直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)水液壓柱塞泵研制與試驗(yàn)研究.pdf

1、水液壓傳動(dòng)技術(shù)是一種使用過(guò)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(dòng)水液壓柱塞泵，減少了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)柱塞泵中電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到柱塞往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)，通過(guò)控制直線電機(jī)的速度，可以實(shí)現(xiàn)泵的無(wú)級(jí)調(diào)速。
　　本文以直線電機(jī)和水液壓柱塞泵為研究對(duì)象，結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，分析了國(guó)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(jì)研制了一種新型的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)水液壓柱塞泵。通過(guò)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(dòng)規(guī)劃，通過(guò)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(dòng)柱塞泵方案。針對(duì)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)柱塞泵運(yùn)動(dòng)模型，通過(guò)搭建單柱塞驅(qū)動(dòng)特性試驗(yàn)臺(tái)，驗(yàn)證直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)特性。利用MMW-1立式萬(wàn)能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)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(rùn)滑條件下四組對(duì)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(dòng)水液壓柱塞泵中摩擦副的配對(duì)材料。基于理論和試驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)加工直線