某型柱塞泵壳体通油孔仿真分析与改进研究

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基于AMESim的恒压变量柱塞泵的建模与仿真分析

ｓｉｇｎｌａｌｉｂｒａｒｙｗａｓｕｓｅｄｉｎＡＭＥＳｉｍｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍ６ｄｅｌｏｆｃｏｎｓｔｎｔａｐｒｅｓｓｕｒｅｖａｒｉａｂｌｅｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐ．Ｂｙｓｅｔｔｉｎｇｌｌａｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｎｄａｓｉｚｅｆｏｃｏｎｓｔａｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｖａｒｉｂｌａｅｐｉｓｔｏｎｐｕｍｐ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆ
合度，说明所建立的该型恒压变量柱塞泵仿真模型是比较准确的。同时得出了恒压变量柱塞泵的超调量及恒压调整时间。
关键词：恒压变量柱塞泵；ＡＭＥＳｉｍ；静动态特性中图分类号：ＴＨ１３７；Ｒ３１８．６文献标志码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１７）０５ — １００ — ４
基于ＡＭＥＳｉｍ的恒压变量柱塞泵的建模与仿真分析
罗威，邹大鹏，肖体兵，贾讲开，吴百海
（广东工业大学机电工程学院，广东广州５１０００６）
摘要：分析了恒压变量柱塞泵的工作原理和机能，利用ＡＭＥＳｉｍ的液压机械信号库建立该型恒压变量柱塞泵的仿真模型，根据恒压变量柱塞泵实际的结构与尺寸设置仿真模型的各个参数，对恒压变量柱塞泵静动态特性进行仿真研究，得出了恒压变量柱塞泵工作时泵口的压力和流量特性曲线。将其与恒压变量柱塞泵的流量压力样本特性曲线对比，具有一定吻

柱塞泵常见故障原因分析及预防措施

柱塞泵常见故障原因分析及预防措施发布者：szguanyu 发布时间：2008-10-31 13:01:26 阅读：54次柱塞泵常见故障原因分析及预防措施通过认真分析故障发生的原因，采取相应的预防措施，可以避免故障的发生。

对于延长机泵设备的使用寿命，降低设备维修费用，确保注水任务的完成，具有十分重要的意义。

下面我们对几种常见故障的征兆进行描述，并对原因进行分析，对防止发生故障的措施进行探讨，以期达到最大限度的发挥机泵设备的效能，提高经济效益的目的。

一、烧轴瓦、曲轴研伤故障（一）故障现象这类故障出现时一般表现为曲轴箱温度升高，电机电流升高，机油颜色变黑等。

在检查过程中一旦发现这种情况应及时停泵检查，并采取相应的措施。

如果检查处理不及时，就会发生烧瓦、抱轴事故，导致曲轴研伤，严重时甚至曲轴报废。

（二）原因分析造成这类事故的原因很多，但主要原因是由于轴瓦和轴颈之间润滑状况恶化而产生的。

1、机油变质、机油杂质过多、进油孔堵塞、机油过少、机油牌号不对。

（1）当曲轴箱由于某种原因进水，会使机油乳化呈现乳白色，粘度下降。

使机油在轴瓦和轴颈间的附着能力下降，影响润滑油膜的形成，这时容易在轴瓦和轴颈之间形成粘合磨损，导致轴瓦表面粗糙度增大，摩擦力增大，温度升高，最后发生烧瓦事故。

（2）机油中的杂质主要是机油中的砂粒、灰尘以及泵内金属磨屑，这些杂质进入轴瓦和轴颈间隙中，使轴瓦嵌油面积减小，并形成磨粒磨损，同时机油中的杂质过多还容易堵塞轴瓦盖上的机油流道，使轴瓦间隙内供油不足产生粘合磨损。

这两种磨损共同作用的的结果使轴瓦温度升高，间隙变小，最后导致烧瓦事故。

（3）由于柱塞泵采用的是飞溅式润滑，当机油液位低于规定的下限时，曲轴及连杆的带油能力下降，造成轴瓦和轴颈间的供油不足，不能形成足够的润滑油膜，进而产生粘合磨损，如果不及时补加机油，就会出现轴瓦与轴颈干磨，发生烧瓦甚至抱轴事故。

（4）柱塞泵要求使用规定牌号的机油（CC15W/40），如果机油牌号不对，粘度过大流动困难，机油不能顺利进入轴瓦和轴颈间隙内，就会造成供油不足。

柱塞泵泵头体有限元分析及结构优化

Abstract : The fluid end of t he plunger p ump was analyzed wit h t hree2dimensio nal finite element met hod , and t he dist ributio n law of st ress at t he fluid end was o btained. The st ruct ure of fluid end was optimized. It can be used in optimum design of ot her t ypes of shell part . Key words : plunger p ump ;fluid end ; st ress analysis ;finite element met hod
(4) :34323471 [ 2 ] 董家梅 ,王国丽. 高压注水泵泵头体强度及可靠性分析
[J ] . 石油机械 ,1995 ,23 (9) :26233. [ 3 ] 刑静忠 , 王永岗. ANS YS7. 0 分析实例与工程应用
[ M ] . 北京 :机械工业出版社 ,2004.
计算中各腔的压力都作为内表面垂直压力 ,且压力 p = 661 45 M Pa 。
1. 2. 2 约束条件
a) 泵头体底部固定在特种车辆上 ,所以模型底部 x 、y 、z 方向上都没有位移。
b) 根据对称性条件可知 , y oz 平面上不允许有 x 方向的位移。 1. 3 结果分析
第 37 卷第 10 期黄天成 ,等 :柱塞泵泵[122] ,因此分析计算时取单缸作为研究对象 ,根据单缸模型的对称性 ,取单缸的 1/ 2 (如图 2) 作为分析对象。

