轴向柱塞泵

摘要： 轴向柱塞泵压力脉动既是引起液压系统转速波动、振动噪声以及输出稳定性的重要原因,也是获取故障信息的主要信息源。液压系统具有强噪声干扰特性,导致监测信号信噪比低,因此很有必要深度挖掘压力信号携带的系统运行状态信息。本文首先通过柱塞泵流量损失机理,来分析流量脉动与压力脉动之间的映射关系。之后基于标准Gabor变换对压力信号进行滤波重构。最后根据压力信号时域波形形貌,提出4个特征指标来分析不同运行工况下的压力脉动特点。实验结果表明标准Gabor变换能够准确提取信号中的高次谐波及相位频率。其重构的轴向柱塞泵压力脉动时域波形形貌,蕴含着丰富的运行状态信息。通过分析各工况下脉动的变化特点,为液压泵、马达及关键元件的故障诊断和健康评估提供了新的理论依据和方法支持。

摘要： 针对轴向柱塞泵实际故障诊断中采集到的故障类数据远少于正常类数据的情况,为提升故障分类精确率,提出了一种基于平衡随机森林(Balanced Random Forest,BRF)的轴向柱塞泵故障诊断方法。BRF算法是随机森林(Random Forest,RF)的改进算法,将欠采样方法与RF结合,强化了RF处理非均衡数据的能力。通过开源的UCI数据集对该算法的性能进行了测试,相较于RF以及合成少数类过采样(Synthetic Minority Over-sampling Technique,SMOTE)与RF的组合算法SMOTE-RF,BRF算法在少数类分类精确率方面有所提升。最后,将BRF算法应用于轴向柱塞泵的故障诊断中。结果表明,在类间数据不均衡的条件下,相较于RF及SMOTE-RF算法,BRF算法能够取得更高的故障分类精确率。

摘要： 不同工况下的轴向柱塞泵故障数据存在分布差异,现有的基于特征迁移学习的变工况故障诊断方法大多只通过单个传感器信号进行分析,具有一定的局限性和片面性。为了利用多传感器信号提高变工况下轴向柱塞泵故障诊断的性能,该研究提出一种耦合分类器子空间嵌入分布自适应(Subspace Embedded Distribution Adaptation with Coupled Classifiers,SEDACC)方法。该方法利用多传感器信号的频谱数据构造主要数据集和辅助数据集,通过子空间对齐(Subspace Alignment,SA)方法将源域和目标域的主要数据投影到公共子空间中,并采用加权条件最大均值差异(Weighted Conditional Maximum Mean Discrepancy,WCMMD)作为度量进行特征分布的适配。同时,基于结构风险最小化(Structural Risk Minimization,SRM)准则在源域标签数据上学习主分类器,根据主分类器对于目标域的预测结果在目标域辅助数据上学习辅助分类器。通过交替和迭代策略不断优化分类器参数,最后对二者进行加权融合得到最终的诊断模型。通过轴向柱塞泵变工况故障诊断试验进行验证,结果表明,当以垂直于端盖的z方向振动信号为主要数据并使用声音信号(或以平行于端盖的x方向的振动信号)作为辅助数据时,SEDACC方法在6种迁移任务中的平均准确率为99.88%(99.46%),高于其他方法。此外,所提方法在目标工况样本稀少的情况下仍具有较高的诊断精度,当目标域和源域样本数比值为0.2时,6种迁移任务的平均准确率达到92.66%。研究结果可为更完备与准确的机械故障诊断提供参考。

摘要： 空化现象的产生严重制约了轴向柱塞泵向高速高压方向发展,需要对柱塞泵的空化状态检测与智能故障诊断展开研究,因此,结合深度学习网络与非线性分类器的优点,提出了一种基于CBLRE(CNN+BiLSTM+RELM)模型的柱塞泵空化状态识别方法(检测模型)。首先,对不同空化状态下柱塞泵的一维原始振动信号进行了数据增强,并对其进行了标准化处理;然后,利用卷积神经网络(CNN)自动提取信号的特征,并对其进行了特征降维处理;利用双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络学习特征序列的时间依赖性,利用正则化极限学习机(RELM)的非线性分类器对特征进行了分类,实现了对柱塞泵的空化状态检测与智能故障诊断;最后,为测试CBLRE模型的性能,搭建了实验平台,在此之上将CBLRE模型与其他模型进行了对比,分析了该模型在不同工况下的性能表现。研究结果表明:该模型的结构稳定、训练时间短,且在不同负载下均可保持良好的泛化性能,空化状态识别率均达到99%以上,该结果验证了柱塞泵空化状态识别方法的有效性;此外,该模型还可有效识别空化现象与柱塞泵的其他故障。

