[发明专利]一种配流副油膜厚度测量方法

说明书

本发明提供一种配流副油膜厚度测量方法，据配流副采取位置点的油膜厚度实测数据，来确定配流副油膜的总楔形角和方位角；根据所求的总楔形角和粗糙接触面G‑S模型，来计算混合摩擦区域的支撑力；通过建立柱塞缸轴向力平衡方程，来确定最小油膜厚度。该方法得到的最小油膜厚度更为接近实际值，为配流副泄漏量和柱塞式液压元件整体性能评估和磨损程度评估提供了重要数据，进而延长了配流副的使用寿命。

技术领域

本发明属于液压元件技术领域，具体涉及一种配流副油膜厚度测量方法。

背景技术

柱塞式液压泵、马达、液压变压器是静压传动系统的核心元件。该类元件的配流盘与缸体之间的润滑油膜厚度，对柱塞式元件的泄漏和摩擦损失影响很大，配流副油膜厚度越大则泄漏越大，影响轴向柱塞泵的容积效率；厚度越小则磨损加剧，影响配流盘的使用寿命，因此掌握配流副油膜厚度值变化规律十分重要。配流副油膜实际为一个时刻变化的三维楔形体，可由最小油膜厚度、方位角和楔形角构成的三角函数表示。目前对配流副油膜厚度的测试方法，不能有效分析配流副油膜楔形角影响因素和配流盘磨损程度等重要信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配流副油膜厚度测量方法，可以有效的计算配流副油膜厚度，了解配流副油膜楔形角的影响因素和配流盘磨损程度，延长配流盘使用寿命。

为实现上述目的，本发明的技术方案是: 一种配流副油膜厚度测量方法，

1、确定柱塞缸轴向所承受的力：

a、柱塞腔对配流盘的作用力,

式中，为泵排油压力，d为柱塞腔的内径，Z为柱塞腔数目;

b、配流盘对柱塞缸的作用力,

式中，r₁、r₂分别为配流盘内密封带的内径、外径，r₃、r₄分别为配流盘外密封带的内径、外径，r为配流油膜任一位置点的半径，θ_i、θ_j为配流盘油膜高压分布区域的起始角和结束角；

2、在配流盘的外密封外侧三点或多点处安装位移传感器，根据配流副多个位置点的油膜厚度实测数据，确定配流副的楔形角和方位角：

a、配流副楔形油膜的总厚度：

式中, 为配流副油膜的最大厚度和最小厚度，、为柱塞缸力和力矩平衡导致的配流副油膜的XY楔形角的XY方位角，的取值范围是0.00005～0.0002，、为柱塞缸和主轴同轴度误差导致的配流副油膜的Z楔形角与Z方位角，，，为柱塞缸的转角，为配流副磨损导致的配流副油膜的磨损楔形角，是配流副外密封带的外径，为配流副油膜的某位置点的极角；

b、假设最小间隙厚度等于为定值，取值范围为0～10um，那么配流副任一半径r处的间隙厚度为：

式中，是最大油膜厚度点和最小油膜厚度点连线与极径之间的夹角，为配流副油膜总楔形角，表达式为；