基于ANSYS Workbench的某柱塞泵结合面渗漏油故障分析

本文采用ANSYS Workbench有限元软件来分析柱
泵外壳
的性能。
采-力
的，既考温度场的
，顾的预紧作
o首先， 1设料的参数。将外壳
78
1.M3螺栓2•壳体3•安装座4•分油盖5.M4螺栓
图2壳体与分油盖结合面
C: Static Structural Static Structural Time: 1. s 2020/8/13 20:36 ff] Fixed Support B] Bolt Pretension: 6944. N .Bolt Pretension 2: .Bolt Pretension 3: ■ Bolt Pretension 4: F] Bolt Pretension 5:
与
之间的副设为 o
施加
束。在
杆部分建部柱坐
，并该
的z轴与的轴向一致,
然后在该
施加预紧力。其施加预
紧力的大小
式进行计算：
式中 $—一材料的屈服强度;
K——
数,此处取N值为0.18 ；
R------
小径,mm。
4、 5 触面压云图可知,壳体与分油盖结
面上的总体面压
均匀。在壳体
动活塞
腔一
20.00
图4室温环境下接触面压
C: Static Structural Pressure 2 Type: Pressure Unit: MPa Time: 1 2020/7/28 14:02 □ 142Байду номын сангаас29 Max ■ 126.21
110.13 94.049 -77.968 -61.888 -45.808 -29.727 ■ 13.647 ■ -2.4334 Min

柱塞泵可行性研究报告

柱塞泵可行性研究报告一、研究背景与意义柱塞泵是一种用于输送各种液体的机械设备，其结构简单、操作方便、效率高，广泛应用于石油、化工、冶金、电力等领域。

近年来，随着工业生产的不断发展，对液体输送设备的需求也在不断增加。

因此，对柱塞泵的可行性进行研究，可以为相关行业提供参考，为设备优化提供技术支持。

二、柱塞泵的基本原理柱塞泵是一种以活塞做往复运动的柱塞，用于产生液体的压缩力，从而驱动液体通过阀门和管道输送至需要的地方。

其基本原理如下：1. 活塞运动：柱塞泵的核心部件是活塞，当活塞向前运动时，液体被吸入泵体内部，当活塞向后运动时，液体被挤出泵体，并通过管道输送。

2. 阀门控制：柱塞泵内部设有进出口阀门，用于控制液体的进出。

当活塞向前运动时，进口阀门打开，出口阀门关闭，此时液体被吸入泵体；当活塞向后运动时，出口阀门打开，进口阀门关闭，此时液体被挤出泵体。

3. 压力调节：柱塞泵的压力可通过调节进出口阀门的开启时间和频率来实现。

三、柱塞泵的应用领域柱塞泵具有输送压力高、稳定性好、泵体结构简单、易于维护等优点，广泛应用于以下领域：1. 石油行业：柱塞泵可用于油井注水、注剂、原油输送等。

2. 化工行业：柱塞泵可用于输送各种液体化工原料、危险品、酸碱液体等。

3. 电力行业：柱塞泵可用于输送锅炉给水、汽轮机喂水等。

4. 冶金行业：柱塞泵可用于输送矿浆、冶金原料等。

四、柱塞泵的利与弊1. 优点：（1）输送压力高：柱塞泵能够产生较高的液体压缩力，适合输送远距离、高压液体。

（2）稳定性好：柱塞泵结构简单，运行稳定，不易受外界环境影响。

（3）维护便捷：柱塞泵的构造简单，易于维护和修理。

2. 缺点：（1）噪音大：柱塞泵在运行过程中会产生较大的噪音，需要进行隔音处理。

（2）能耗较高：柱塞泵工作时需要消耗较多的能量，成本较高。

（3）易受介质影响：柱塞泵在输送特殊介质时，易受介质影响，需要定期清洗和更换零部件。

五、柱塞泵的发展趋势1. 技术升级：随着科技的不断进步，柱塞泵的设计和制造技术不断更新，使其性能得到提升，应用范围逐渐扩大。

对柱塞泵定位套的改进及应用的特征分析

对柱塞泵定位套的改进及应用的特征分析0 引言目前,中石化胜利油田桩西采油厂3D1-8/40三柱塞泵得到了应用,是目前桩西采油厂联合站、注水站重要的升压设备。

其液力端配件特别容易损坏,液力端配件的损坏都会导致柱塞泵泵效大大降低,严重影响着设备运行效率。

在现场注水的过程中,发现柱塞泵进排液阀定位套结构不合理,严重影响运行时效;同时定位套易损坏,并导致进排液阀损坏,增加了维修工作量。

通过对原定位套进行多次改进,取得了较好的效果。

1 原柱塞泵定位套原理特点1.1 原柱塞泵定位套结构原理在注水设备中,3D1-8/40三柱塞柱塞泵是联合站、注水站重要的升压设备,采取一泵—井注入方式,柱塞泵必须处于24小时不间断高速运转状态,平均转速可达240r/min。

