成的研究成果以及理论模型与方法,将为后续进行的随机低转速驱动的数字配流径向柱塞恒流量泵的样机的制作提供了方法,为泵更深层次的理论与实验分析提供了依据。

本刊编辑部[8](2015)在《学习与分享 之九 上海交通大学机械与动力工程学院机电控制与物流装备研究所流体动力控制研究方向》文中研究指明上海交通大学是我国历史最悠久的高等学府之一,是教育部直属、教育部与上海市共建的全国重点大学,是国家"七五"、"八五"重点建设和"211工程"、"985工程"的首批建设高校。经过一百多年的不懈努力,上海交通大学已经成为一所"综合性、研究型、国际化"的国内一流、国际知名大学。

何举刚[9](2014)在《1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端的研究》文中指出有石油钻机“心脏”之称的钻井泵,通常也被称为泥浆泵,是石油钻机的三大部件之一。在钻井时,钻井泵的主要作用有:冷却钻头、清洗井底和携带钻井岩屑。随着经济的发展,尤其是近些年来石油工业的快速发展,人们对钻井泵的要求越来越高,主要是要求实现钻井泵的大功率、高泵压和大流量,而钻井泵的体积不能过大、重量不能过重。现在,三缸泵(三缸单作用往复泵的简称)的使用最为广泛,虽然在功率、压力和流量方面,三缸泵能基本满足要求,但是,三缸泵存在许多无法忽视的缺点,主要有:体积过大、重量过重和机构不够合理。所以,研究设计一种结构简单、功率大、泵压高、流量大、而体积小和重量轻的新型的钻井泵显得尤为迫切。本课题中所研究的1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵,其功率为1640kW,最大流量为77.6L/s,最高泵压为51.77MPa,而经初步的计算和结构规划表明,与同等功率的三缸泵相比,1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵重量减小约30%,并体积约只是同等功率三缸泵的70%。本课题在满足大流量、高泵压、理论恒流量和较同功率钻井泵轻便四项性能的基础上,对1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端进行分析与研究设计。在本文中首先介绍了国、内外钻井泵的发展现状和研究设计新型大功率恒流量钻井泵的必要性;然后在1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵的理论依据的基础上,确定钻井泵动力端圆柱凸轮的轮廓曲线,并对1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端进行静力分析和模态分析,最后确定钻井泵的基本参数,得出7组设计参数,并选择以第2组参数为例,设计出了1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端。利用Pro/E三维软件对第二组参数的动力端进行三维建模和装配,并运用Pro/E三维软件的机构模块,对1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端进行运动学仿真,以评价机构设计的合理性。最后利用有限元分析软件对1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端的主要零、部件进行静力学和模态分析,以进一步验证设计的合理性。该设计能为设计和优化大功率、高泵压并能在理论上实现恒流量的立式六缸单作用钻井泵提供理论参考依据。

闫玉庆[10](2014)在《基于AMESim的泵车臂架液压系统建模及故障分析》文中研究表明随着我国建筑行业和工程机械行业的发展,混凝土泵车越来越广泛地应用于各大施工场地之中。由于泵车本身具有很高的技术含量,且造价非常昂贵,一旦发生故障不易排除,甚至会造成重大的事故。特别是泵车液压系统,由许多液压元件组成,且各油路之间相互干涉,其结构非常复杂,较容易发生故障。其中泵车臂架液压系统作为泵车液压系统的重要组成部分,占有很重要的地位。然而,国内外对臂架液压系统故障的研究比较少。基于此情况,对泵车臂架液压系统的故障诊断技术的研究具有重要意义。本文首先对泵车的发展历程进行了简单介绍,并确定将泵车臂架液压系统故障问题作为研究对象。然后,通过对液压系统故障诊断的方法进行对比研究,最终确定使用AMESim软件进行液压系统建模,应用人工神经网络技术进行数据分析的方案。在此基础上,本文分别对泵车臂架液压系统中重要的液压元件如:液压泵、换向阀、二通流量控制阀、液压缸等进行了AMESim建模,并通过故障注入的方式对典型液压元件进行了多种故障的模拟分析,得出了各个液压元件在不同的故障状态下的特征曲线及其他相应数据。最后,以A7VO液压泵为例,利用仿真得到的数据,结合人工神经网络技术,实现了五种典型故障的识别,达到了故障的智能诊断的目的。本文应用系统建模和仿真技术实现了液压系统的建模,应用神经网络技术实现了故障诊断,为泵车臂架液压系统的智能故障诊断提供了一种方便、有效、可行的解决方案。