摘要： 针对轴向柱塞泵旋转组件,建立一类含有横向呼吸裂纹的单盘悬臂柔性转子有限元模型。采用数值积分方法进行仿真,得到转子系统的时间历程、轴心轨迹和频谱图等振动响应,分析裂纹深度、裂纹位置对转子振动特性的影响规律。结果表明:当横向裂纹位于轴承2时,随着裂纹深度的增加,转子二倍频及三倍频幅值随之增大,并且转子转速在1/2和1/3临界转速附近时,轴心轨迹具有内凹的变化趋势;当裂纹位于刚性圆盘附近时,对转子轴心轨迹、频率幅值等影响较小,并且轴心轨迹具有外凸的变化特点。

摘要： 针对某型号轴线柱塞泵,分别从封闭中空柱塞和空心柱塞的角度,建立了轴向柱塞泵AMESim和Simerics MP+配流副仿真模型,分析了两种不同闭死容积的柱塞对柱塞泵出口流量脉动的影响,得出封闭中空柱塞通过减小柱塞腔闭死容积,能有效降低柱塞泵出口流量脉动,对柱塞泵减振降噪具有重要的指导意义。

摘要： 为改善微小型轴向柱塞泵配流副润滑特性,对缸体进行受力分析,建立了配流副油膜润滑模型,以泄漏量、缸体倾覆角、粘性摩擦力矩为优化目标,采用多目标遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅱ)对配流盘密封环结构参数进行了优化,包括配流盘密封环径向尺寸R_(1)、R_(2)、R_(3)、R_(4)和腰型槽起点张角θ。模型考虑缸体微观的倾斜运动以及宏观的旋转运动,对楔形油膜的动态变化过程进行了仿真。通过有限容积法对雷诺方程进行离散化处理,得到配流盘表面油膜的压力分布情况,并分析了密封环结构对油膜特性的影响。研究结果表明,密封环最外缘的尺寸对油膜润滑性能影响较小,腰型槽起点张角和密封环内缘尺寸对缸体倾覆角的影响较大;配流盘结构优化后,油膜综合润滑特性提升5.4%,倾覆角和泄漏量分别下降3.8%和29.6%。

摘要： 针对某型号轴向柱塞泵在重载小流量工况下容积效率低的问题,运用AMESim软件搭建轴向柱塞泵配流副原理模型,对配流盘的结构进行优化设计并对优化前后的容积效率进行对比分析,最后,通过试验验证了相关设计参数的正确性,结果表明:优化后的配流盘结构能明显地改善重载小流量工况下轴向柱塞泵的容积效率。

摘要： 工程机械轴向柱塞泵在实际的工作过程中,由于物理、化学因素或操作人员使用不当等人为因素的影响,在使用一段时间后轴向柱塞泵会出现一些故障现象,致使轴向柱塞泵的使用寿命缩减,影响施工进度。为了解决轴向柱塞泵在工作过程中出现的故障问题,对常见的几种故障进行了分析。通过研究轴向柱塞泵的故障情况,对引起轴向柱塞泵故障的原因进行了详细的分析,并提出了改进方案;重新投入使用后验证了改进方案的可行性。提出了关于轴向柱塞泵设计、运行和维护的预防措施,提高了轴向柱塞泵的稳定性和可靠性,为今后轴向柱塞泵的现场故障解决和预防提供了有效参考。

摘要： 文章详细叙述了稀土钢板材公司现有液压系统工况下轴向柱塞泵由于零部件损坏、油液污染、泄漏、摩损及装配精度等原因所引起的泵体过热、密封不良、系统污染、噪声及流量不足等故障及问题,并针对故障产生情况分析其诱因及特点,检查内部构件损伤及运行状况、油液质量及清洁度、系统泄漏及温度情况,对液压系统做出有效的故障诊断,保证轴向柱塞泵及液压系统的稳定运行。

摘要： 介绍了PHM试验的定义、作用和应用领域.以轴向柱塞泵PHM试验为分析对象介绍了国内外在PHM试验领域的研究现状.在此基础上,研究分析了轴向柱塞泵的故障模拟试验方法以及全寿命试验方法.给出了PHM试验的基本思路,各试验环节的基本内容以及可应用的试验方法和数据分析方法.