柱塞泵主要由动力端和液力端构成。

其液力端主要由泵头、柱塞、凡尔阀座、定位套和压盖等组成。

在柱塞泵泵头有三组完全一致的泵腔结构,每组由吸入阀、排出阀、腔体、定位套、弹簧等组成。

在柱塞高速往复运动的作用下液力端内部凡尔与阀座不断地往复运动,其内部压力平均可达到10.1MPa,其液力端配件特别容易损坏,如定位套、凡尔阀座、密封圈和弹簧等,液力端配件的损坏都会导致柱塞泵泵效大大降低。

柱塞泵液力端由三组完全一致的泵腔结构组成,每组由吸入阀、排出阀、腔体、定位套、弹簧等组成。

定位套安装部位如图1所示为泵头上圆型深孔,阀座安装在腔体最底部,向上依次为凡尔、弹簧、定位套、压盖和固定螺母等。

原柱塞泵定位套主要结构为圆柱型中空设计,一个端面密封且侧面有密封槽,圆柱体外侧有对称的圆形液体流通孔,内部有圆形中空的凡尔往复滑轨,起定位凡尔和弹簧的作用。

其主要功能是三柱塞柱塞泵液力端凡尔弹簧的定位、泵头腔体的密封和液体的流通。

1.2 原柱塞泵定位套应用情况分析根据现场的应用情况分析,原柱塞泵定位套主要存在以下问题: (1)原定位套密封部分与定位部分采用焊接设计,容易受脉冲压力影响而断裂。

柱塞泵的维修之柱塞的深度解析(共53张PPT)

2022/8/26
柱塞的故障特性分类
1，污染造成摩擦副的故障如果缸体孔作为包容件，线膨胀系数大于柱塞的膨胀系数，那么运转时摩擦副的间隙会增大。
1，柱塞体的轴向直线运动
2，润滑不良造成摩擦副的故障柱塞分类小孔柱塞体优缺点
3，柱塞体的热膨胀量就比较小，柱塞外径与缸体的配合间隙的变化受温度的影响就比较小。柱塞的故障特征1 污染
。
柱塞故障特征间隙
间隙超差的修理方法，一般多是采取更换柱塞、缸体其中之一或二者都更换的方法。这确实是一种迅速而有效的修理方式，但经济性不好，价格昂贵
如果缸体孔磨损比较均匀，可以对孔进行精铰或研磨以扩大孔径，保持在形状、位置的公差范围内，然后安装间隙公差标准选取，换上圆柱外径相应加大的柱塞，这样，使用起来与新换零件的效果根本一样。
柱塞的功能
柱塞的分类
柱塞故障特性
柱塞与孔的精配
柱塞的功能
柱塞是柱塞泵的
命名元件，柱塞泵之所以被称为柱塞
泵就是因为柱塞是成压元件
柱塞作为一个组
俺叫

合件，包含了滑
柱塞
靴和柱塞体，
柱塞的工作原理
2022/8/26
我有角度
我们
吸油
柱塞
2022/8/26
我在下坡
斜轴式
2022/8/26
我们吸油
缺点： 1，内壁比较厚，重量比较大。
2，高速回转的离心力就大，在额定的转动惯量下，使用这种柱塞的回转半径不宜设计得过大，
3，柱塞体的热膨胀量就比较大，柱塞外径与缸体的配合间隙的变化受温度的影响就比较大。
优点：
由于柱塞体的管壁比较厚，强度和刚性均好，适用于规格较大的或耐压等级较高的柱塞泵。

高压大流量柱塞泵建模与仿真研究

ＣＨＥＮａｍｉｇＨｕｎｎ，ＬＩＷｅｇ，ＸＩＲｅｕ，ＸＵｌｎＵｉｕｏｎｇｏＬｉ，ＬＵｎｉＩＹｉ
（．ｏｔｗｅｔｒｏｙｅｈｉａｉｅｓｙ，ＸｉｎＳａｎｉ０２，Ｃｉａ１ＮｒｈｓｅｎＰｌｔｃｎｃｌｖｒｉＵｎｔ ’ ｈａｘ１７ａ７０ｈｎ；
高压大流量柱塞泵建模与仿真研究
陈焕明，刘卫国习仁国，，徐礼林，柳荫
（．西北工业大学自动化学院，陕西西安７０７；１１０２
２．航空机电系统综合航空科技重点实验室，江苏南京２１０）１１６
摘要：航空用高压大流量柱塞泵的研究是现代战机机载系统发展方向之一。根据恒压轴向柱塞泵的结构和工作原理，以ＡＳｍ工程软件为平台，建立了柱塞泵关键部件模型，并在此基础上建立了高压大流量柱塞泵仿真模型。在柱塞运动ＭＥｉ方程中引入斜盘摆动速度这一参数，使得对斜盘的力矩分析更符合实际。通过仿真研究，进一步优化了高压大流量柱塞泵设计参数，为机载液压系统高压化设计提供参考。关键词：ＡＳｍ软件；高压大流量柱塞泵；建模与仿真；动态特性ＭＥｉ
中图分类号：Ｔ３Ｈ１７文献标识码：Ａ文章编号：１０ —３８（０２０１８１２１）７—１９— ３５
ＲｅｅｒｈｎｏｌｎｎｄＳｍｕｌｔｏｆＨｉｈ－ｅｓｅａｓａｃｏＭｄｅｉｇａｉａｉｎｏｇｐｒｓｕｒｎｄＬａｇ－ｏＰｌｎｇｒＰｕｍｐｒｅｆｗｕｅｌ