二、恒流量泵凸轮曲线优化设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、恒流量泵凸轮曲线优化设计(论文提纲范文)

(1)高压大排量径向柱塞泵瞬时流量与滑靴副动力学解析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 径向柱塞泵及其发展简介
        1.2.1 径向柱塞泵简介
        1.2.2 径向柱塞泵的发展历程
    1.3 国内外研究现状分析
        1.3.1 径向柱塞泵瞬时流量的研究
        1.3.2 径向柱塞泵滑靴副的研究
        1.3.3 径向柱塞泵滑靴副研究存在的不足
    1.4 课题研究目的与意义
    1.5 课题研究的主要内容
第2章 高压大排量径向柱塞泵运动学参数分析与计算
    2.1 高压大排量径向柱塞泵结构与工作原理
    2.2 径向柱塞泵性能参数
    2.3 径向柱塞泵运动参数的计算
        2.3.1 径向柱塞泵主要结构参数
        2.3.2 柱塞位移
        2.3.3 柱塞相对速度
        2.3.4 柱塞相对加速度
        2.3.5 柱塞牵连加速度与科氏加速度
    2.4 基于坐标法的径向柱塞泵运动学参数计算
        2.4.1 柱塞球头中心点坐标
        2.4.2 基于坐标法的柱塞运动学参数计算
    2.5 径向柱塞泵定子与转子的运动关系求解
        2.5.1 定子安装方式
        2.5.2 定子运动情况分析
    2.6 基于ADAMS的泵芯建模与柱塞运动学参数仿真
        2.6.1 ADAMS软件简介
        2.6.2 径向柱塞泵虚拟样机的建模
        2.6.3 径向柱塞泵柱塞运动学参数仿真分析
    2.7 本章小结
第3章 高压大排量径向柱塞泵瞬时流量求解
    3.1 概述
    3.2 径向柱塞泵预升压数学模型的建立与仿真
    3.3 计算流体动力学理论基础
        3.3.1 计算流体动力学控制方程
        3.3.2 湍流模型
        3.3.3 网格的生成
    3.4 径向柱塞泵预升压区流场数值仿真
        3.4.1 配流流道模型的网格划分与边界条件设定
        3.4.2 基于UDF的径向柱塞泵运动的实现
        3.4.3 预升压区配流副流道的流场仿真
    3.5 径向柱塞泵柱塞腔油液预升压变化结果分析
        3.5.1 数学模型与CFD模型得到的柱塞腔油液预升压结果的比较
        3.5.2 减振槽结构参数对预压缩区柱塞腔油液压力的影响
    3.6 考虑油液压缩性时径向柱塞泵瞬时流量求解
        3.6.1 径向柱塞泵理论瞬时流量求解
        3.6.2 径向柱塞泵实际瞬时流量求解
        3.6.3 数学公式与CFD仿真计算得到实际瞬时流量的比较
        3.6.4 工况参数对径向柱塞泵流量均匀性的影响
        3.6.5 减振槽结构参数对径向柱塞泵流量均匀性的影响
    3.7 本章小结
第4章 高压大排量径向柱塞滑靴副油膜厚度求解
    4.1 概述
    4.2 径向柱塞泵柱塞力学特性分析
        4.2.1 径向柱塞泵柱塞受力分析
        4.2.2 径向柱塞泵柱塞受力求解
    4.3 静压支承滑靴工作原理和结构特点
    4.4 剩余压紧力滑靴工作原理和结构特点
    4.5 剩余压紧力条件下滑靴副油膜厚度计算
        4.5.1 滑靴副静压支承结构分析
        4.5.2 油膜厚度与滑靴中心油腔油液压力关系求解
        4.5.3 滑靴受到的剩余压紧力求解
        4.5.4 剩余压紧力的平衡与油膜厚度求解
        4.5.5 剩余压紧力状态下滑靴副的油膜厚度变化
    4.6 径向柱塞泵滑靴副功耗计算及分析
    4.7 本章小结
第5章 高压大排量径向柱塞泵滑靴副流场数值仿真
    5.1 概述
    5.2 黏温效应与黏压效应数学模型
    5.3 数值计算方案
        5.3.1 滑靴副三维模型的建立
        5.3.2 模型装配与流体域抽取
        5.3.3 滑靴副流体域三维模型建立及网格划分
        5.3.4 滑靴副流体域计算模型边界条件及参数设置
    5.4 滑靴副流场仿真结果分析
        5.4.1 径向柱塞泵滑靴副流体域的压力分布
        5.4.2 径向柱塞泵配流副流体域油液的速度分布
        5.4.3 径向柱塞泵滑靴副流体域的温度分布
        5.4.4 径向柱塞泵滑靴副泄漏损失流量
    5.5 本章小结
第6章 高压大排量径向柱塞泵滑靴副流固热耦合分析
    6.1 概述
    6.2 滑靴副油膜热效应分析
        6.2.1 滑靴副油膜产热与热传递模型
        6.2.2 滑靴副油膜产热机理及功率损失模型
    6.3 滑靴的弹性变形机理
    6.4 固体控制方程
    6.5 流固热耦合仿真计算方法
    6.6 流固热耦合计算方案
        6.6.1 固体域模型以及网格划分
        6.6.2 载荷与约束
    6.7 滑靴副结构特性分析
        6.7.1 滑靴温度分布
        6.7.2 弹性变形与热变形对滑靴副结构强度的影响
        6.7.3 转速对滑靴结构强度的影响
        6.7.4 工作压力对滑靴结构强度的影响
        6.7.5 定子的结构强度分析
    6.8 本章小结
第7章 高压大排量径向柱塞泵滑靴副材料摩擦学特性实验研究
    7.1 概述
    7.2 实验装置与方法
        7.2.1 试样的制备
        7.2.2 实验装置与方法
    7.3 GCr15 与典型摩擦材料的摩擦学特性实验分析
        7.3.1 GCr15 与青铜和烧结铜材料的摩擦学特性实验分析
        7.3.2 GCr15 与非金属材料的摩擦学特性实验分析
        7.3.3 实验总结
    7.4 20Cr Ni Mo与典型摩擦材料的摩擦学特性实验分析
        7.4.1 20Cr Ni Mo与青铜和烧结铜材料的摩擦学特性实验分析
        7.4.2 20Cr Ni Mo与非金属材料的摩擦学特性实验分析
        7.4.3 实验总结
    7.5 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录 A攻读学位期间所发表的学术论文
附录 B攻读学位期间授权的发明专利

