偏心柱塞泵仿真分析

合集下载

某型柱塞泵壳体通油孔仿真分析与改进研究

doi：10.11832/j.issn.1000-4858.2019.06.016某型柱塞泵壳体通油孔仿真分析与改进研究刘国，李永龙，张峰，李永彬（国营芜湖机械厂，安徽芜湖241007）摘要：某型进口柱塞泵在修理时经常发现壳体通油孔边缘有裂纹。

结合柱塞泵自身结构特点对壳体通油孔结构模型进行简化，在额定工况下采用流固耦合方法对壳体进行仿真分析，得出壳体通油孔边缘存在应力集中，导致受力状态不满足强度要求。

对通油孔应力集中部位设计了两种切割方式，并采用电火花技术进行切除改进。

通过仿真分析与试验验证，证明切割设计改善了该部位受力情况,为产晶修理和改进提供参考。

关键词：柱塞泵；通油孔；仿真分析；尖角切除中图分类号:TH137文献标志码：B文章编号：1000L858（2019）06-0085-05Simulation Analysis and Improvement of Plunger Pump's Od HoltLIE Guv,LI Yong-long,ZHANG Feng,LI Yong-bin（Notionai Machineo Factoo—Wuhu,Wuhu,Anhui241007）Abstract:Shell cracks oe olen found at edge of though hole in high pressure cavity when a plunger pump is bined witU structure characteristics of plunger pump shell,an oil hole stocture model is simplified.Simulation analysis of shell model is carOed out by fluid-solid coupling method under the rated working condition, and stress concenWation exists at the edge of oil hole,which does not meet strength and deformation requdements.We design two cutting ways far tUe stress concentration paO,and electOc spark technology is adopted far cutting improvement.Through the simulation analysis and test veafication,it is proved t hat the cutting ways improve tUe stress condition at the oil hole,and it provibes a certain reference for repair and improvement of plunger pump.Key wodd:plunger pump,oil hole,simulation analysis,引言柱塞泵是飞机液压系统的主要动力部件,具有大流量、高压力、高精度,对油液污染较敏感等特点。

基于CFD的柱塞泵动态性能仿真分析

摘要：文章总结了物联网概念和物联网在输变电设备在线监测应用中物国内外研究现状，结合物联网体系结构介绍物联网技术在输变电设备在线监测中的应用，最后提出了对物联网技术在输变电设备在线监测中应用前景的展望。
１轴向柱塞泵的结构特点
伴随着液压系统对齿轮泵高效率、高可靠性、高功率密度（高压、
大排量）的发展要求，柱塞泵额定工作压力不断提高，高压或超高压柱塞泵配流过程中的油击和噪声问题已经严重限制了柱塞泵的发
展ｌｚ『。
３基于Ｆｌｕｅｎｔ的轴向柱塞泵配流性能分析
ａ）低压换至高压
１８７
咏工案捷术
电子技术
信息物联网在输变电设备在线监测中的应用
尹成，夏云峰，杨武（广东电网有限责任公司东莞供电局，广东东莞５２３０００）
槽深２ｍｍ，卸荷槽对应的圆心角为，分别研究无三角形卸荷槽、
高至排油压力，同等油液压力的液压油接触即不会产生油腔内的油液压力
均匀下降至吸油口油液压力。
三角形卸荷槽＝１０。、ａ＝２０。时，轴向柱塞泵的配流特性。
电子技术
柬工案技术
１８６
基于ＣＦＤ的柱塞泵动态性能仿真分析
尹锦锋，杨宏斌 ’ （１河南科技大学机电工程学院，河南洛阳４７１００３；２平顶山工业职业技术学院化工学院，河南平顶山４６７０００）

基于CFD的柱塞泵动态性能仿真分析

基于CFD的柱塞泵动态性能仿真分析作者：尹锦锋杨宏斌来源：《山东工业技术》2015年第06期摘要：该文以轴向柱塞泵的配流盘为研究对象，运用CFD技术对配流盘结构和尺寸参数对泵内部液体的动力学特性以及泵的输出性能的影响进行研究，得到配流盘阻尼槽结构与柱塞泵流量脉动及压力冲击的参数化关系，仿真模拟证明了计算流体力学进行轴向柱塞泵动态性能仿真的有效性。

