為研究油液中不同空氣含量對(duì)雙盤配流式徑向柱塞泵織構(gòu)化配流副動(dòng)壓潤(rùn)滑效應(yīng)的影響,建立單個(gè)二維表面織構(gòu)微凹坑計(jì)算模型,采用CFD數(shù)值模擬的方法,分別從不考慮空化效應(yīng)和考慮空化效應(yīng)兩種情況分析計(jì)算油液中不同空氣體積分?jǐn)?shù)對(duì)動(dòng)壓力大小產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明:油液中空氣含量越低,微織構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)壓力越大、動(dòng)壓潤(rùn)滑效應(yīng)越明顯;不考慮空化效應(yīng)時(shí)油液中空氣體積分?jǐn)?shù)的大小只改變動(dòng)壓力的大小,不改變動(dòng)壓力的變化規(guī)律;考慮空化效應(yīng)時(shí),油液中空氣體積分?jǐn)?shù)的大小不僅改變動(dòng)壓力的大小,動(dòng)壓力曲線斜率也發(fā)生變化。在相同空氣含量下考慮空化效應(yīng)時(shí)微織構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)壓力更大、潤(rùn)滑性能更好。 

【文章來源】：液壓氣動(dòng)與密封. 2020年05期

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

圖2 雙盤配流式徑向柱塞泵織構(gòu)化配流副

圖1為雙盤配流式徑向柱塞泵工作原理圖，圓弧AB段是徑向柱塞泵定子環(huán)上一段完整的吸排油過程，當(dāng)泵從過渡階段到吸油階段時(shí)，缸體(轉(zhuǎn)子)帶動(dòng)滾子在定子環(huán)AC段轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞滾子組件在柱塞腔外伸，腔內(nèi)容積增大、壓力減小，此時(shí)柱塞腔配油孔和配流盤吸油窗口想通，液壓油通過配流盤的吸油窗口進(jìn)入到柱塞容腔內(nèi)，完成吸油過程;當(dāng)泵從過渡階段到排油階段時(shí)，缸體(轉(zhuǎn)子)帶動(dòng)滾子在定子環(huán)CB段轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞滾子組件被定子曲面壓回柱塞腔，腔內(nèi)容積減小、壓力增大，此時(shí)柱塞腔配油孔和配流盤排油窗口想通，迫使液壓油液經(jīng)配流盤排出，完成排油過程。雙盤配流式徑向柱塞泵的雙配流盤與缸體(轉(zhuǎn)子)的配合間隙一般在數(shù)微米到數(shù)十微米，起到封閉液壓容腔和液壓泵高低壓容腔切換的作用，液壓元件屬于高精度精密機(jī)械，如果間隙過大，大量高壓油泄漏，形成不了擠壓作用，壓力無(wú)法建立，徑向柱塞泵將無(wú)法工作;如果間隙過小，將導(dǎo)致配流副無(wú)法建立油膜，金屬表面直接干磨，導(dǎo)致燒缸燒盤。因此配流副的潤(rùn)滑狀態(tài)與摩擦磨損條件將是液壓泵工況優(yōu)劣的重要影響因素，它將決定整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性、可靠性和安全性。國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)有研究成果已表明，在各種潤(rùn)滑條件下，合理的表面織構(gòu)均可在一定程度上減小摩擦系數(shù)和降低磨損。因此為了改善雙配流副的潤(rùn)滑狀態(tài)，故引入表面織構(gòu)技術(shù)，圖2為雙盤配流式徑向柱塞泵織構(gòu)化配流副示意圖，在配流副表面加工出規(guī)律分布的微凹坑形狀。配流副是具有微米級(jí)配合的對(duì)偶副，對(duì)偶件的微觀表面織構(gòu)對(duì)其摩擦、磨損、潤(rùn)滑及等有著重要影響。

如圖3建立單個(gè)二維微織構(gòu)流體動(dòng)壓效應(yīng)計(jì)算模型，其中微織構(gòu)計(jì)算流體域總長(zhǎng)度L=500μm;微織構(gòu)寬度d=200μm;凹坑深度hp=30μm;配流副初始潤(rùn)滑油膜厚度h0=30μm;L1=150μm。求解器類型設(shè)為基于壓力的求解器，采用SIMPLEC算法，工作介質(zhì)為機(jī)械潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油密度為960 kg/m3;動(dòng)力黏度為0.048 Pa·s，氣液兩相流采用Mixture模型計(jì)算，計(jì)算收斂精度設(shè)置為10-4，左端邊界為壓力入口條件，壓力設(shè)置為101325 Pa;右端為壓力出口，壓力也設(shè)置為101325 Pa;上下邊界均采用無(wú)滑移邊界條件，下邊界靜止，上邊界運(yùn)動(dòng)速度v=20 m/s，一般油液中空氣體積大約占總體積的10%，通過改變油液中空氣體積分?jǐn)?shù)(0%、5%、10%、15%)，計(jì)算油液中不同空氣體積分?jǐn)?shù)動(dòng)壓力的大小。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微凹坑分布密度對(duì)缸套摩擦潤(rùn)滑性能影響規(guī)律[J]. 閆彩,王建青,黎相孟,馬傳杰.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2019(02)
[2]激光表面微造型對(duì)摩擦學(xué)性能的影響[J]. 萬(wàn)軼,熊黨生,李建亮.  激光技術(shù). 2017(04)
[3]大排量徑向柱塞泵主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及流量脈動(dòng)研究[J]. 楊國(guó)來,田麗紅,張友亮,朱禮浩,趙梅香.  液壓氣動(dòng)與密封. 2015(02)
[4]部分表面凹槽織構(gòu)動(dòng)壓潤(rùn)滑性能的CFD分析[J]. 趙運(yùn)才,韓雷.  中國(guó)表面工程. 2013(06)
[5]織構(gòu)化軸向柱塞泵配流副的摩擦特性試驗(yàn)研究[J]. 祁勝,鄧海順,張恩陽(yáng),王曉雷.  液壓與氣動(dòng). 2011(09)
[6]45~#鋼表面激光織構(gòu)化及其干摩擦特性研究[J]. 胡天昌,胡麗天,丁奇.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[7]油液含氣量對(duì)液壓系統(tǒng)的影響[J]. 李流遠(yuǎn).  液壓與氣動(dòng). 2001(01)



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