(2)转子几何参数对凸轮泵内部流动特性的影响规律(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 凸轮转子泵简介
        1.2.1 凸轮转子泵工作原理
        1.2.2 凸轮泵的结构及特点
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 凸轮转子型线设计理论
        1.3.2 转子设计参数优化
        1.3.3 凸轮转子泵数值模拟
    1.4 本文的研究目的及主要研究内容
        1.4.1 本文的研究目的
        1.4.2 本文的主要研究内容
    1.5 本章小结
第2章 凸轮转子泵模型建立及数值计算方法
    2.1 凸轮转子泵模型建立
        2.1.1 转子型线设计
        2.1.2 转子径长比
        2.1.3 容积利用系数
        2.1.4 理论流量
        2.1.5 三维模型建立
    2.2 计算域网格划分
        2.2.1 网格划分软件简介
        2.2.2 网格划分
    2.3 凸轮转子泵数值模拟方法
        2.3.1 湍流模型
        2.3.2 边界条件及计算参数设置
    2.4 本章小结
第3章 转子径长比对凸轮泵转子腔动态性能的影响
    3.1 研究对象
    3.2 径长比对泵流量特性的影响规律
    3.3 径长比对转子所受径向力分布的影响规律
    3.4 转子径长比对泵腔内部流动的影响
    3.5 凸轮泵转子腔内部压力分布
    3.6 外特性试验
        3.6.1 性能试验系统
        3.6.2 性能试验分析
    3.7 本章小结
第4章 螺旋角对凸轮转子泵性能的影响规律
    4.1 物理模型
    4.2 转子螺旋角度对泵流量特性的影响
    4.3 直叶与螺旋式叶速度矢量对比
    4.4 转子螺旋角对转子受力的影响规律
    4.5 外特性试验
    4.6 本章小结
第5章 叶型数对凸轮泵性能的影响
    5.1 设计参数及模型建立
    5.2 叶型数对泵流量特性的影响
    5.3 叶型数对转子径向力的影响
    5.4 叶型数对泵腔内部流动的影响
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

