3905 軸向柱塞泵設計

3905 軸向柱塞泵設計,軸向,柱塞,設計 本科畢業(yè)設計（論文）文獻綜述院 （系）： 機電工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機械制造及其自動化二班 學生姓名： 樊俊 學 號: 200310621088 2007 年 4 月 20 日本科生畢業(yè)設計（論文）文獻綜述評價表畢業(yè)設計（論文）題目 軸向柱塞泵設計綜述名稱 軸向柱塞泵設計文獻綜述評閱教師姓名 張勇 職稱 講師評 價 項 目 優(yōu) 良 合格 不合 格綜述結構 01 文獻綜述結構完整、符合格式規(guī)范02 能準確如實地闡述參考文獻作者的論點和實驗結果03 文字通順、精練、可讀性和實用性強綜述內容04 反映題目所在知識領域內的新動態(tài)、新趨勢、新水平、新原理、新技術等05 中、英文參考文獻的類型和數量符合規(guī)定要求，格式符合規(guī)范參考文獻06 圍繞所選畢業(yè)設計（論文）題目搜集文獻成績綜合評語：評閱教師（簽字）： 年 月 日文獻綜述軸向柱塞泵設計1 前言本文介紹了國內外軸向柱塞泵的研制，生產情況。重點敘述了高太低噪聲機電控制式軸向柱塞泵毓產品的結構特點及性能指標，并對該產品的發(fā)展前景與適用場合進行了簡要的分析與展望。隨著科學技術的不斷發(fā)展，現代設備的自動化水平越來越高。而液壓傳動及控制系統(tǒng)以其傳遞功率大、控制精度高、響應速度快、易于實現機電液一體化控制等優(yōu)點，被廣泛應用于各行各業(yè)中。對作為液壓系統(tǒng)動力源——液壓泵的要求也愈來愈高。徑向柱塞泵以其工作壓力高、抗沖擊。壽命長、控制精度高、噪聲低等優(yōu)點，引起國內外液壓泵生產廠家的重視和使用廠家的青睞。它被廣泛應用于冶金、礦山、鍛壓、注塑、船舶、重型等機械設備中。2 正文2．1 國內外軸向柱塞泵的研制和生產現狀軸向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流軸向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點。國際上 70、80 年代發(fā)展的軸配流軸向柱塞泵克服了閥配流配向柱塞泵的不足。由于軸向泵結構上的特點，軸配流配向柱塞泵耐沖擊、壽命長、控制精度高。使其成為一種優(yōu)良的高壓泵，代表當今國際上液壓泵制造的先進水平。但是，它技術含量高、加工制造難度大，國際上只有博世（ BOSCH）公司、沃依特（ VOITH）公司等少數幾家公司能夠生產。而博世公司只能生產90mL 以下規(guī)格的泵，沃依特公司只生產 110 一 250mL／r 規(guī)格的泵。我國從 80 年代末 90 年代初有很多科研機構與生產廠家開始研究開發(fā)這種產品，但都沒有取得實質性進展。主要因為在理論上有待深化，在實際生產中不能解決轉子與配流軸、滑靴與定子兩對摩擦副燒研的問題。有些生產廠家在柱塞內孔通過澆鑄軸承合金等方法來克服燒研，但效果并不理想，這種辦法在小排量泵中使用，雖然能夠防止摩擦副燒研的問題，但泵的使用壽命不長。由我國著名的液壓專家盧望研究員和材料專家閏秉均教授及其課題組經過多年研究與開發(fā)，取得了“過平衡壓力補償方法及雙排軸向柱塞泵”和“一種新型高壓大排量軸向柱塞泵”兩項技術專利，“合金奧氏體一貝氏體球鐵開發(fā)應用研究”一項國家新材料技術成果。這些技術成果的取得，使我國徑向柱塞泵的研制在設計理論與材料工藝方面取得突破性進展。蘭州永新科技股份有限公司以上述兩項專利與一項新材料技術成果為支持，成功地開發(fā)生產的 JBP 系列機電控制式徑向柱塞泵，是國家科技部“八五”攻關和國家科技部火炬計劃項目。該泵在多家企業(yè)進行了 2—3 年的工業(yè)考核試驗，性能優(yōu)良。泵的技術發(fā)展一如其他產業(yè)的發(fā)展一樣，是由市場需求的推動取得的。如今，歷史已進入到二十一世紀，人們在以環(huán)保、電子等領域高科技發(fā)展及世界可持續(xù)發(fā)展為主所產生的巨大需求的大背景下，對于包括泵行業(yè)在內的許多行業(yè)或領域都帶來了技術的飛速變革和發(fā)展。 2.2 泵的技術發(fā)展趨勢產品的生命力在于市場的需求。