关键词：柱塞泵，配流盘，CFD技术，三角槽0 前言轴向柱塞泵具有体积小、传递功率大（高压力和高转速）、变量控制方便、效率高、寿命长等优点，因此在现代工程机械液压系统中，几乎都采用轴向柱塞泵作为油源[1]。

该文运用CFD技术成功地搭建了基于计算流体力学的轴向柱塞泵动态性能仿真模型。

分析了配流盘卸荷槽尺寸对柱塞泵性能的影响，对其结构的优化设计有重要意义。

1 轴向柱塞泵的结构特点伴随着液压系统对齿轮泵高效率、高可靠性、高功率密度（高压、大排量）的发展要求，柱塞泵额定工作压力不断提高，高压或超高压柱塞泵配流过程中的油击和噪声问题已经严重限制了柱塞泵的发展[2]。

解决斜盘式轴向柱塞泵配流过程中的油击和噪声问题的主要解决方案为：在高、低压腔间隔的闭死密封区开卸荷槽，使得转子上吸满低压油的工作腔在进入高压排油区的过程中，油液压力均匀升高至排油压力，同等油液压力的液压油接触即不会产生油击现象；同理，转子上的工作腔完成排油历程后，使得工作腔内的油液压力均匀下降至吸油口油液压力。

因此，为解决斜盘式轴向柱塞泵配流过程中的油击和噪声问题，需研究配流盘的工作原理及其卸荷槽结构的设计方法。

2 建立轴向柱塞泵配流动态模型本模型的主要研究对象为轴向柱塞泵的配流盘结构和尺寸参数对泵内部液体的动力学特性以及泵的输出性能的影响，因此建模的重心放在配流盘的配流作用上[3]。

配流整体几何结构用UG建立，图1为轴向柱塞泵配流3D模型，模型设计为9柱塞式轴向柱塞泵。

3 基于Fluent的轴向柱塞泵配流性能分析运用网格划分软件对三角形卸荷槽区域的网格进行局部细化，以提高计算精度。

偏心柱塞泵装配图实验的结论

偏心柱塞泵装配图实验的结论偏心柱塞泵是一种液压柱塞泵，由偏心杆、偏心柱塞、偏心套筒、螺母套组合而成。

它的工作原理是当泵内活塞顶出一部分容积时，由于柱塞偏心面受到力并向上顶，形成了一个圆弧形。

在泵壳中有一根主杆，使其承担垂直的活塞作用。

同时又在副杆上设有一套套筒（套筒中有滑轮),使得缸内各部位均能转动并驱动活塞移动。

这样，泵泵身成半圆形结构。

当偏心套筒端面与主杆间隙小于0.2 mm时，可用于连续往复工作，并能得到较好的效果；当泵内总油缸压缩量小于0.05 MPa时，就有可能使活塞顶出支承腔外；当油缸压力低于0.1 MPa时，则又会形成环形柱塞间隙并不均匀，这是由于两个内转盘在弹簧上产生作用力所致。

偏心柱塞泵中的套筒的内孔有多种形状）与曲轴套间有一个通孔、两个油缸内部有一个主杆、两个套管之间有一个密封套等，因此可以用来进行测量安装和更换。

一、装配前的准备装配前应先将密封套圈拧紧，紧固方法同上。

螺母套应与通孔紧密接触后再紧固。

密封套与通孔之间的密封垫可用油石磨光，以免污染活塞及缸体。

装好后，用螺栓将环法兰连接到活塞环上，然后按顺序拧紧主、副杆螺栓（注：此方法是先调整主杆，再拧紧副杆）。

为避免在装配过程中造成零件变形和破坏密封套的强度或造成泵内部零件的损伤，需进行预试验工作。

试验的目的是验证各种零件之间、轴与轴承之间以及装配中是否存在严重相互摩擦、磨损现象。

如有必要，还可采用振动法或其他方法检查是否有异常现象、噪声和振动情况等。

对于偏心柱塞泵而言，在装配前必须做好各部位的润滑脂的储备，并做好相应的准备工作；在装配前要先用量程合适的工具进行校核测量；注意调节油缸和活塞间隙以使装配时能顺利完成任务。