基于AMEsim的某型航空发动机轴向柱塞泵特性仿真

基于AMEsim的某型航空发动机轴向柱塞泵特性仿真刘明明;石宏;黄笑飞【摘要】分析了柱塞泵的工作原理,建立了柱塞泵柱塞的运动方程.在此基础上,利用AMEsim工程仿真软件建立了单个柱塞的仿真模型.根据某型航空发动机上柱塞泵的结构参数设置了仿真参数,分析了分油盘结构对柱塞的影响；并在不同的斜盘角度下,分析了柱塞腔的压力、轴向油压作用力的变化情况；最后,对在不同泄漏间隙条件下的泄漏量进行了分析.本文仿真分析所得结果可为柱塞泵的优化设计提供相关理论依据.【期刊名称】《沈阳航空航天大学学报》【年(卷),期】2011(028)004【总页数】5页(P22-26)【关键词】柱塞泵;流量;压力;AMEsim仿真【作者】刘明明;石宏;黄笑飞【作者单位】沈阳航空航天大学动力与能源学院辽宁沈阳110136;沈阳航空航天大学动力与能源学院辽宁沈阳110136;沈阳航空航天大学动力与能源学院辽宁沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】V233.2+4轴向柱塞泵是航空发动机燃油系统的重要组成部分，其工作情况的好坏直接影响燃油系统的工作状况。

轴向柱塞泵具有容积效率高，供油量调节简单，体积小，经济性好等优点［1］。

但是由于轴向柱塞泵的工作特性，燃油泵在工作时会产生流量脉动，流量脉动又会引起压力脉动，当需要较大的燃油量时，泵的出口压力会减小;尤其是泵在长期使用后，会因内部磨损导致泄漏量增大，使泵流量和压力不足，功率下降，影响燃油系统的正常工作［2］。

因此，对柱塞泵的柱塞在工作过程中的压力和流量特性进行分析就显得尤为重要。

AMEsim是一种新型的基于图形化的工程应用仿真软件，用于模拟控制对象的真实建模环境。

该软件在建立液压系统的数学模型时，充分考虑了液压油的物理特性及液压元件的非线性特性。

例如:液压油的压缩性、滞环、饱和特性、库仑力、元件的泄漏等，其功能强大的后处理功能为工程分析提供了良好的支持［3］。

本文以AMEsim软件作为仿真平台，建立了单个柱塞的液压仿真模型，对柱塞在运动过程中的流量和压力特性进行了仿真分析。

柱塞泵建模过程及仿真结果

柱塞泵建模过程及仿真结果2019年11月12日目录1 建模过程 (2)1.1 柱塞腔建模 (2)1.2 配油盘建模 (2)1.3 超级模型 (3)1.4 主泵模型 (4)2 仿真结果 (5)2.1 单个柱塞仿真结果 (5)2.2 主泵仿真结果 (6)11 建模过程1.1 柱塞腔建模柱塞泵是在传动轴驱动缸体旋转后，由于斜盘的作用，使得柱塞产生往复运动，当柱塞底部的密闭容积不断增大时，将形成局部真空，低压油在大气压的作用下，经过配油盘腰形孔进入柱塞的底部，完成吸油；当柱塞底部的密闭容积不断减小时，油液受压形成高压油经配油盘的另一腰形孔排出，完成压油。

当斜盘倾角发生变化时，泵的输出流量也就随之改变。

在AMESIM建立的柱寨泵液压模型中，单个柱塞与缸体建立一个可变容腔，其进、出油口分别与配油盘的高、低压腔相连，柱塞与缸体之间的间隙有油泄漏并通往油箱，柱塞腔模如图1. 1所示。

图1. 1 柱塞腔1.2 配油盘建模在AMESIM中，进油口由进油节流口实现，排油口由排油节流口实现，进油节流口与排油节流口的即时开度分别决定了进油口和排油口的通流面积，油盘带着缸体旋转时，在00～1800范同内，柱塞在弹簧力的作厢下由下死点不断伸出，柱塞腔的容积不断增大，进油节流口打开，排油节流口关闭，油液被吸人柱塞腔，为吸油过程；随着缸体继续旋转，在1800～3600范围内柱塞在斜盘的约束下又由上死点向下死点运动，柱塞腔的容积不断减小，此时进油节流口关闭，排油节流口打开，油液被排出柱塞腔，为2排油过程。

柱寨随着缸体的转动而移动，柱塞腔的实际过流面积与缸体的转角位置有关，参数模型中过流面积用节流口的节流面积体现，当其中一个节流口打开时，另外一个节流口关闭，这样液压油就可以从一个节流口进入柱寨腔，而从另外一个节流口流出。

利用样条曲线和信号开关分别构成了柱塞泵配油盘的高压腔和低压腔，而样条曲线与配油盘低压腔、高压腔和三角槽的角度有关系。

关于柱塞泵的结构分析

关于柱塞泵的结构分析一.摘要讲述斜盘式柱塞泵的工作原理与分类以及特点，对缸体，柱塞，滑靴，配流盘的结构进行简单的分析。

二.概述原理图1 斜盘式柱塞泵二维图缸体上均布有若干个轴向排列的柱塞，柱塞与缸体孔以很精密的间隙配合,一端顶在斜盘上，当泵轴与缸体固连在一起旋转时，柱塞既能随缸体在泵轴的带动下一起转动，又能在缸体的孔内灵活往复移动，柱塞在缸体内自下而上旋转的左上半周内逐渐向左伸出，使缸体孔右端的T作腔体积不断增加。