摘要： 轴向柱塞泵工作过程中的振动信号经常会受到柱塞往复运动引起的自然周期性脉冲以及背景噪声的污染,故障特征提取困难.为确定柱塞泵振动信号带通滤波时的中心频率,提出一种基于数值模拟驱动的中心频率确定方法.利用ANSYS软件对柱塞泵轴承进行建模仿真,在对轴承工作状态进行深入分析的基础上,通过模态分析得到第一阶弯曲振动固有频率,作为带通滤波器的中心频率并以固定的带宽进行带通滤波.通过与谱峭度方法进行对比研究,验证了该方法能有效提取出柱塞泵轴承的故障特征.

摘要： 提高工作转速和压力是轴向柱塞泵提高功率密度的重要途径,而目前轴向柱塞泵基于材料pv值的设计方法只能实现中等压力等级柱塞泵的设计,无法解决设计高速高压轴向柱塞泵摩擦副所需的基础理论难题,本项目皆在通过对轴向柱塞泵摩擦副开展微尺度液膜动力学研究,解决柱塞泵摩擦副的液膜密封问题,为设计高速高压轴向柱塞泵提供基础理论支撑.项目综合流体力学、弹性力学、多体动力学、摩擦学等多个学科的理论,研究柱塞泵滑靴副、配流副以及柱塞副的微尺度液膜厚度方程、表面变形方程、摩擦副流体动力润滑方程等,建立摩擦元件的液膜动力学模型,分析摩擦副构件微运动和微尺度液膜动态特征,探讨微尺度油膜参数变化规律.项目研究结果为高速高压柱塞泵微尺度液膜设计理论的形成提供理论支撑,促进了我国自主高性能轴向柱塞泵的形成.

摘要： 轴向柱塞泵以其高压、高效率等优点广泛应用于工程机械、加工工业和航空航天等领域中.轴向柱塞泵向着高速高压化发展,使得轴向柱塞泵的关键摩擦副仿真成为国内外研究的热点.柱塞腔内压力与轴向柱塞泵内柱塞副、滑靴副和配流副的润滑状态息息相关.本文计算得到了基于压力建立方程和节流口流量公式的柱塞腔内动态压力曲线.通过柱塞副油膜离散化处理,并求解雷诺(Reynolds)方程和柱塞动力学平衡方程,获得了柱塞轴心呈周期性变化的微运动轨迹.仿真结果表明,柱塞腔内压力等级和突变状态对于柱塞微运动具有很大影响.本论文可以为柱塞泵动态压力和柱塞副油膜参数优化设计提供理论支持.

摘要： 本文通过振动和噪声测试试验台,在两种不同的试验工况下,对轴向柱塞泵的表面振动速度和声压级进行了测试.使用傅里叶变换对测试数据进行处理,分析了不同试验工况下轴向柱塞泵的声振特性,探讨了振动速度和声压级之间的对应关系.然后对比了两种配流盘结构对声振特性的影响,给出了配流盘的适用范围和各自的优势,为不同工况下轴向柱塞泵的配流盘结构的选择提供了一定的参考.

摘要： 针对某型轴向柱塞泵耐久性试验过程出现的缸体配流面腰形槽气蚀问题,通过对缸体配流面腰形槽气蚀形成机理的分析,结合配流过程的理论计算及仿真验证,认为影响缸体配流面腰形槽气蚀的主要因素是配流盘卸荷槽,提出了通过调整配流盘卸荷槽结构的方法来改善缸体配流面腰形槽的气蚀问题.经试验验证,配流盘卸荷槽结构调整后的缸体配流面腰形槽气蚀问题得到了明显的改善.

摘要： 流体传动系统中,轴向柱塞泵的高噪声成为其一个显著弊端,高噪声的噪声源主要来自于柱塞腔压力产生的各种作用力和力矩.但是目前的研究对于轴向柱塞泵的主要噪声源缺乏相关的深入探索.本文的目的在于分析轴向柱塞泵的主要噪声源.通过集中参数仿真模型在时域和频域对轴向力和力矩进行分析.通过测量不同压力等级和不同排量下典型位置的振动特性,对比不同位置的速度大小,或者单个测量位置不同方向的速度大小确定分析主要噪声源.本文有利于促进对于轴向柱塞泵高噪声的深入研究.

摘要： 斜盘式轴向柱塞泵变量机构机理模型的影响因素较多,建立数学模型无法获得其准确的机理模型.因此采用实验的方法,针对某型号斜盘式轴向柱塞泵,对其变量机构进行系统辨识.在额定工况下,以频率分别为1Hz、2Hz、5Hz、10Hz的方波信号作为柱塞泵变量机构中比例减压阀激励信号,通过角度传感器反馈不同激励信号下的斜盘倾角,获得系统方波响应.利用MATLAB软件找到激励信号和响应信号的变程值,获得变量机构幅频特性和相频特性,辨识出柱塞泵变量机构的传递函数模型.