(3)恒流量四缸径向往复式柱塞泵动力端运动学与仿真分析(论文提纲范文)

0 引言
1 传统柱塞泵动力端原理
2 新型柱塞泵动力端原理
    2.1 新型柱塞泵动力端柱塞运动规律
    2.2 匀速正四边形轨迹运动规律实现方案
        2.2.1 四边形轨迹机构
        2.2.2 变比传动机构
    2.3 新柱塞泵动力端存在的问题及解决方法
        2.3.1 柱塞在启动停止过程的速度特性
        2.3.2 提高槽轮机构连续运动可靠性
3 简化模型的运动学仿真
4 结论

(4)凸轮泵技术分析研究与应用(论文提纲范文)

0 引言
1 国内外凸轮钻井泵的应用现状
2 关键技术特点分析研究
    2.1 凸轮曲线的选取[2-5]
    2.2 凸轮疲劳强度分析研究
3 结论

(5)恒流量四缸径向柱塞泵动力端机构设计及运动特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 流量脉动的概述
        1.2.2 恒流量输出技术研究现状
    1.3 课题主要研究内容
第2章 恒流量径向柱塞泵动力端机构设计
    2.1 引言
    2.2 设计目标的确定
    2.3 动力端机构形式设计
    2.4 机构方案评价
        2.4.1 层次分析法
        2.4.2 层次分析模型
        2.4.3 构造判断矩阵
        2.4.4 判断矩阵的权重计算和一致性检验
        2.4.5 层次总排序
    2.5 本章小结
第3章 柱塞泵动力端运动学分析与仿真
    3.1 引言
    3.2 恒流量柱塞泵动力端机构设计
    3.3 柱塞运动规律的实现
        3.3.1 四边形轨迹机构
        3.3.2 变比传动机构
    3.4 新型柱塞泵动力端存在的问题及解决方法
        3.4.1 柱塞在启动停止过程的速度特性
        3.4.2 提高槽轮机构连续运动可靠性
    3.5 柱塞泵动力端的运动学仿真
        3.5.1 模型建立
        3.5.2 运动学仿真与对比
    3.6 本章小结
第4章 柱塞泵动力端运动特性实验分析
    4.1 引言
    4.2 实验装置的设计
        4.2.1 变比传动机构设计
        4.2.2 四边形轨迹机构设计
    4.3 实验数据采集
        4.3.1 实验仪器准备
        4.3.2 PLC程序编写
        4.3.3 实验方法与步骤
    4.4 实验数据处理与结果分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录 攻读硕士学位期间成果

(6)柱塞泵液力端工作性能参数实时监控系统设计与试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水力压裂工艺
        1.2.2 压裂泵的发展现状
        1.2.3 压裂泵的研究现状
    1.3 论文的研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第2章 柱塞泵液力端工作机理研究
    2.1 柱塞运动规律研究
    2.2 泵阀运动规律研究
        2.2.1 泵阀运动规律数学模型的建立
        2.2.2 泵阀运动规律数学模型的简化
    2.3 吸入腔压力变化规律研究
    2.4 本章小结
第3章 台架方案及子传感器组结构性能设计
    3.1 台架方案设计
        3.1.1 方案设计背景
        3.1.2 方案设计目的
        3.1.3 方案设计结构图
    3.2 位移传感器结构尺寸及参数设计
        3.2.1 工作原理分析研究
        3.2.2 柱塞位移传感器关键性能参数计算
        3.2.3 泵阀位移传感器关键性能参数计算
    3.3 压力传感器结构尺寸及参数计算
        3.3.1 工作原理分析研究
        3.3.2 吸入腔压力传感器关键性能参数计算
        3.3.3 吸入管压力传感器关键性能参数设计
    3.4 本章小结
第4章 数据采集仪及采集软件研究与设计
    4.1 数据采集仪关键参数计算及配置设计
        4.1.1 关键参数计算
        4.1.2 辅助设备功能设计
    4.2 数据采集软件流程结构及功能设计
    4.3 数据采集软件性能优化与开发
        4.3.1 软件优化方案设计
        4.3.2 软件关键功能开发思路及源代码
    4.4 本章小结
第5章 实时监控系统现场测试及试验结果分析
    5.1 安装测试及现场试验
        5.1.1 监控系统组件的安装与调试
        5.1.2 试验及数据采集方案
    5.2 试验结果与讨论
        5.2.1 柱塞运动位移变化基本规律分析
        5.2.2 阀芯运动位移变化基本规律分析
        5.2.3 吸入腔压力变化基本规律分析
        5.2.4 吸入管压力变化基本规律分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

