双斜盘轴向柱塞式海水液压电机泵的研究

论文摘要

本文研制了一种可用于海洋水下作业机械的双斜盘轴向柱塞式海水液压电机泵。该泵将双斜盘轴向柱塞泵集成在电机转子内部,电机采用屏蔽式结构,电机的定子铁芯和绕组均封装在密闭腔内,腔内充满变压器油。腔内压力通过均压装置与环境压力平衡。相比三段式结构,该泵实现了液压动力单元的机电液一体化设计,有体积小、重量轻、结构紧凑的特点。文中对双斜盘柱塞泵的柱塞、滑靴和缸体构成的旋转组件进行动力学分析,研究表明:对称的双斜盘结构使旋转组件实现动平衡,轴向截面内的力矩和轴向力也能平衡。通过对旋转配流阀的配流特性进行分析,研究表明:旋转的配流阀受到离心力作用,有助于吸入阀的开启和压出阀的闭合。通过合理的设计,既可以改善吸入性能,同时也保证了容积效率。利用有限元分析软件对液压电机泵及屏蔽套内的电磁场分析,为液压电机泵的定子和转子以及定转子屏蔽套的电磁设计提供参考依据。样机实验表明:双斜盘结构能够在电机转子有限空间内实现双联柱塞泵结构。样机的性能指标达到预期的研究目标,在额定转速1450rpm下空载流量为60L/min;额定压力8MPa时,容积效率达到为70%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 关键技术问题分析
• 1.4 主要研究内容
• 2 机构动力学分析
• 2.1 柱塞组受力分析
• 2.2 转子系统受力分析
• 2.3 本章小结
• 3 配流特性研究
• 3.1 配流阀结构设计
• 3.2 配流特性分析研究
• 3.3 仿真结果分析
• 3.4 本章小结
• 4 电磁场分析
• 4.1 电机电磁场理论
• 4.2 电磁场有限元分析
• 4.3 本章小结
• 5 样机实验研究
• 5.1 样机实验
• 5.2 结果分析
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士期间发表论文与专利成果