如今的市場需求正是要求有各自的特色特點，做到與眾不同；正是這一點，造就了泵產品的多元化趨勢。它的多元性主要體現在泵輸送介質的多樣性、產品結構的差異性和運行要求的不同性等幾個方面。從輸送介質的多樣性來看，最早泵的輸送對象為單一的水及其它可流動的液體、氣體或漿體到現在可輸送固液混合物、氣液混合物、固液氣混合物，直至輸送活的物體如土豆、魚等等。不同的輸送對象對于泵的內部結構要求均不同。除了輸送對象對泵的結構有不同要求外，在泵的安裝形式、管道布置形式、維護維修等方面對泵的內在或外在的結構提出新要求。同時，各個生產廠商，在結構的設計上又加入了各自企業(yè)的理念，更加提高了泵結構的多元化程度?；诳沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)保的總體背景，泵的運行 環(huán)境對泵的設計又提出了眾多的要求，如泄漏減少、噪聲振動降低、可*性增加、壽命延長等等均對泵的設計提出了不同的側重點或幾個著重點并行均需考慮，也必然形成泵的多元化形式。2．2．1 泵設計水平提升與制造技術優(yōu)化的有機結合進入信息時代的今天，泵的設計人員早已經利用計算機技術來進行產品的開發(fā)設計（如 CAD 的利用），大大提高了設計本身的速度，縮短了產品設計的周期。而在生產為主的制造當中，以數控技術 CAM 為代表的制造技術業(yè)已深入到泵的生產當中。但是，從目前國內的情況看，數控技術 CAM 主要應用在批量產品的生產上。對于單件或小批的生產，目前 CAM 技術尚未在泵行業(yè)當中普遍實施，單件小批的生產仍舊以傳統(tǒng)生產設備為主。由于市場要求生產廠商的貨期盡可能縮短，尤其對于特殊產品（針對用戶要求生產的產品）供貨周期縮短，必然要求泵的生產企業(yè)加速利用 CAM 技術，甚至是計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、柔性制造（FMC 和 FMS）對從設計到制造模具、零件加工等各環(huán)節(jié)協(xié)調一致處理，保證一但設計完成，產品零部件的加工也是趨于同期完成，以確?？s短產品的生產周期。與此同時，除利用計算機制圖外，還將在計算機這個載體上實現產品的強度分析、可*性預估和三維立體設計，將原來需要在生產中發(fā)現和解決的工藝問題和局部結構問題及裝配性問題等方面提到生產前進行防范，縮短產品的試制期。2．2．2 產品的標準化與模塊化在產品出現多元化的同時，泵作為通用產品，總體總量依舊巨大。在市場中，除出現技術性競爭外，產品的價格競爭尤其是通用化產品的價格競爭是必然趨勢。在產品出現多元化的趨勢下，要實現產品價格的競爭優(yōu)勢，提高產品零部件的標準化程度，實現產品零部件的模塊化是必須的。在眾多零部件實現模塊化后，通過不同模塊的組合或改變個別零件的特性，以實現產品的多元化。同時，只有當零部件標準化程度提高后才有可能基于產品的多元化基礎上實際規(guī)?；牧悴考a，用以降低產品的生產成本和形成產品的價格競爭優(yōu)勢，也可以在產品多元化的基礎上進一步地縮短產品的交貨周期。2．2．3 泵內在特性的提升與追求外在特性所謂泵的內在特性是指包括產品性能、零部件質量、整機裝配質量、外觀質量等在內的產品固有特性，或者簡稱之為品質。在這一點上，是目前許多泵生產廠商所關注的也是努力在提高、改進的方面。而實際上，我們可以發(fā)現，有許多的產品在工廠檢測符合發(fā)至使用單位運行后，往往達不到工廠出廠檢測的效果，發(fā)生諸如過載、噪聲增大，使用達不到要求或壽命降低等等方面的問題；而泵在實際當中所處的運行點或運行特征，我們稱之為泵的外在特性或系統(tǒng)特性。技術人員在進行產品設計時，為提高某一產品的百分之一效率常?；ㄙM不少心思；而泵運行如果偏離設計的高效點，實際運行的效率遠不止降低百分之一。現在，泵生產廠家同時為用戶配套包括變頻在內的控制設備及成套設備，實際上已介入到泵的外在特性的追求上了。在此基礎上，再關注泵的集中控制系統(tǒng)，提高整個泵及泵站運行效率，則是在泵外特性的追求上更上一層樓。從銷售角度看，推銷產品即是在推銷泵的內在特性；而關注泵的外特性則是生產廠商不僅是推銷產品，而是在推銷泵站（成套項目）。 從使用角度看，好的產品必定是適合運行環(huán)境的產品而非出廠檢測判別的產品。