(7)随机低转速驱动的数字配流径向柱塞恒流量泵的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外相关研究现状
        1.2.1 液压风力和海洋能发电技术的发展与研究现状
        1.2.2 径向柱塞泵的发展与研究现状
        1.2.3 数字泵(马达)以及高速电磁开关阀的发展与研究现状
    1.3 论文的主要内容
第二章 数字配流与恒流量调节原理及配流结构设计
    2.1 引言
    2.2 传统径向柱塞泵
        2.2.1 阀配流结构和原理
        2.2.2 轴配流结构和原理
    2.3 数字配流泵的配流原理与过程
        2.3.1 配流的基本原理
        2.3.2 泵的完整配流过程
    2.4 数字配流泵的流量调节原理
        2.4.1 PWM占空比控制
        2.4.2 行程比控制
        2.4.3 两种控制方法的对比
    2.5 数字配流泵的机械结构设计及元器件选型
        2.5.1 数字配流泵本体
        2.5.2 高速电磁开关阀
        2.5.3 绝对值旋转编码器
        2.5.4 配流机构设计
        2.5.5 数字配流泵整体模型
    2.6 本章小结
第三章 数字配流径向柱塞泵的数学建模
    3.1 引言
    3.2 静态模型
        3.2.1 单柱塞运动学分析
        3.2.2 柱塞泵的流量分析
        3.2.3 静态模型的建立
    3.3 整体动态模型
        3.3.1 高速电磁开关阀模型
        3.3.2 泵本体动态模型
        3.3.3 整体动态模型的建立
    3.4 分角度区间动态模型
        3.4.1 单柱塞流量方程
        3.4.2 单柱塞力矩分析
        3.4.3 分角度区间动态模型的建立
    3.5 本章小结
第四章 恒流量控制的方法研究与仿真分析
    4.1 引言
    4.2 恒流量调节方法
        4.2.1 基本实现方法
        4.2.2 占空比分析
    4.3 静态仿真分析
        4.3.1 静态仿真模型
        4.3.2 仿真结果分析
    4.4 整体动态仿真分析
        4.4.1 整体动态仿真模型
        4.4.2 仿真结果分析
    4.5 分角度区间动态仿真分析
        4.5.1 分角度区间动态仿真模型
        4.5.2 仿真结果分析
    4.6 仿真平台
    4.7 本章小结
第五章 控制系统的硬件与软件程序设计
    5.1 引言
    5.2 控制策略分析
    5.3 控制器硬件设计
        5.3.1 单片机控制模块
        5.3.2 通讯和阀驱动模块
        5.3.3 控制器
    5.4 软件程序设计
        5.4.1 角度采集
        5.4.2 电磁阀控制
        5.4.3 上位机控制软件
    5.5 控制器调试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(9)1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端的研究(论文提纲范文)