摘要： 微型轴向柱塞泵广泛应用于航空、航天、船舶、石油、军事特种机器人等装备中.在高温的恶劣工作环境下、流体介质的粘度大大降低易导致微型轴向柱塞泵滑靴-斜盘摩擦副油膜失效,滑靴磨损加快,导致泵泄漏增加,效率下降,使用寿命缩短.以微型轴向柱塞泵滑靴-斜盘摩擦副为研究对象,采用概率设计理论建立微型轴向柱塞泵滑靴-斜盘摩擦副的可靠性设计模型,计算出该摩擦副的可靠性水平,进而发现和排除设计的薄弱环节,从根本上提高滑靴-斜盘摩擦副的固有可靠性.

摘要： 轴向柱塞泵工作产生的流量脉动和机械振动绝大部分通过液压管路向系统中传递.采用蓄能器等常见的泵口流量脉动吸收装置虽然取得了较好效果,但是对于振动控制和系统可靠性要求更好的飞机液压系统,仍有一些不足.本文基于仿生学思想,结合四足动物心脏出口血管能够承受瞬间高压大流量血液脉动的生物学特点,提出一种新型仿生式液压管路,其具有“外刚内柔,内壁超滑”的特点,从而使其能够直接吸收流量脉动,而且避免了泵口管路中湍流的产生,能够更好地从源头吸收航空液压泵口流量脉动并抑制管路振动.针对仿生式液压管路的结构优点,参考某型飞机液压泵口不锈钢液压管路参数,在ANSYS软件平台中建立该不锈钢液压管路和仿生式液压管路的双向液固耦合动力学模型,利用Workbench对模型进行迭代解耦,得到各自对应的流量脉动及管路振动结果.结果表明,所设计的仿生式液压管路对流量脉动的吸收及管路振动的抑制具有更好的效果,为管路振动控制提供新的技术途径.

摘要： 柱塞(5)的前边缘侧的端部具有长度为圆柱部(20)的长度的10％～80％且高度为间隙的10％～160％的1.2次曲线～2.5次曲线的鼓凸。柱塞(5)的后边缘侧的端部具有长度为圆柱部(20)的长度的10％～60％且高度为间隙的10％～160％的1.2次曲线～2.5次曲线的鼓凸。缸体(3)的前边缘侧的端部具有长度为圆柱部(20)的长度的8％～60％且高度为间隙的12％～125％的1.2次曲线～2.5次曲线的鼓凸。

摘要： 柱塞(5)的前边缘侧的端部具有长度为圆柱部(20)的长度的10％～80％且高度为间隙的10％～160％的1.2次曲线～2.5次曲线的鼓凸。柱塞(5)的后边缘侧的端部具有长度为圆柱部(20)的长度的10％～60％且高度为间隙的10％～160％的1.2次曲线～2.5次曲线的鼓凸。缸体(3)的前边缘侧的端部具有长度为圆柱部(20)的长度的8％～60％且高度为间隙的12％～125％的1.2次曲线～2.5次曲线的鼓凸。

摘要： 本发明属于柱塞泵技术领域，具体涉及一种用于斜盘式轴向柱塞泵的柱塞及斜盘式轴向柱塞泵。所述柱塞能够与缸体相配合，其中包括球头和柱塞体，柱塞体的一端设于缸体内，柱塞体内部设有柱塞内孔，球头上设有阻尼孔，阻尼孔与柱塞内孔相通连接，沿柱塞体的一端朝向柱塞体的另一端的方向，柱塞体的径向尺寸先增大后减小，柱塞体的外表面上设有多个螺旋型的液压油槽，多个液压油槽的一端与柱塞体的一端的端面相平齐，液压油槽上还设有导油孔。通过使用本发明所述的用于斜盘式轴向柱塞泵的柱塞及斜盘式轴向柱塞泵，能够利用液压油槽内的液压油形成耐磨油层，对柱塞体的表面进行静压支承作用，减少柱塞体的机械磨损，提高柱塞的使用寿命。

摘要： 本发明涉及一种轴向柱塞泵柱塞及轴向柱塞泵，包括柱塞球头(1)和柱塞杆(2)，所述柱塞杆(2)的末端设置有轴承(3)，通过所述轴承(3)带动所述柱塞杆(2)摆动。根据本发明所提供的柱塞的运用，能有效减小柱塞与泵缸体柱塞孔的摩擦磨损，提高轴向柱塞泵的寿命及效率。

