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纯水液压齿轮泵及试验系统研究

王强  
【摘要】: 纯水液压传动技术因其介质对环境无污染、来源广泛、价格低廉、节约能源、使用安全、压缩损失小、系统使用和维护成本低等一系列突出优点,正好满足了人们日益强烈的环保要求,因而它具有十分广阔的应用领域,如:冶金、井下作业、食品、制药、海洋开发、生物工程等行业。纯水液压传动技术涉及多个学科,是流体传动与控制领域的前沿课题,具有广阔的发展前景。 本文对纯水液压外啮合齿轮泵进行了系统的理论分析,推导出纯水齿轮泵的最佳径向间隙和最佳轴向间隙公式,建立了其数学模型,分析了其动态特性,并对其具体结构进行了分析优化,提出了适合纯水齿轮泵的材料,并对一些关键零部件的表面处理进行了探讨。 本文还设计了一套对纯水液压泵进行型式试验的纯水液压试验系统,除了对齿轮泵进行一般的性能和寿命试验外,还可对其进行气蚀性能的研究。 本文对纯水齿轮泵进行了气蚀及性能实验研究,实验结果表明:低频压力脉动是气蚀初生的伴生现象,其脉动幅值随着气蚀的发展而迅速增长;通过对出口压力脉动信号分析可以判别纯水液压泵的气蚀初生现象;通过功率谱高频幅值分析能够识别气蚀初生和内泄对出口压力脉动能量增强的影响;采用轴向间隙和径向间隙补偿装置能够较好地解决纯水齿轮泵的泄漏问题,有效地提高纯水齿轮泵的容积效率,同时还表明,必须对纯水齿轮泵的关键零部件进行特殊的表面处理才能提高纯水齿轮泵的使用寿命。


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