产生局部真空。

油液经配油盘上吸油腔被吸进来，反之，当柱塞在其自上而下回转的右下半周内逐渐向右缩回缸内，使密封工作腔体积不断减小，将油从配油盘上的排油胶向外坏出。

缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次压油和一次吸油。

缸体连续旋转，则每个柱塞不断吸油和压油，给液压系统提供连续的压力油。

另外，在滑靴与斜盘相接触的部分有一个油室，压力油通过柱塞中间的小孔进人油室，在滑靴与斜盘之间形成一个油膜，起着相互支承作用，从而减少了磨损。

分类按照不同的分类方式●配流方式：端面配流、轴配流、阀配流●结构特点：斜盘式和斜轴式（连杆）●柱塞排列形式：轴向、径向特点●优点：结构紧凑、比功率大、压力高、易变量●缺点：对油液污染敏感、滤油精度高、加工精度高、使用维护要求高、价格高三.结构分析缸体缸体的材料通常为ZCuPb15Sn8,ZQSn10-1或ZQAlFe9-4，此外也可用耐磨铸铁或球墨铸铁等。

为了节省铜，常用20Cr、12CrNi3A或GCr15作基体而在柱塞孔处镶嵌铜套或真空炉扩散焊接工艺。

尺寸与斜盘倾角、柱塞直径、柱塞数量和柱塞分布圆直径有关。

图2 斜盘式柱塞泵缸体柱塞硬的柱塞材料通常为18CrMnTiA、20Cr、12CrNi、40Cr、GCr15、9SiCr、CrWMn、T7A、T8A及氮化钢38CrMoAlA等。

