[发明专利]一种球形泵活塞静压支撑设计方法有效

专利信息
申请号: 202010185399.0 申请日: 2020-03-17
公开(公告)号: CN111368486B 公开(公告)日: 2021-08-06
发明(设计)人: 关栋;杨楠;李竞;沈辉;龚俊杰 申请(专利权)人: 扬州大学
主分类号: G06F30/28 分类号: G06F30/28;G06F30/17;G06F119/14;G06F119/08;G06F113/08
代理公司: 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 代理人: 董旭东;陈栋智
地址: 225000 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 球形 活塞 静压 支撑 设计 方法
【权利要求书】:

1.一种球形泵活塞静压支撑设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、建立活塞—气缸静压支撑模型:润滑液经过高压喷射在活塞表面和缸体之间形成润滑膜;

步骤2、根据步骤1中的静压支撑模型推导得出球形活塞的支撑力和球形活塞有效承载面积;其中

Se表示球形活塞有效承载面积,θ2到θ1对应的缸体部分为有效承载区域,R为球形活塞半径,d1和d2分别是活塞销及其配合孔的直径;

步骤3、依据球形泵的结构特点和流体静压通道结构,建立等效流体桥模型;等效流体桥模型为公式:

其中润滑油从活塞销和气缸盖间的间隙注入,间隙的流体阻力用Rc表示,为常数;Rg表示静压支撑可调流体阻力,pc=pr-ps表示活塞销和气缸盖间隙处的压降,ps表示润滑液的压降即流体支撑压降,pr表示总压降;

步骤4、对球形泵活塞静压支撑进行系统的分析,得到球形泵活塞表面油膜流速最低时的活塞角度θ,保证支撑油膜流速稳定;球形活塞的支撑力F=psSe,ps表示球形活塞润滑液的入口压力,Se表述球形活塞有效承载面积,球形活塞的支撑力和球形活塞有效承载面积有着直接关系,活塞承载能力取决于有效承载面积,而有效承载面积Se受润滑角度θ1和θ2的影响,润滑膜初始角度θ1由活塞销直径d1决定,因此,d1和θ2都可能直接影响静压支撑性能;Rc又与d1和d2直接相关,如式

即Rc决定了θ1和θ2,经过对不同θ1和θ2的油膜刚度系数曲线分析,得出球形泵活塞表面油膜流速最低时的活塞角度,将这时的活塞角度定义为θ。

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