往复式增压器的运动特性分析

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1、第27卷第5期排灌机械Vo1．27No．52009年9月DrainageandIrrigationMachinerySep．2009往复式增压器的运动特性分析杨敏官，喻峰，康灿，王育立(江苏大学能源与动力工程学院，江苏镇江212013)摘要：增压器作为超高压水射流切割机的“心脏”，其运行参数直接决定了整台设备的性能．基于牛顿第二定理和水的压缩性公式，建立了不同行程时间段增压器内部的运动微分方程，并通过MATLAB软件对其进行了数值求解．由分析可知，系统油压是增压器运动的重要影响参数，增压器在3个不同的阶段具有明显不同的运

2、动特性，整体呈现先作加速度不断减小的加速运动，接着作加速度不断增加的减速运动，最后作加速度不断减小的减速运动的规律．在行程中出现的最大速度，也远远大于整个行程的平均速度．将理论分析结果与试验结果进行了比较，证明了理论分析的合理性．关键词：增压器；超高压水射流切割；运动特性；数值求解中图分类号：TK7文献标志码：A文章编号：1005—6254(2009)05—0332—05StudyonmovingcharacteristicsofreciprocatingintensifierYongMinguan，YuFeng，Kan

3、gCan，WangYuli(SchoolofEnergyandPowerEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang，Jiangsu212013，China)Abstract：Asthe“heart”ofthesuper—highpressurewaterjetcutter，intensifierSrunningparameterscontrolthecapabilityofwholeequipment．Differentialequationswithdifferenttimewere

4、foundbasedontheNewtonsecondlawandthecompressibleequationofwater．ThenumericalsolutionsweregainedfromMATLABsoftware．Theanalysisrevealsthatthehydraulicpressureisanimportantparameterandthein-tensifierhasdifferentmovingcharacteristicsinthreedifferentdisplacementtime．F

5、irst，thevelocityin—creasescontinuallywiththedecreasingacceleration；thenthevelocitydecreaseswiththeaccelerationin—creasing；finallythevelocitydecreaseswiththeaccelerationdecreasing．Intheentiredisplacement，themaximumvelocityishigherthantheaveragevelocity．Lastly，ther

6、esultsarecomparedwiththeexperi—mentandprovedtobereasonable．Keywords：intensifier；super—highpressurewaterjetcutting；movingcharacteristic；numericalsolution超高压水射流切割是将水由常压加压至300～目前，超高压水射流系统主要采用两种形式的400MPa的超高压力，再利用小孔喷射原理，将超高超高压发生器：一种是超高压柱塞泵，另外一种是液压水的静压能转化为速度达800～1000m／

7、s的高压增压器．超高压柱塞泵产生的压力稍低，主要应用速动能，使水在瞬间成为“无坚不摧”的利刃，实现于水力清洗；液压增压器能产生较高的压力，主要应对各种材料的切割．与传统的机械、火焰法切割以及用于水射流切割．液压增压器的结构如图1所示．等离子、激光切割相比，超高压水射流切割具有高液压油从低压缸左侧进口，流人低压腔，引起活能、冷态、点割、无污染等独特的优点．塞的受力不均，从而带动活塞和活塞杆一起向右运收稿日期：2009—07—13基金项目：国家自然科学基金资助项目(50806031)作者简介：杨敏官(1952一)，男，江苏常

8、州人，教授，博导(sepe@ujs．edu．cn)，主要从事流体机械研究喻峰(1985一)，男，湖南长沙人，硕士生(yf4993@yahoo．an)，主要从事高压水射流研究．第5期杨敏官等：往复式增压器的运动特性分析333动．左侧高压腔中的水不断膨胀，压力急剧降低．当力，；左侧低压腔中液压油对活塞的力F；右高压腔左侧