多相介质诱发ATOS柱塞泵内部磨损
为了突破油水煤浆作为替代燃料发展的瓶颈,解决油水煤浆替代柴油应用于柴油机和固体煤颗粒的存在加剧ATOS柱塞泵磨损问题,通过数值模拟和实验测试方法找出多相介质下诱发ATOS柱塞泵内部磨损的机制。采用VOF多相流动模型,对颗粒运动轨迹、颗粒与过流表面的相互碰撞过程、固液(煤、油)磨损进行了数值模拟,并试验测试分析。

多相介质诱发ATOS柱塞泵内部磨损
随着科技的不断提升,零部件的优化开始得到了各个行业的高度关注。在液压系统当中,ATOS柱塞泵是一个十分重要的组成内容,通过对ATOS柱塞泵变量控制方式进行有效选择,能够在具体工作中取得更加的成绩。我国现阶段正处于发展中的重要阶段,每一项工作的执行,都不能应用传统的方案来执行,而是要充分考虑到长久的工作效果,否则很容易在ATOS柱塞泵的变量控制上,出现恶性循环的情况,届时所造成的损失是无法估量的。针对ATOS柱塞泵变量控制方式的选择展开讨论,并提出合理化建议。分析了ATOS柱塞泵的容积损失功率和机械损失功率,以及温度和压力的变化对油液物理特性的影响,建立了考虑油液温度、负载压力、输入转速、斜盘倾角因素影响下的ATOS柱塞泵全工况效率模型,对包含ATOS柱塞泵的液压系统进行了仿真计算,得到了不同条件下泵效率变化的三维图,为ATOS柱塞泵的设计和使用提供参考。以电机拖动轴向ATOS柱塞泵为研究对象,依据液压动力系统运行时机电液参量间的耦合效应,深入分析了ATOS柱塞泵发生单柱塞泄漏故障下引起的流量、电磁转矩、电流发生故障脉动的机制。利用AMESim对其仿真分析,其结果表明:在ATOS柱塞泵发生单柱塞泄漏故障下系统流体参量出现故障脉动频率,再通过电机与泵的耦合反向作用于电机电流信号,使其出现表征发生该故障的边频分量,且特征频率幅值随着负载增大而增加,为从电流信号中提取轴向ATOS柱塞泵故障信息提供了一种新思路。研究结果表明:离散相颗粒的性质(密度、粒径)、混合比例及柱塞运动速度对颗粒运动轨迹及壁面碰撞过程有重要的影响;大粒径、大密度的颗粒运动轨迹向ATOS柱塞泵壳体内侧偏移,与其撞击并反弹,易发生多次撞击,对ATOS柱塞泵壳体内侧磨损程度大;小颗粒易与柱塞偶件发生撞击,因柱塞偶件表面油膜颗粒一般与其发生一次撞击,冲蚀磨损相对弱些;凸轮速度直接影响柱塞运动速度,速度加剧内部磨损;混合燃料中固体颗粒的体积比增大,对柱塞偶件的磨损加剧,模拟结果与试验结果吻合。