基于CFD的轴向柱塞水马达配流盘仿真分析.pdf

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1、20T5年9月机床与液压Sep.2015第43卷第T7期MACHINETOOL3HYDRAULICSYol.43No.17DOI:10.3969/j.in.1001-3881.2015.17.045基于cfd的轴向柱塞水马达配流盘仿真分析莫焘，邓斌，柯坚，刘桓龙，王国志(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)摘要：设计了一种新型配流盘，其适用于缸体固定、配流盘转动的轴向柱塞式水马达。并运用计算流体动力学软件FLUENT建立了该轴向柱塞式水马达工作过程的三维模型，利用滑移网格和动网格技术对其进行瞬态仿真计算，研究了其配流特性。表明对称结构配流盘其腰型槽两端开设有U

2、型槽时，柱塞腔在高低压切换时的压力下降（回升）及上升（回落）现象消失，从而避免了压力突变造成的水击、空化气蚀等现象；此外，出水口流量曲线波峰处震荡现象也明显消失，马达的运转更加平稳，为水压马达配流盘的改进提供参考。关键词：配流盘；轴向柱塞水马达；滑移网格；动网格；瞬态仿真中图分类号：THT37.5T文献标志码：A文章编号：匪-3881(2015)17-#82-3SimulationandAnalysisofValvePlateinWaterHydraulicAxialPistonMotorBasedonCFDMOTao，DENGBin，KEJian，LIUHuanglon

3、g，WANGGuozhi(MechanicalEngineeringCollege，SouthWestJiaoTongUniversity，ChengduSichuaun610031，China)Abstract：Anewkindofvalveplateisdesigned，whichissuitabletouseoncylinderfixeddraulicpistonmotor.ByusingcomputationalfluiddynamicssoftwareFLUENT，themotor’sthree-dimensionalprocesswasestablished，

4、andthetransientstimulationandcalculationweredonebyusingslidingmeshanddynamicmeshtechnology，thenitsflowcharacteristicsoftlievalveplatewerestudied.Itwasshownthattliepressuredrop(rebound)andrise(down)phenomenonoftliepistonchamberdisappearedduringitshighandlowpressureswitchinginthecavityofpis

5、tonwhilethesymmetricalvalveplatehadaU-shapedgrooveatbothendofthewaist-slot.Thus，thephenomenonofwaterhammeringanderosionbypressuremutationwereavoided.Besides，theflowcurvecrestsshockphenomenonisobviouslydisappeared，andthepistonmotorworksmoresteady，whichprovidesareferenccfortheimproveddesign

6、ofwaterhydraulicmotor’svalvvplate.Keywords：Yalvvplate;Waterhydraulicaxialpistonmotor;Slidingmesh;Dynamicmesh;Transientstimulation〇前言1模型建立及网格划分轴向柱塞水马达因其泄量小，各运动副润滑特1.1配流盘几何模型性较好，同时研究表明其材料承受的，值相比其他轴向柱塞水马达主要由壳体、缸体、柱塞、配流结构形式马达要小，有利于降低水马达对材料的耐磨盘、滑靴及斜盘等几部分构成，缸体固定，配流盘、要求，因而轴向柱塞式成为水马达研究的主要结构形斜盘通过键

7、与轴连接并同步转动。水马达工作参数如式。轴向柱塞马达/栗的配流方式中，端面配流结构表1所示。因其磨损后能自动补偿、可采用静压支撑、力或力矩表T水压轴向柱塞马达工作参数平衡等措施在水压柱塞马达中得到了广泛应用[1_2]。人水口压力@/MPaT柱塞个数j7此外，马达工作要求能实现正反转，因而其配流盘必出水口压力@/MPa0.2柱塞直径