内套里有一根小弹簧顶着，这根小弹簧通过内套、钢球和回程盘就保证了滑履贴紧斜盘。

图3 斜盘式柱塞泵柱塞a 图4 斜盘式柱塞泵柱塞b滑靴此泵现则b结构的形式原理设计。

柱塞泵的维修方法

柱塞泵的维修方法
柱塞泵是一种常见的液压传动装置，广泛应用于工业生产中。

在使用过程中，由于各种原因可能会导致柱塞泵出现故障，需要及时进行维修。

下面将介绍柱塞泵的常见故障及相应的维修方法。

1. 泄漏故障。

柱塞泵泄漏是常见的故障现象，可能是由于密封件损坏、密封面磨损或安装不当等原因导致。

解决方法包括更换密封件、修复密封面、调整安装位置等。

2. 压力不稳定。

柱塞泵在工作时，如果出现压力不稳定的情况，可能是由于进油口或排油口堵塞、油液粘度不合适、柱塞磨损等原因引起。

解决方法包括清洗进油口和排油口、更换合适的油液、更换磨损的柱塞等。

3. 噪音过大。

柱塞泵在工作时出现异常噪音，可能是由于柱塞与缸体摩擦、
柱塞与齿轮摩擦、泵体内部异物等原因引起。

解决方法包括更换磨
损的零部件、清洁泵体内部、排除异物等。

4. 温升过高。

柱塞泵在工作时温升过高，可能是由于摩擦热损耗过大、油液
污染、冷却系统故障等原因引起。

解决方法包括更换磨损的零部件、更换清洁的油液、检修冷却系统等。

5. 泵体震动。

柱塞泵在工作时出现异常震动，可能是由于柱塞与缸体配合间
隙过大、柱塞弹簧损坏、泵体安装不稳等原因引起。

解决方法包括
调整柱塞与缸体配合间隙、更换损坏的弹簧、重新安装泵体等。

综上所述，柱塞泵在使用过程中可能会出现多种故障，但只要
掌握了相应的维修方法，就能及时解决问题，保证柱塞泵的正常运行。

在进行维修时，需要注意安全操作，确保维修过程顺利进行。

希望以上内容对您有所帮助，谢谢阅读！。

轴向柱塞泵工作特性的建模与仿真研究

轴向柱塞泵工作特性的建模与仿真研究轴向柱塞泵是一种常见的液压传动元件，广泛应用于工业生产和机械设备中。

了解其工作特性对于提高工作效率和优化设计至关重要。

因此，建立轴向柱塞泵的工作特性模型，并进行仿真研究，对于优化设计和性能提升具有重要意义。

1.简介轴向柱塞泵是一种液压执行元件，通过压力油将柱塞排列成环绕轴线的圆形，从而实现流体的吸入和排出。

其主要部件包括轴、柱塞和分配器等。

轴向柱塞泵工作的基本原理是利用柱塞在旋转的分配盘上的往复运动，使得工作腔的容积周期性变化，从而实现液体的压力和流动。

2.建模方法建立轴向柱塞泵的工作特性模型是通过数学方法将其物理特性转换为数学模型，从而便于分析和仿真研究。

常用的建模方法有系统辨识、流体动力学等。

3.系统辨识建模系统辨识是一种通过对系统输入输出信号进行采样和分析，从而获取系统的模型表达式的方法。

对于轴向柱塞泵而言，可以通过输入流量、输出压力等信号进行采样和分析，从而建立系统响应函数和传递函数等数学模型。

4.流体动力学建模流体动力学是研究流体在不同条件下的运动和变化规律的学科。

对于轴向柱塞泵而言，可以通过流体动力学理论对其内部流动和压力分布等进行建模。

通过对流量、压力和速度等参数的计算和分析，可以得到轴向柱塞泵的工作特性曲线和性能指标。

5.仿真研究基于建立的轴向柱塞泵工作特性模型，可以进行仿真研究。

通过改变输入信号、工作参数和结构设计，可以模拟不同工况和运行状态下的泵的性能。

通过仿真研究，可以评估泵的工作效率、输出压力和流量稳定性等指标，为优化设计和性能提升提供理论依据。

6.结论轴向柱塞泵是一种重要的液压传动元件，其工作特性的建模和仿真研究对于优化设计和性能提升具有重要意义。

通过系统辨识和流体动力学等方法建立泵的工作特性模型，可以进行仿真研究并评估其性能指标。

这将为泵的设计、选择和应用提供有力的支持，促进工业生产和机械设备的优化和发展。

柱塞式注水泵结构及性能优化研究

因原油的开采难度逐年增大，所以油田普遍采用注水驱油的方式，保持对地层的压力，提高采出率[1]。

注水泵是注水驱油的主要地面动力设备，注水泵机组消耗的电能约占油田开发电能消耗的柱塞式注水泵结构及性能优化研究李殷海1田大志2李沫3杨占涛1（1.大庆油田有限责任公司第八采油厂；2.吉林油田分公司新木采油厂；3.大庆油田有限责任公司第五采油厂）摘要：注水泵作为油田注水系统的主要地面设备，其电量消耗占油田总电量的25%以上，尤其在外围油田地层压力较高的区块，普遍采用柱塞式注水泵注水，耗电量更高。

为了在油田生产过程中更加科学合理利用电能，对柱塞泵相关结构进行深入研究，发现柱塞泵漏失、柱塞泵组合阀漏失、密封圈老化、驱动方式不合理是影响其能耗的关键因素，通过采取优化柱塞泵表面结构和连接方式、定期调整研磨组合阀工作面、改变密封圈材料及改变变频驱动方式等措施来降低柱塞泵的运行能耗。

现场测试结果表明，注水单耗由原来的7.82kWh/m 3下降到7.17kWh/m 3，全年累计用电量较上年降低25.3%，创造经济效益76.2万元。

关键词：柱塞泵；驱动方式；密封优化；注水单耗DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.12.006Research on the structure and performance optimization of water injection pump with plunger typeLI Yinhai 1，TIAN Dazhi 2，LI Mo 3，YANG Zhantao 11No.8Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co ．，Ltd．2Xinmu Oil Production Plant of Jilin Oilfield Company 3No.5Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：As the main surface equipment of water injection system in oilfield，the power consump-tion of water injection pump accounts for more than 25%of the total power consumption of oilfield ．In particular，in the blocks where the formation pressure of peripheral oil is high，the water injection pump with plunger type is widely used to inject water with higher power consumption．In order to make more scientific and rational use of electric energy in oilfield production，the related structures of the plunger pump，have been deeply studied．It is found that the leakage of plunger pump，the com-bination valve leakage of plunger pump，sealing ring deterioration and unreasonable driving mode are the key factors affecting energy consumption．The surface structure and connection mode of plunger pump are optimized，the working face of grinding combination valve is regularly adjusted，and the fre-quency conversion driving mode and sealing ring material are changed to reduce the operating energy consumption of plunger pump．The field test results show that the unit consumption of water injection has decreased from 7.82kWh/m 3to 7.17kWh/m 3，and the cumulative electricity consumption in the whole year has decreased by 25.3%compared with last year，creating an economic benefit of 762000yuan.Keywords：plunger pump；driving mode；sealing ring optimization；unit consumption of water in-jection第一作者简介：李殷海，高级技师，2005年毕业于东北石油大学（化工设备与机械专业），从事油田注水系统技术研究及维护工作，A5，163000。

柱塞式注水泵技术改进与应用分析

柱塞式注水泵技术改进与应用分析随着我国经济的快速发展，社会对于石油的需求量越来越高，这就给石油开采工作提出了更高的要求。

在石油开采中注水泵起着至关重要的作用，它的性能状况对采油效率和采油量都有很大的影响。

近年来，在石油开采中所使用的中高压、排量小的柱塞式注水泵已经不能满足油田注采工艺要求，而且柱塞式注水泵在工作中还经常发生故障，使用寿命大大缩短，因此，对柱塞式注水泵进行技术改造势在必行。

本文从材料和结构两个方面对柱塞式注水泵技术改造进行了阐述，以期对柱塞式注水泵技术改造提供参考。

标签：柱塞式；注水泵；技术；改进；应用0 引言柱塞式注水泵是石油开采中重要的机械设备之一，在注水开采工艺中起着至关重要的作用，对于石油开采效率和开采量都有很大影响。