目录
摘要
Abstract
插图索引
附表索引
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的意义
    1.2 国内外钻井泵研究现状
        1.2.1 国内现状
        1.2.2 国外现状
        1.2.3 钻井泵的发展趋势
    1.3 课题的目的与主要研究内容
        1.3.1 课题的研究目的
        1.3.2 课题研究的主要内容
    1.4 本章小结
第2章 1640KW大功率立式六缸单作用钻井泵设计的理论基础
    2.1 工作原理和结构总成
        2.1.1 工作原理
        2.1.2 动力端结构总成
    2.2 式六缸单作用钻井泵的主要性能参数理论
        2.2.1 立式六缸单作用钻井泵的流量
        2.2.1.1 立式六缸单作用钻井泵理论瞬时流量
        2.2.1.2 立式六缸单作用钻井泵的理论流量
        2.2.1.3 立式六缸单作用钻井泵的容积效率
        2.2.2 立式六缸单作用钻井泵的功率及效率
        2.2.2.1 立式六缸单作用钻井泵的输入功率
        2.2.2.2 立式六缸单作用钻井泵的指示功率
        2.2.2.3 立式六缸单作用钻井泵的有效功率
        2.2.3 立式六缸单作用钻井泵的压力
        2.2.3.1 立式六缸单作用钻井泵的吸入压力
        2.2.3.2 立式六缸单作用钻井泵的排出压力
        2.2.3.3 立式六缸单作用钻井泵的全压力
    2.3 立式六缸单作用钻井泵活塞运动规律分析
    2.4 立式六缸单作用钻井泵动力端静力分析
        2.4.1 总体力学分析
        2.4.2 立式六缸单作用钻井泵滚子介杆机构的受力
        2.4.3 立式六缸单作用钻井泵圆柱凸轮旋转惯性力
        2.4.4 作用在立式六缸单作用钻井泵圆柱凸轮轮廓曲线上的切向力
    2.5 式六缸单作用钻井泵动力端的动力分析
        2.5.1 立式六缸单作用钻井泵动力端系统的动力学模型和方程的建立
        2.5.2 立式六缸单作用钻井泵的动力端系统模型主要参数分析
        2.5.2.1 介杆拉压刚度系数
        2.5.2.2 大滚子轴的弯曲刚度系数
        2.5.2.3 大滚子与圆柱凸轮轮廓面的刚度系数
        2.5.3 立式六缸单作用钻井泵的动力端系统模型综合分析
    2.6 本章小结
第3章 1640KW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端参数设计
    3.1 1640KW大功率立式六缸单作用钻井泵设计的基本参数要求
    3.2 1640KW立式六缸钻单作用井泵性能参数的确定
        3.2.1 参数确定的思路
        3.2.2 性能参数的确定
        3.2.2.1 功率计算
        3.2.2.2 流量和压力的计算
        3.2.2.3 活塞平均速度v_m的确定
        3.2.2.4 冲次n和冲程S的选择
        3.2.3 钻井泵冲程、冲次的确定
    3.3 1640KW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端的总体方案说明
    3.4 本章小结
第4章 1640KW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端的三维建模和仿真
    4.1 三维建模软件应用
    4.2 对1640KW大功率立式六缸单作用钻井泵主要零、部件的三维建模
        4.2.1 对圆柱凸轮的三维建模
        4.2.2 对大齿轮和小齿轮轴的三维建模
        4.2.3 对支撑泵架的三维建模
        4.2.4 对滚子介杆部件的三维建模
        4.2.4.1 对滚子座的三维建模
        4.2.4.2 对内、外滑轨道的三维建模
        4.2.4.3 对大、小滚子的三维建模
        4.2.4.4 对小滚子柄的三维建模
    4.3 1640KW立式单作用六缸钻井泵动力端的装配
    4.4 1640KW立式单作用六缸钻井泵主动力端的运动仿真
        4.4.1 动力端仿真的准备
        4.4.2 动力端传动机构的运动分析
        4.4.2.1 大滚子质心的位移
        4.4.2.2 大滚子质心的速度
        4.4.2.3 大滚子质心的加速度
    4.5 本章小结
第5章 1640KW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端主要零、部件的有限元分析
    5.1 圆柱凸轮的静力学分析
        5.1.1 模型导入简化与单元划分
        5.1.1.1 圆柱凸轮材料参数确定及模型导入与简化
        5.1.1.2 圆柱凸轮网格的划分
        5.1.2 圆柱凸轮危险工况和载荷的确定
        5.1.3 圆柱凸轮静力学分析结果
    5.2 滚子介杆部件的静力学分析
        5.2.1 加载前准备及材料属性
        5.2.2 滚子介杆机构工况载荷计算和约束
        5.2.3 施加载荷与结果分析
    5.3 对圆柱凸轮的模态分析
        5.3.1 模态分析理论基础
        5.3.2 对圆柱凸轮模态分析模型的建立
        5.3.3 圆柱凸轮模态分析结果
    5.4本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录A攻读学位期间所发表的学术论文目录