对于偏心柱塞泵等需要特殊润滑或安装后存在严重磨损问题的零部件应用润滑剂进行润滑后装配。

二、装配方法及步骤安装偏心套筒，其接线图见图1-7-1所示。

曲轴套的螺纹孔应为两个直径相同的圆孔。

偏心套筒组装时用圆锥度装配法，即用螺栓将套管安装在偏心套筒的内孔上，然后将曲轴与偏心套筒的表面用密封好，然后将套筒与曲轴接触的各面安装在同一轴心上。

《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》

《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》篇一一、引言柱塞泵作为液压传动系统中的关键设备，其性能的优劣直接关系到整个系统的运行效率和稳定性。

配流副作为柱塞泵的核心部件之一，其流场特性的研究对于提高柱塞泵的工作性能具有重要意义。

本文通过瞬态流场数值模拟与可视化试验研究，深入探讨了柱塞泵配流副的流场特性，为柱塞泵的设计和优化提供了理论依据。

二、流场数值模拟方法本文采用计算流体动力学（CFD）方法对柱塞泵配流副的瞬态流场进行数值模拟。

首先，建立了配流副的三维几何模型，并进行了网格划分。

然后，根据流体动力学理论，设定了合适的物理模型和数学模型，包括流体物性参数、边界条件等。

最后，通过求解流体动力学方程，得到了配流副的瞬态流场分布。

三、可视化试验研究为了验证数值模拟结果的准确性，本文还进行了可视化试验研究。

通过高速摄像技术和粒子图像测速技术（PIV），观察了配流副的流场特性，并记录了相关数据。

同时，还对不同工况下的流场进行了对比分析，为后续的优化设计提供了依据。

四、结果与讨论1. 数值模拟结果分析通过对配流副的瞬态流场进行数值模拟，得到了流场的压力分布、速度分布等关键参数。

分析结果表明，配流副的流场具有明显的瞬态特性，不同时刻的流场分布存在较大差异。

此外，还发现流场中存在明显的涡旋现象，对泵的性能产生一定影响。

2. 可视化试验结果分析通过可视化试验研究，观察到了配流副的流场实际形态。

与数值模拟结果相比，二者基本一致，证明了数值模拟的准确性。

同时，还发现不同工况下流场的形态和分布存在明显差异，这为后续的优化设计提供了依据。

五、结论本文通过对柱塞泵配流副的瞬态流场进行数值模拟与可视化试验研究，得到了以下结论：1. 配流副的流场具有明显的瞬态特性，不同时刻的流场分布存在较大差异；2. 配流副的流场中存在明显的涡旋现象，对泵的性能产生一定影响；3. 通过可视化试验研究，验证了数值模拟结果的准确性；4. 不同工况下配流副的流场形态和分布存在明显差异，这为后续的优化设计提供了依据。

基于proe的柱塞泵建模及运动仿真_

基于pro/e的柱塞泵的建模及运动仿真[摘要] 柱塞泵是液压系统的一个重要装置。

在设计柱塞泵时对其建模与运动仿真是不可或缺的环节。

Pro/E软件是现今最成功的CAD/CAM软件之一，通过Pro/E 软件的建模与仿真不仅能准确的确定各组件的参数修正，还能更好的设计出各配合组件的最佳运动状态[1]。