摘要： 本发明属于柱塞泵技术领域，具体涉及一种用于斜盘式轴向柱塞泵的柱塞及斜盘式轴向柱塞泵。所述柱塞能够与缸体相配合，其中包括球头和柱塞体，柱塞体的一端设于缸体内，柱塞体内部设有柱塞内孔，球头上设有阻尼孔，阻尼孔与柱塞内孔相通连接，沿柱塞体的一端朝向柱塞体的另一端的方向，柱塞体的径向尺寸先增大后减小，柱塞体的外表面上设有多个螺旋型的液压油槽，多个液压油槽的一端与柱塞体的一端的端面相平齐，液压油槽上还设有导油孔。通过使用本发明所述的用于斜盘式轴向柱塞泵的柱塞及斜盘式轴向柱塞泵，能够利用液压油槽内的液压油形成耐磨油层，对柱塞体的表面进行静压支承作用，减少柱塞体的机械磨损，提高柱塞的使用寿命。

摘要： 本发明公开了无配油盘的轴向柱塞泵的轴向支撑结构及轴向柱塞泵，设在泵体上，包括泵轴，泵轴的端部一位于泵体内，泵轴的端部二位于泵体外，所述泵体内设有柱塞腔，所述柱塞腔内设有能轴向活动的柱塞，所述泵体内设有斜盘，斜盘固定在泵轴上，所述斜盘的一侧与柱塞联动，位于斜盘另一侧的端部一顶在泵体的内壁上，并与泵体的内壁面与面接触，泵体的内壁用于承受泵轴的作用力。

摘要： 本实用新型涉及一种轴向柱塞泵的柱塞结构及包括其的轴向柱塞泵，柱塞结构设置轴向柱塞泵的缸体的容置空间内，并可沿容置空间进行往复运动；柱塞结构包括：柱塞本体、柱塞球头；柱塞球头连接于柱塞本体的一端，柱塞本体沿轴向设置有柱塞孔；柱塞本体的侧壁上设置有至少一个辅助吸油孔，以连通柱塞孔和柱塞本体外部；辅助吸油孔在柱塞本体的侧壁的预设位置上形成吸油口。本实用新型柱塞结构在轴向柱塞泵吸油不足是，油液通过辅助吸油孔进入到柱塞孔内，对油液进行补充，进而能够防止柱塞结构处于最大行程时，轴向柱塞泵的吸空现象发生，避免零部件的损坏。

摘要： 本实用新型公开一种用于轴向柱塞泵的柱塞及轴向柱塞泵，所述的柱塞包括：柱塞头；及柱塞柱体，与所述柱塞头一体连接；所述的柱塞柱体包括柱体本部、第一倾斜配合部和第二倾斜配合部，所述的柱体本部呈柱状结构，所述的第一倾斜配合部设置在柱体本部的一端，所述第二倾斜配合部设置爱柱体本部的另一端，所述的第二倾斜配合部与所述柱塞头一体连接；所述第一倾斜配合部的外周壁的内径由远离柱塞头端向靠近柱塞头端逐渐增大，形成第一倾斜配合面，所述第二倾斜配合部的外周壁的内径由靠近柱塞头端向远离柱塞头端逐渐增大，形成第二倾斜配合面。本实用新型的柱塞在斜盘推力的作用下发生倾斜时，可增加与衬套的接触面积有效减小对衬套的磨损。

摘要： 本发明涉及一种轴向柱塞泵柱塞及轴向柱塞泵，包括柱塞球头(1)和柱塞杆(2)，所述柱塞杆(2)的末端设置有轴承(3)，通过所述轴承(3)带动所述柱塞杆(2)摆动。根据本发明所提供的柱塞的运用，能有效减小柱塞与泵缸体柱塞孔的摩擦磨损，提高轴向柱塞泵的寿命及效率。

摘要： 本实用新型涉及柱塞结构与柱塞泵技术领域，公开了一种轴向柱塞泵的改良式柱塞结构，包括柱塞杆、回程弹簧、弹簧导杆、钢球及钢球座，所述柱塞杆内设中空流道，所述弹簧导杆滑动插接于所述中空流道内，所述回程弹簧套设于所述弹簧导杆上，其两端分别与所述中空流道内壁及所述弹簧导杆连接，所述钢球滑动夹持于所述弹簧导杆与所述钢球座之间；所述柱塞杆包括球形接头及与所述球形接头一体成型的杆体，所述中空流道贯通所述球形接头及所述杆体，所述球形接头上滑动套设有滑靴；该柱塞结构受压部分由点接触变为面接触，配合滑靴提高稳定性，减少运转过程中磨损；并提供一种该带有该改良式柱塞结构的轴向柱塞泵。