(10)基于AMESim的泵车臂架液压系统建模及故障分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
        1.1.1 混凝土泵车简介
        1.1.2 混凝土泵车发展历程
        1.1.2.1 混凝土泵车发展历史
        1.1.2.2 混凝土泵车发展方向
        1.1.3 本课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 液压仿真技术现状
        1.2.2 液压系统故障分析现状
    1.3 本文结构
第二章 液压系统建模和仿真及 AMESim 软件介绍
    2.1 引言
    2.2 液压系统建模和仿真介绍
        2.2.1 系统建模和仿真技术介绍
        2.2.2 液压系统建模和仿真技术介绍
    2.3 AMESim 软件介绍
        2.3.1 AMESim 软件包简介
        2.3.2 AMESim 建模和仿真过程简介
    2.4 本章小结
第三章 混凝土泵车臂架液压系统分析
    3.1 引言
    3.2 混凝土泵车臂架液压系统介绍
    3.3 臂架油路系统介绍
        3.3.1 臂架油路系统动力元件
        3.3.2 臂架油路系统控制元件
        3.3.3 臂架油路系统执行元件
    3.4 支腿油路系统介绍
        3.4.1 支腿油路系统动力元件
        3.4.2 支腿油路系统控制元件
        3.4.3 支腿油路系统执行元件
    3.5 臂架液压系统常见故障分析
        3.5.1 故障模式分析
        3.5.2 故障机理分析
    3.6 本章小结
第四章 基于 AMESim 的液压元件建模及故障分析
    4.1 动力元件的 AMESim 模型建立及分析
    4.2 动力元件的 AMESim 模型建立及分析
        4.2.1 A7VO 柱塞泵原理分析
        4.2.1.1 柱塞泵原理分析
        4.2.1.2 A7VO 柱塞泵变量原理分析
        4.2.2 A7VO 柱塞泵 AMESim 建模
        4.2.3 基于 AMESim 的柱塞泵故障分析
    4.3 控制元件的 AMESim 模型建立及分析
        4.3.1 换向阀的 AMESim 建模及故障分析
        4.3.1.1 换向阀原理分析
        4.3.1.2 换向阀的 AMESim 建模
        4.3.1.3 基于 AMESim 的调速阀故障分析
        4.3.2 调速阀的 AMESim 建模及故障分析
        4.3.2.1 调速阀原理分析
        4.3.2.2 调速阀 AMESim 建模
        4.3.2.3 基于 AMESim 的调速阀故障分析
    4.4 执行元件的 AMESim 模型建立及分析
        4.4.1 液压缸的原理分析
        4.4.2 液压缸的 AMESim 建模
        4.4.3 基于 AMESim 的液压缸故障分析
    4.5 本章小结
第五章 基于神经网络的故障分析
    5.1 引言
    5.2 基本概念
        5.2.1 人工神经网络简介
        5.2.2 BP 神经网络简介
    5.3 神经网络故障诊断
        5.3.1 神经网络故障诊断概述
        5.3.2 基于 BP 神经网络的 A7VO 柱塞泵故障诊断
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢

四、恒流量泵凸轮曲线优化设计(论文参考文献)

  • [1]高压大排量径向柱塞泵瞬时流量与滑靴副动力学解析[D]. 李少年. 兰州理工大学, 2021
  • [2]转子几何参数对凸轮泵内部流动特性的影响规律[D]. 张晓泽. 兰州理工大学, 2018(11)
  • [3]恒流量四缸径向往复式柱塞泵动力端运动学与仿真分析[J]. 王三武,邱远东,欧文凯,于美润. 制造业自动化, 2017(04)
  • [4]凸轮泵技术分析研究与应用[J]. 叶强,李慧莹,陈琳,惠川川,祝贺,李洪波,李伦. 机械工程师, 2017(03)
  • [5]恒流量四缸径向柱塞泵动力端机构设计及运动特性研究[D]. 邱远东. 武汉理工大学, 2017(02)
  • [6]柱塞泵液力端工作性能参数实时监控系统设计与试验研究[D]. 王斐. 西南石油大学, 2016(04)
  • [7]随机低转速驱动的数字配流径向柱塞恒流量泵的研究[D]. 齐礼东. 上海交通大学, 2016(01)
  • [8]学习与分享 之九 上海交通大学机械与动力工程学院机电控制与物流装备研究所流体动力控制研究方向[J]. 本刊编辑部. 液压气动与密封, 2015(05)
  • [9]1640kW大功率立式六缸单作用钻井泵动力端的研究[D]. 何举刚. 兰州理工大学, 2014(09)
  • [10]基于AMESim的泵车臂架液压系统建模及故障分析[D]. 闫玉庆. 河北工业大学, 2014(07)

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恒流泵凸轮曲线的优化设计
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