本文介绍了Pro/E软件的功能，利用Pro/E软件从零件建模、装配、机构运动仿真几个方面来完成柱塞泵三维设计，并把三维图形转换成二维工程图。

[关键词] Pro/E；柱塞泵；建模；运动仿真；工程图Based on Pro/E of Displacement Pump Modeling andmotion simulation[Abstract] Displacement pump is an important equipment of hydraulic circuit. modeling and motion simulation are indispensable in the process of designing. The Pro / E software is one of the most successful CAD / CAM software by now.Through the modeling and motion simulation by Pro/E, the parameters of each module can be more precise, and it’s easier to design the optimal movement state of each module. This paper makes an introduction of employing Pro/E in the three dimensional modeling design of displacement pump. The design of displacement is mainly carried out in the aspects of module modeling, assembly design, and organization movement simulation. Finally, make the 3D into 2D engineering drawing.[Key words]Pro/E; Displacement Pump;Modeling; Motion Simulation；Engineering Drawing目录0 引言-------------------------------------------------------------11 Pro/E 软件简介---------------------------------------------------12 设计概述---------------------------------------------------------23 设计过程---------------------------------------------------------3 3.1 柱塞泵零件建模----------------------------------------------3 3.2 柱塞泵的虚拟装配-------------------------------------------11 3.3 柱塞泵机构运动仿真-----------------------------------------17 3.4 零件的三维模型图转换成二维工程图---------------------------22 结论---------------------------------------------------------------24 致谢语-------------------------------------------------------------25 参考文献-----------------------------------------------------------260 引言Pro/E（Pro/Engineer操作软件）是美国参数技术公司（Parametric Technology Corporation，简称PTC）的重要产品。

柱塞泵Amesim仿真过程

corresponding pressure
100
drop
o r i f i c e diameter at
20
maximum opening
3. 轴向柱塞泵仿真
柱塞泵完整模型
液压泵的流量
3. 轴向柱塞泵仿真
接下来……
Practice,尝试： · 超级元件定义 · 单柱塞腔流量曲线 · 柱塞泵压力流量曲线
3. 轴向柱塞泵仿真
超级元件——一个柱塞模型
注意：
定义超级元件
定义图标两种方式：自己画图-操作复杂；或者导入图片
3. 轴向柱塞泵仿真
超级元件——一个柱塞模型
超级元件设计
3. 轴向柱塞泵仿真
超级元件——一个柱塞模型
超级元件内部
建模时特别注意
· 流量元件的流量正负：与元件图标方向一致为正，否则为负
大作业：7柱塞柱塞泵模型！要求：排量100mL/rev; 负载压力：100bar
本讲结束!
旋转
α
θ
直线
得到柱塞位移和速度
参数设置
参数设置
3. 轴向柱塞泵仿真
配流副单元
f(x)=x
柱塞孔运动位置关系
参数设置
点位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
出入口口
角度 0 13 22 28
155 161 167 180 270 360
开度 0 0
0.3654 1 1
0.3654 0 0 0 0
点位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
入出口口
角度 0 90
180 193 202 208 335 341 347 360
开度 0 0 0 0
0.3654 1 1

恒压变量柱塞泵斜盘偏心距的计算与仿真

恒压变量柱塞泵斜盘偏心距的计算与仿真下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!恒压变量柱塞泵斜盘偏心距的计算与仿真1. 引言在液压系统中，柱塞泵是一种关键的液压元件，其性能直接影响系统的稳定性和效率。

《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》

《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》篇一一、引言随着工业领域的发展，液压技术的重要性愈发突出。

其中，柱塞泵作为液压系统的重要元件，其性能的优化与提升对于整个系统的运行效率至关重要。

而流场的研究，尤其是瞬态流场的研究，对于理解柱塞泵的内部工作机制和性能优化具有重要价值。

本文旨在通过数值模拟与可视化试验研究，深入探讨柱塞泵配流副的瞬态流场特性。

二、柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟2.1 模型建立首先，我们根据柱塞泵的实际结构和工作原理，建立了精确的三维模型。

