高压海水泵阀配流系统响应特性研究

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1、2013年7月机床与液压Ju1．2013第41卷第13期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．4lNo．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．13．004高压海水泵阀配流系统响应特性研究王国志，陈林，刘桓龙，俞祖英，蒲志林(1．西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2．四川海洋特种技术研究所，四川成都610043)摘要：针对45MPa超高压海水径向柱塞泵在试验中没有泄漏却流量不足的问题进行分析，主要原因是吸入不足和容积效率低下。进水阀的结构不合理会增加水吸入阻力，造成吸入不足；柱

2、塞直径和行程与配流阀的弹簧刚度、预紧力、泵转速等不相匹配会导致阀配系统响应滞后，配流阀无法及时开启和关闭，导致吸入不足，容积效率低下。通过仿真计算，对影响吸入特性和容积效率的参数进行优化，可指导海水泵设计和改进、缩短研发周期和降低研发成本。关键词：超高压海水泵；阀配流系统；容积效率；响应特性中图分类号：TH137．51文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)13—013—3ResearchonResponseCharacteristicsofHighPressureSeaWaterPumpValveTypeSystemWA

3、NGGuozhi，CHENLin，LIUHuanlong，YUZuying，PUZhilin(1．SouthwestJiaotongUniversity，ChengduSichuan610031，China；2．SichuanInstituteofSpecialSeaTechnology，ChengduSichuan610043，China)Abstract：Intheprocessof45MPaseawaterpistonpump’Stest，thequestionthattheflowwasinsufficientwithoutle

4、akagewasanalyzed．Themainreasonswereinadequacyinhalationandlowvolumetricefficiency．Theunreasonableinletvalvestructurecanin—creasewatersuctionresistance，causinginsufficientinhalation；themismatchamongplungerdiameter，strokeandspringstifness，preload，pumpspeed，willcausethatthe

5、valvesystemresponseislag，valvecan’tbeopenedandclosedwithoutdelay，SOinhalationislessandvolumetriceficiencyislow．Throughsimulation，theparametersafectinginhalationcharacteristicsandvolumetriceficien—cywereoptimized．Itprovidestheoreticalbasisforthedesignandimprovementofpump，

6、thedevelopmentcyclecanbeshortenedandthedevelopmentcostisreduced．Keywords：HJighpressureseawaterpump；Valvetypesystem；Volumetriceficiency；Responsecharacteristics针对海水泵在试验过程中出现的容积效率低下问题进行分析，主要有两方面的原因：(1)进口阀的吸人特性不足；(2)弹簧和阀片组成的系统反应滞后。进水阀的结构不合理会导致吸人不足，柱塞直径和行程与配流阀的弹簧刚度、预紧力、泵转速等不相

7、匹配会导致阀配系统响应滞后，容积效率无法得到保证。为了使泵获得最佳性能，通过仿真对上述参数进行优化，得到一个最佳匹配关系。作者以某研究所研发的45MPa径向柱塞泵为例，建立仿真模型，通过仿真研究上述参数对泵的容积效率以及自吸能力的影响，建立上述参数之间的匹配关系。1海水泵结构l一偏心轴2一前端盖3一出水阀4一柱塞安装架5一外套图1所示为45MPa超高压海水径向柱塞泵的结6一进水阀7一柱塞8一柱塞缸套9一后端盖构图，电机带动偏心轴旋转，旋转的偏心轴带动和轴图1海水泵结构承接触的柱塞做往复直线运动。海水泵共2排18个如图1所示位置，当柱塞在

8、回复弹簧的作用下向柱塞，每个柱塞分别配有1个进水阀和出水阀。下运动时，柱塞腔内产生局部真空，使进水单向阀开收稿日期：2012一O5—30基金项目：国家863计划项目(2009AA093303)作者简介：王国