2．2．4 機電一體化的進一步發(fā)展正如科學技術的發(fā)展一樣，現階段科技領域中交叉學科、邊緣學科越來越豐富，跨學科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產品的技術發(fā)展亦是如此。以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問題，必須從電機結構開始，單局限于泵本身是沒有辦法實現的；解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態(tài)和振動外，同時需要解決電機風葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機內加設諸如泄漏保護、過載保護等措施；提高泵的運行效率，須借助于控制技術的運用等等。這些無一不說明要發(fā)展泵技術水平，必須從配套的電機、控制技術等方面同時著手，綜合考慮，最大限度地提升機電一體化綜合水平。3.總結過去的十多年來，新材料和新工藝的運用是推動泵技術發(fā)展的一個主要的因素。泵用材料從鑄鐵到特種金屬合金，從橡膠制品、陶瓷等典型非金屬材料到工程塑料，在解決泵的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等環(huán)境上都發(fā)揮了突出的作用。同時新工藝的運用，又更好地使新材料運用到泵的零部件仍至整個泵當中。如國外有些廠商已設計 并推出了全部采用工程塑料制成的泵。比用一般金屬材料生產的泵在強度上毫不遜色，在耐蝕耐磨上更勝一籌。又比如利用新的表面涂覆技術和表面處理技術，同樣可解決泵的抗蝕和抗磨問題。新材料的進一步發(fā)展和新工藝的運用深入，在泵領域內的應用將更加廣泛。 該設計主要包括有配油盤的設計，參考資料：《開路式柱塞泵》第四章第 3 節(jié) P70； 缸體的設計，參考資料：《開路式柱塞泵》第四章第 2 節(jié) P67； 柱塞、滑靴的設計，參考資料：《開路式柱塞泵》第四章第 1 節(jié) P63； 軸向柱塞泵尺寸總體設計，參考資料：《新編液壓件使用與維修技術大》第三章第三節(jié) P279；柱塞回程機構設計，參考資料：《液壓元件及系統(tǒng)設計》第四章第 7 節(jié) P73；軸向柱塞泵裝配圖結構，參考資料：《液壓與氣壓傳動》第二章第 4 節(jié) P53。參 考 文 獻〔1〕李培滋﹑王占林主編.《飛機液壓傳動與伺服控制》 （上冊）.國防工業(yè)出版社.1989〔2〕曾祥榮﹑葉文柄﹑吳沛容編著.《液壓傳動》.國防工業(yè)出版社.1980〔3〕何存興主編.《液壓元件》.機械工業(yè)出版社.1982〔4〕張赤誠等編.《液壓傳動》.地質出版社.1986〔5〕齊任賢主編.《液壓傳動和液力傳動》.冶金工業(yè)出版社.1981〔6〕上海煤礦機械研究所編.《液壓傳動設計手冊》.上海人民出版社.1976〔7〕 （日）市川常雄著.雞西煤礦機器廠譯.《液壓技術基本理論》.煤炭工業(yè)出版社.1975〔8〕 （美）H﹒E﹒梅里特著 .陳燕慶譯.《液壓控制系統(tǒng)》.科學出版社.1979〔9〕成大先主編.《機械設計手冊》.化學工業(yè)出版社.2004〔10〕聞德生著.《開路式柱塞泵》.航空工業(yè)出版社.1998〔11〕吉林工業(yè)大學等校編.《工程機械液壓與液力傳動》.機械工業(yè)出版社.1978〔12〕AD 811166.1981.〔13〕馬玉貴、馬治武主編.《新編液壓件使用與維修技術大》.中國建材工業(yè)出版社.1998〔14〕左健民主編. 《液壓與氣壓傳動》.機械工業(yè)出版社.1999〔15〕文懷興主編.《泵的排量設計工況及優(yōu)化設計》. 北京.機械工業(yè)出版社.2005〔16〕成大先主編.《機械設計圖冊》.化學工業(yè)出版社.2000〔17〕沙毅 聞建龍主編.《泵與風機》.中國科學技術大學出版社.2005〔18〕陳允中 曹占文 黃紅梅 鄧國強等譯.《泵手冊》.中國石化出版社.2003〔19〕路甬祥主編.《液壓氣動技術手冊》.北京.機械工業(yè)出版社.2002〔20〕張耀宸.《機械加工設計手冊》.北京.航空工業(yè)出版社,1987