过去，油田开采中所使用的柱塞式注水泵的技术参数都是中高压、排量小，而随着社会对石油需求量的提高，要求注水泵的技术参数达到高压标准，并且向着高效、节能方向发展。

显然，我们要想满足开采工艺要求，就要采取措施对柱塞式注水泵技术进行改造，提高其综合性能，提高石油开采效率，增加石油开采量，促进油田企业的持续发展。

1 柱塞填料密封结构及材料的改进1.1 柱塞填料密封同步隔离技术柱塞式注水泵内部零件经常由于长时间的摩擦而受到损伤，其主要原因就是没有做好润滑工作，而对于一些隐蔽的零件通过外部润滑起不到良好的效果，只有想办法借助其他途径对内部零件起到润滑作用，才能降低注水泵的故障率。

基于此，我们可以采取在柱塞填料密封函体结构中增设介质腔的方法，如图1所示，密封介质腔体上部与润滑油罐连接，为了避免压力失衡，可以借助取压通道，使输送的介质在介质腔中保持平衡，而介质腔上部连接的润滑油罐能够对柱塞起到润滑作用，从而有效降低了柱塞与填料之间长时间的磨损，减少了注水泵的故障发生概率，延长了其使用寿命，同时还提高了注水泵效率。

1.2 填充材料改进技术过去注水泵的填充材料大都为碳纤24锭编织材料，虽然其强度也比较高，但是在过高的工作压力下还是容易出现断裂或损坏。

浅谈轴向柱塞泵动力特性分析及虚拟仿真技术

浅谈轴向柱塞泵动力特性分析及虚拟仿真技术摘要为了更好地认识轴向柱塞泵的各个结构和动力特性的形式，便于对柱塞泵的各个部件进行改进和提高，通过对轴向柱塞泵的外部观察和拆解，对其运用现代科技进行三维仿真和运动分析，从而在技术改进及特性研究方面提高效率。

关键词轴向柱塞泵；动力特性；三维仿真；运动分析引言对传统的物理样机的研究，不仅研究时间周期长，提出改进后进行物理样机的制造也会花费大量的财力和人力[1]。

本文提出对轴向柱塞泵进行虚拟样机的构建，利用虚拟样机可以很大程度的提高效率，并且可以通过现代先進软件展示更加生动形象。

将现存工厂的硬件使用与软件相结合，构建一个经济实用、适合大众的模型，通过对模型的研究和改进来等效的替换到实际中则可以大大方便生产、制造和研究。

2 轴向柱塞泵的拆解和分析任何模型的建立都必须使建立者对现存实体有准确的认识。

轴向柱塞泵的形式多种多样，但是具体的实际结构却相差不多。

所选择的实体也必须能够清楚的表达各部件相互之间的存在关系和运动功能。

通过以下几种方式收集实体[2]：①从网上素材网站中可以找到柱塞泵的三维仿真模型，我们可以在此基础上改进；②实地考察，找学校现存设备进行拆解或者去学校周边的工厂进行参观；③对工厂中的有经验工人进行请教，并询问个人所认为现阶段柱塞泵所存在的问题。