模型中包括了柱塞、缸体、配流副等关键部件，并考虑了流体的物理性质和运动规律。

2.2 网格划分网格划分是数值模拟的关键步骤。

我们采用了高精度的网格划分方法，对模型进行了细致的网格划分，以确保模拟结果的准确性。

2.3 数值方法与求解在数值模拟中，我们采用了先进的流体动力学软件，通过设置合适的物理参数和边界条件，对柱塞泵配流副的瞬态流场进行了模拟。

通过求解流体动力学方程，得到了流场的分布情况和变化规律。

三、可视化试验研究为了验证数值模拟结果的准确性，我们进行了可视化试验研究。

通过高速摄像机和高精度测速仪等设备，对柱塞泵配流副的瞬态流场进行了实时观测和记录。

通过对比分析，我们发现数值模拟结果与试验结果基本一致，证明了我们的研究方法的可靠性。

四、结果与讨论4.1 瞬态流场分布通过数值模拟和可视化试验，我们得到了柱塞泵配流副的瞬态流场分布情况。

结果显示，流场在柱塞运动的过程中发生了明显的变化，尤其是在配流副处，流速和压力分布存在显著的差异。

4.2 性能分析通过对流场数据的分析，我们发现柱塞泵的配流副设计对于其性能具有重要影响。

合理的配流副设计可以有效地改善流场的分布情况，降低流体在流动过程中的损失，从而提高柱塞泵的效率。

此外，我们还发现瞬态流场的变化对于柱塞泵的稳定性和寿命也具有重要影响。

4.3 优化建议基于我们的研究结果，我们提出了以下优化建议：首先，应优化配流副的设计，以改善流场的分布情况；其次，应关注瞬态流场的变化情况，以保障柱塞泵的稳定性和寿命；最后，应通过合理的润滑和冷却措施，降低流体在流动过程中的损失和温度升高。

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。

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。

柱塞泵出口管线振动模态仿真分析

Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2023, 12(2), 177-187 Published Online April 2023 in Hans. https:///journal/met https:///10.12677/met.2023.122021柱塞泵出口管线振动模态仿真分析王禄友*，朱林，李骏瑜，赵婷婷，孙炜中石油玉门油田分公司环庆分公司，甘肃庆阳收稿日期：2022年11月4日；录用日期：2023年4月22日；发布日期：2023年4月29日摘要JD 采油厂原油正式外输西部管道以来，外输柱塞泵出口管路振动严重的问题一直未得到有效解决。

在外输期，曾出现过由于管路振动而引起的压力表头脱落、螺栓松动进而发生刺漏的问题，给生产造成了影响，也给安全留下了隐患。

为了分析研究柱塞泵出口管线振动的原因，提出合理的减振方案，降低管线发生共振的风险。

从振动模态分析的角度出发，在CREO 软件中建立出口管线1:1模型，应用ANSYS 软件对管线进行模态分析，求得了不同边界条件下管线的固有频率和模态振型。

对比分析后，结果表明：在现有支撑条件下，前三阶固有频率在工作频率范围内，管线正常工况条件下存在共振的风险；只在回流管弯头处增加支撑，会使低阶固有频率提高至常用工作频率，增大共振风险；在回流管弯头、主管线单流阀和闸阀之间均增加支撑，可有效提高管线固有频率，降低共振风险；另外，验证增加软连接管的措施是有风险的。

关键词柱塞泵，管线振动，模态分析Vibration Modal Simulation Analysis of Outlet Pipeline of Piston PumpLuyou Wang *, Lin Zhu, Junyu Li, Tingting Zhao, Wei SunHuanqing Branch of CNPC Yumen Oilfield Company, Qingyang GansuReceived: Nov. 4th , 2022; accepted: Apr. 22nd , 2023; published: Apr. 29th , 2023AbstractSince JD Oil Production Plant exported crude oil to the west, the problem of serious vibration in the outlet pipeline of external plunger pump has not been effectively solved. During the external*第一作者。

