直線電機(jī)驅(qū)動水液壓柱塞泵研制與試驗研究.pdf

1、水液壓傳動技術(shù)是一種使用過濾后的淡水或海水代替礦物油作為工作介質(zhì)的綠色液壓技術(shù)。水液壓柱塞泵是水液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，由于水介質(zhì)的理化特性差異導(dǎo)致其泄漏、摩擦磨損、腐蝕、氣蝕等現(xiàn)象比油壓柱塞泵嚴(yán)重。傳統(tǒng)的斜盤式柱塞水液壓泵技術(shù)已非常成熟，但是在高圍壓環(huán)境下容積效率大幅下降，因而不適用于深海環(huán)境。采用直線電機(jī)驅(qū)動水液壓柱塞泵，減少了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動柱塞泵中電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動到柱塞往復(fù)直線運(yùn)動的能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，消除了斜盤受圍壓作用效率降低的影響，具有

2、效率高，適應(yīng)深海高圍壓環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，而且采用直線電機(jī)驅(qū)動，通過控制直線電機(jī)的速度，可以實(shí)現(xiàn)泵的無級調(diào)速。
　　本文以直線電機(jī)和水液壓柱塞泵為研究對象，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究，分析了國內(nèi)外水液壓柱塞泵和直驅(qū)泵的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，設(shè)計研制了一種新型的直線電機(jī)驅(qū)動水液壓柱塞泵。通過分析滯后條件下三角波和梯形波的疊加效果，確立了直線電機(jī)的運(yùn)動規(guī)劃，通過AMESim建模仿真確定柱塞泵的配流方式，提出了直線電機(jī)驅(qū)動柱塞泵方案。針對直線電機(jī)驅(qū)動水液壓柱

3、塞泵的柱塞副的受力和泄漏進(jìn)行分析，結(jié)合永磁同步直線電機(jī)的建模，建立直線電機(jī)驅(qū)動柱塞泵運(yùn)動模型，通過搭建單柱塞驅(qū)動特性試驗臺，驗證直線電機(jī)驅(qū)動特性。利用MMW-1立式萬能摩擦磨損試驗機(jī)對316L不銹鋼與四種聚醚醚酮(PEEK)進(jìn)行摩擦學(xué)性能研究，分析了在水潤滑條件下四組對偶摩擦副的摩擦系數(shù)、溫度、磨損量和接觸表面的磨損形貌進(jìn)行，確定了316-PEEKHPV是適用在直線電機(jī)驅(qū)動水液壓柱塞泵中摩擦副的配對材料?；诶碚摵驮囼炑芯浚O(shè)計加工直線