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楔形油膜密封带液力研究

由于配流副密封带的内、外半径比相对较小,完全可以将对数分布做出简化,简化为线性分布,所以图1中将平行油膜的密封带做成了线性的径向力分布。对比图1(a)、(b)中两种分布情形,楔形油膜存在开口,并且楔形油膜楔形开口的位置和开口大小直接对配流副密封带的压力分布产生了影响,从而对有效液压分离力产生影响。由此我们可以得出这样的结论,液压泵配流副的实际工作条件是影响液压分离力大小的重要因素之一。


广一水泵油膜出现左侧开口较大情形时,则油膜左侧密封带的压力变小,油膜右侧压力情形与左侧恰好相反。图中倾斜的几何关系会随着配流副油膜厚度的减小而放大,也就造成配流副密封带上的压力分布变化量增大,继而有各密封带压差满足进一步分析表明,油膜厚度变薄侧的支承力增加造成油膜密封带本身对一定油膜厚度的缸体偏转产生的楔形膜有调整作用,使其达到自动平衡。

图1:两油膜形态下液力分布

两油膜形态下液力分布

配流副因其众多重要的功用而在柱塞泵有着举足轻重的地位,它不仅需要产生足够大的支承力来平衡相当大的压紧力,而且还必须起到良好的润滑和密封作用。为了确保配流副能够在特定的工况下稳定的工作,需要利用各种途径平衡液压力,这样就可以使配流副间产生油膜,适当的稳定的润滑油膜的产生,不仅可以减少甚至是避免缸体端面与配流盘端面的直接接触,防止配流盘因摩擦而过早的磨损,而且,油膜中润滑介质的流动可以起到很好的冷却作用。

图2:配流副结构与主要受力简图

配流副结构与主要受力简图

柱塞在缸体柱塞腔内往复运动过程中,完成柱塞腔的吸油和排油,处于排油过程的广一水泵缸体的柱塞腔排出高压油液,由于高压油液作用于柱塞腔底部台阶端面上,转动的缸体受到轴向力作用,并作用到了配流盘端面上。

图3:配流副受力及力矩图

配流副受力及力矩图

已经完成对缸体的结构优化的前提下,缸体外径D,柱塞个数z,斜盘偏角f,缸孔中心直径d1。内密封带带宽为tin,外密封带带宽为tout,配流盘端面上吸油腰槽和压油腰槽的槽宽s,广一管道泵尺寸的大小限制了缸体尺寸的大小,假如配流盘最大直径r4已经确定,吸、压油槽的腰形槽半角α同样已知,优化模型仅仅考虑除已知条件之外的密封区域其他部分的结构尺寸。


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点击次数:  更新时间:2018-05-16 08:41:45  【打印此页】  【关闭