《2024年柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》范文

《柱塞泵配流副瞬态流场数值模拟与可视化试验研究》篇一一、引言柱塞泵作为液压传动系统中的关键元件，其性能的优劣直接影响到整个系统的运行效率和稳定性。

配流副作为柱塞泵的核心部分，其瞬态流场的特性研究对于提高柱塞泵的性能具有重要意义。

本文通过数值模拟与可视化试验研究的方法，对柱塞泵配流副的瞬态流场进行了深入探讨。

二、数值模拟方法1. 模型建立首先，根据柱塞泵配流副的实际结构，建立三维几何模型。

利用专业软件对模型进行网格划分，确保网格质量满足数值模拟的要求。

2. 数值方法选择选用合适的湍流模型，如k-ε模型或大涡模拟（LES）等，对瞬态流场进行数值模拟。

同时，采用有限体积法对控制方程进行离散化处理。

3. 边界条件与参数设置根据实际工作情况，设定合理的边界条件，如进出口压力、流速等。

此外，还需设置模拟参数，如时间步长、迭代精度等。

三、可视化试验研究为了更直观地观察瞬态流场的变化过程，采用可视化试验研究方法。

通过高速摄像技术，捕捉配流副在工作过程中的流场变化情况。

同时，结合粒子图像测速（PIV）技术，对流场的速度分布进行测量。

四、结果与分析1. 数值模拟结果通过数值模拟，得到配流副瞬态流场的压力、速度等分布情况。

分析结果表明，配流副在工作过程中，流场呈现出明显的瞬态特性，压力和速度分布不均匀。

2. 可视化试验结果可视化试验结果与数值模拟结果基本一致，证实了瞬态流场的存在。

通过高速摄像技术，可以清晰地观察到配流副在工作过程中的流动状态，以及流场的变化过程。

PIV技术测量的速度分布结果，为进一步分析流场特性提供了依据。

3. 性能评估与优化建议根据数值模拟和可视化试验结果，对柱塞泵配流副的性能进行评估。

针对存在的问题，提出相应的优化建议，如改进配流副的结构设计、优化工作参数等，以提高柱塞泵的性能。

五、结论本文通过对柱塞泵配流副的瞬态流场进行数值模拟与可视化试验研究，深入探讨了其流场特性。

结果表明，配流副在工作过程中呈现出明显的瞬态特性，压力和速度分布不均匀。

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。

偏心柱塞泵装配图实验的结论

偏心柱塞泵装配图实验的结论偏心柱塞泵的轴心受力较小，一般采用油缸活塞顶或活塞套使之偏心。

一般偏心柱塞泵结构都比较简单，由于液压缸在泵体内壁运动，轴心受力较小，故泵不容易磨损。

为了改善油缸运动中液压缸的受力状况，应使柱塞泵采用偏心结构，柱塞泵又叫活塞式液压泵，将柱塞泵安装在油箱上时只有两个方向。

即泵的两个轴心面都处于同一水平线上。

利用这两个角度与油箱内油缸柱塞泵轴之间作用力使柱塞泵工作。

但此方法对安装不当或装配不牢固都会引起泵和油箱活塞杆之间因产生摩擦力而引起油泥等故障。

• 1.柱塞泵的工作原理柱塞泵是由柱塞、活塞和气缸套等部分组成的，用来将油压给机械零件或给动力传递给机械零件实现工作的设备。

常用的柱塞泵有：单程柱塞泵、多级柱塞泵等。

通常来说，一个活塞在油缸里运动，另一个活塞杆下面运动，活塞杆运动过程中产生相对运动，此时油温升高，由于活塞密封不严，气体被抽走，于是空气便在活塞杆之间积聚起来，从而形成油泥。