斜盘式轴向柱塞泵由斜盘1，滑靴2，柱塞3，缸体4，配流盘5，传动轴6等零件组成。

斜盘式柱塞泵是一种更改容积来建立压力和输送和配流，而容积的改变是靠转子与缸体的相对位置，即紧密连接，又实现相对滑动。

（如图1）3 三维模型的建立及仿真运用三维仿真ADAMS软件对轴向柱塞泵的各个部件进行仿真。

在进行仿真时将不同类型的部件加以分类，方便以后参数的更改和技术的改进[3]。

在此之后就可以将每种不同类型的部件作为一个变量，通过更改单个变量的参数和运动机构来找出更加适合的构件形式。

也可以通过做不同的形式，来看到参数改进后的柱塞泵的优点及效率。

轴向柱塞泵配流盘空化研究与结构改造

轴向柱塞泵配流盘空化研究与结构改造轴向柱塞泵配流盘空化研究与结构改造摘要：轴向柱塞泵是一种常见的液压泵，其正常运行依赖于配流盘的可靠工作。

然而，配流盘在长期使用中易出现空化现象，从而影响泵的性能和寿命。

为了研究轴向柱塞泵配流盘的空化问题，并探索有效的结构改造方式，本文针对轴向柱塞泵的工作原理和配流盘结构进行了深入的理论分析和实验研究。

一、引言轴向柱塞泵是一种常见的液压传动元件，广泛应用于工程机械、船舶、航空航天等领域。

其工作原理是通过驱动轴上的偏心齿轮带动柱塞在配油盘上的运动，产生间歇性的可压缩工作腔，从而实现液压能的转换和传递。

而配流盘作为轴向柱塞泵中的重要部件，起到控制和调节液压进出口的作用，直接影响泵的性能和工作稳定性。

二、轴向柱塞泵配流盘的工作原理轴向柱塞泵的配流盘通常由凸轮式或潜油式两种形式构成。

凸轮式配流盘利用柱塞上的凸轮与配流板上的凹槽相互作用，来实现液压进出口的开闭控制。

潜油式配流盘则通过将柱塞放在内圈与外圈之间的槽中，利用油膜的作用来改变流道的连接状态。

两种配流盘的工作原理不同，但都存在空化现象。

三、轴向柱塞泵配流盘空化现象分析1. 空化机理分析：配流盘空化的主要原因是高速运动时，由于配流油道中间歇性空腔的存在，会引起油液剧烈的喷射、冲击和液体空化现象。

2. 空化对泵的影响：空化会造成泵的工作稳定性下降，噪声增加，甚至导致泵的故障和寿命降低。

四、轴向柱塞泵配流盘的结构改造1. 提高液压进出口的连接性。

通过增加柱塞杆长、减小轴向间隙、优化凸轮与凹沟配合等方式改善液压进出口的连接性，减少空化现象。

2. 采用抗空化材料。

在配流盘表面涂覆具有抗空化特性的材料，如氧化铝或碳化硅等，可以有效减少空化的发生。

3. 优化配流盘结构。

改进配流油道的形状、减小配流盘的厚度、增加配流盘的刚度等措施，可以降低配流盘的空化现象。

五、结论通过对轴向柱塞泵配流盘空化问题的研究，可以看出空化对泵的性能和寿命有重要影响。

柱塞泵失效分析及修复工艺

柱塞泵主要由旋转运动的缸体、柱塞旋转组件，控制排量的斜盘、伺服活塞组件，承担吸油和排油功能的阀盖等组成（图 1）。工作原理：柱塞与缸体随轴一起旋转的同时，柱塞进行左右往复运动，伺服活塞移动使斜盘倾斜，斜盘倾斜量的变化引起柱塞行程随之变化，柱塞泵输出的油液量也就发生变化，实现柱塞泵的排量改变。 2 主轴与轴承的失效分析与修复
对柱塞与缸体摩擦副的检查，可以先目测柱塞外圆表面和缸体内孔是否有明显的可视缺陷，可借助放大镜或内窥镜进行检查，也可用手指在零部件表面抚摸感知，如有明显的可视缺陷或锈蚀、裂纹，或者有明显的手感凹坑、刮伤或边有剥落等，说明柱塞或缸体已经损坏，需要更换新件；目测或手感无法确定，再通过试验作进一步检测。
图 4 油液问题导致摩擦副失效 3.3 磨损污染物
磨损污染物将破坏液压油膜，污染物也可直接损伤元件表面，是液压油中含有的可充当研磨介质（磨料）的固体颗粒物所致。当固体颗粒物流经元件时，像一个个小的研磨切割器，在支撑材料表面留下切割凹槽（图 5a）。液压油中存在空气或泡沫，将导致液压油膜中含气，动态油膜支撑无法建立，也会造成液压零件的损伤（图 5b）。
另外，还可采用快捷方法检测。用手堵住缸体上任一柱塞孔
尾端，从另一端将对应的柱塞向外拉出，如柱塞缸体未被损坏，
柱塞拉出过程应感到有吸力，柱塞拉出一段距离后快速放手，此
时柱塞会在真空吸力的作用下回到原位置，如果能快速回位说
明柱塞可继续使用；否则，应换新件或待修，需要注意的是更换
新件时需要成套更换。
4.2 柱塞与缸体的修复
图 1 柱塞泵结构
輨輶设备管理与维修 2019 翼10（上）
Hale Waihona Puke 图 3 润滑不足导致摩擦副失效
3.2 工作温度过高液压油黏度随工作温度升高而降低，即温度越高，油液越

柱塞泵多目标优化设计及 CFD 仿真分析

柱塞泵多目标优化设计及 CFD 仿真分析梁德栋;李毅波;潘阳;马俊【摘要】Pump noise is the main noise source of hydraulic systems.To improve characteristics of flow distribution of axial piston pumps,a noise reduction design is proposed.At first,the mathematical model of pressure and flow characteristics are established according to the mechanism of piston pump.The simulation result has shown that piston pump achieves better comprehensive performance at φ0＝4°.Then the non-dominated sorting genetic algorithmⅡ(NSGA-Ⅱ)is adopted to optim ize the structure of the triangular groove.An optimal solution(θ1＝16°,θ2＝85°)can be extracted by analyzing Pareto-optimal.At last,a CFD model is established,and the results obtained from the mathematical model are shown to be well in accordance with the results obtained from the CFD model.The deep causes for pressure pulsation and flow ripple of piston pump can be analyzed by visualization of CFD result.%液压泵噪声是液压系统的主要噪声源,针对轴向柱塞泵的流致振动噪声,提出一种改善泵配流特性的设计方案.首先,根据柱塞泵的工作原理对柱塞腔压力特性和泵出口流量特性准确建模并求解.通过分析压力冲击和流量脉动对错配角(φ0)的响应,得φ0＝4°为佳.利用一种多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),以减小压力超调量和流量脉动率为目标,对三角槽结构进行了优化;并获得该多目标优化问题的Pareto最优解集,通过对最优解集的分析知,深度角θ1＝16°且宽度角θ2＝85°时较为理想.最后,为了验证模型的正确性,建立流体域计算流体动力学(CFD)模型,对比两种模型计算结果发现吻合较好,能够相互验证.利用CFD分析结果可视化的特点,从柱塞泵流场的角度,进一步分析了泵压力冲击以及流量脉动产生的原因.【期刊名称】《计算力学学报》【年(卷),期】2018(035)003【总页数】6页(P350-355)【关键词】柱塞泵;压力冲击;优化;计算流体力学;可视化【作者】梁德栋;李毅波;潘阳;马俊【作者单位】中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410083;中南大学轻合金研究院,长沙410083;中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410083;中南大学轻合金研究院,长沙410083;中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410083;中南大学高性能复杂制造国家重点实验室,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TP391.9;TH137.511 引言轴向柱塞泵是一种容积式泵，其依靠主轴转动带动柱塞往复运动实现柱塞腔的吸油和排油，从而为液压系统提供高压油液。