当需要从油箱抽油时要将油从油缸活塞孔中放出并清洗油缸内部油泥，防止油箱内残留的油泥腐蚀活塞杆间隙致使工作不良现象发生。

柱塞泵是采用双柱塞泵作为主系统之一而制造出来。

为保证系统能正常工作需要对整个主系统进行相应调节以保证柱塞泵在正常工作时不受外界干扰，使系统的性能得到提高和保证。

• 2.偏心柱塞泵工作时的参数(1)流量：柱塞泵在工作时，油缸柱塞腔的压力为L,因此泵的输出流量为L/s,可在给定流量范围内连续工作25~60 min。

(2)压力：柱塞泵在工作时，柱塞与气缸之间有足够的压力，以保证足够的压力输送液压油。

(3)转速：柱塞泵为圆柱型布置，泵的转速越高，柱塞与气缸之间产生压差的压力也越大。

(4)转速：柱塞泵有较高转速和较低转速之分，所以在设计柱塞时应该根据实际需要选择转速和额定转速各不同的柱塞腔液压机。

但在实际使用中应根据实际需要选择转速及额定转速的比值。

而额定转速应与额定转速下流量值一致。

• 3.偏心柱塞泵装配图实验的结论1)偏心柱塞泵的两个轴偏心在同一水平面上，并使偏心轴的轴线与油箱内油缸结构相垂直。

基于SOLIDWORKS柱塞泵实体设计与仿真

5.主体结构设计成果
滑靴与柱塞
缸体
尚德励志博学笃行
5.主体结构设计成果
泵轴
配油盘
尚德励志博学笃行
6.变量机构设计思路
1 • 原手动变量机构原理分析
2 • 确定改进方案 3 • 新变量机构原理分析
尚德励志博学笃行
7.原变量机构主要结构
使用螺旋结构将旋转运动转化为变量活塞的直线位移，从而带动斜盘偏转，实现变量。
基于SolidWorks柱塞泵实体设计及运动仿真
2020年6月14日
1.设计目的Βιβλιοθήκη 任务随着工业技术的不断发展，液压传动也越来越广，而作为液压传动系统心脏的液压泵就显得更加重要了。液压泵是向液压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件，它是每个液压系统中不可缺少的核心元件，合理选择液压泵对于液压系统的能耗、提高系统的效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要。本设计将设计一台性能优良操作方便的柱塞泵，并辅以动态模拟展现使用效果。
尚德励志博学笃行
9.新变量机构作用原理
尚德励志博学笃行
9.新旧变量机构性能对比
原变量机构
费时费力手动斜盘倾角变化较准确不能实现自动控制
新变量机构
省时省力电机驱动斜盘倾角变化准确自动控制
尚德励志博学笃行
10.装配体爆炸动画
尚德励志博学笃行
11.柱塞泵运行动画仿真
1. 设计一台性能优良的柱塞泵。 2. 设计柱塞泵内部结构。 3. 利用SolidWorks对柱塞泵进行设计绘图。 4. 进行动画仿真。 5. 编制设计计算说明书。
尚德励志博学笃行
2.主要设计内容

偏心柱塞泵仿真分析

机构运动与仿真课程论文机构仿真技术与实例—偏心柱塞泵仿真分析专业：机械设计制造及其自动化指导老师：班级学号：姓名：联系电话：目录1概述 (1)1.1柱塞泵的工作原理 (1)1.3实现软件简介 (2)2柱塞泵的结构设计 (3)2. 1柱塞泵实体造型 (4)2. 2柱塞泵装配 (5)2.3 仿真及仿真结果分析 (6)2. 4有限元分析 (8)3结语 (9)4课程感受 (9)参考文献： (10)偏心柱塞泵仿真分析随着计算机辅助设计技术的飞速发展与功能的不断完善，工程技术人员的设计方法和手段越来越丰富。

尤其是三维CAD/CAM软件的广泛应用与普及，使现代机械产品设计逐步进入了三维时代。

三维设计具有形象、直观、精确、快速的特点，在新产品开发的方案设计、结构分析、产品性能的评估、确定和优化物理样机参数的过程中能够起到决定性作用，并为新产品研发一次成功，提供了强有力的技术支持。

Solidworks motion是基于Windows环境的参数化三维实体造型软件。

为广大工程技术人员在单一的Windows界面上无缝集成了实体造型、有限元分析和优化设计、虚拟装配、三维机构运动仿真、运动干涉检查、工艺规程生成、数控加工、三维实体图转化二维工程图和产品数据共享与集成等多种多样的功能。

1概述1.1偏心柱塞泵的工作原理柱塞泵是液压系统的一个重要装置。

它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。

柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点，被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。

柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其柱塞靠泵轴的偏心转动驱动，往复运动，其吸入和排出阀都是单向阀。

当柱塞外拉时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低于进口压力时，进口阀打开，液体进入；柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体排出。

当传动轴带动缸体旋转时，斜盘将柱塞从缸体中拉出或推回，完成吸排油过程。