清远吊车出租， 花都吊车出租， 端州吊车出租 吊车的低速大扭矩高水基马达的研究结论？ 高水基介质给马达关键摩擦副、密封、配流体带来了磨损、泄漏及腐蚀等问题，传统轴配流和端面配流也不能适应高水基马达的配流要求，国内外尚未形成完整的、可应用的水介质工况下的低速大扭矩马达的设计理论、研究方法和制造技术。 根据低速大扭矩高水基工况的特点和需求，本文发明了一种阀配流结构的内曲线高水基液压马达，利用阀配流机构解决高水基介质条件下传统配流副的磨损与泄漏问题。设计了波动率为零的对称等加速-等减速修正运动规律内曲线轨道；分析了水润滑下柱塞-转子副、柱塞-滚子副的摩擦润滑机理，研究了旋转动密封和往复密封的作用过程和表面摩擦行为，结合数值模拟和试验结果优化了关键动密封结构；设计了高水基配流阀及阀配流模拟试验台，研究了配流阀的配流性能；建立了低速大扭矩高水基马达的设计理论和研究方法，并成功研制了高水基马达样机。本文主要结论如下：
（1）针对低速大扭矩高水基液压马达的特殊性，发明了适用于水润滑、低速大扭矩工况的阀配流内曲线马达，设计了适应高水基马达工作需求的阀配流结构。建立了不同内曲线轨迹的运动方程，并确定了轨道的幅角分配，揭示了不同角度下内曲线的度速度、度加速度、极径的变化规律。评估了不同内曲线的压力角、最小曲率半径、最大接触应力、输出扭矩和转速波动，最终确定了最大接触应力较小、输出波动为零的对称等加速-等减速修正规律曲线作为内曲线轨道轮廓。
（2）分析了水介质下间隙密封柱塞-转子副和密封圈密封柱塞-转子副的工作特性，柱塞-转子设计间隙不宜大于8 μm，其泄漏量随温度和压力升高而迅速增大，对马达容积效率损失有较大影响。密封圈结构的柱塞-转子副能显著降低柱塞泄漏量，更适合高水基低速大扭矩马达柱塞工况。分析了静压支承、动压润滑式柱塞-滚子副的润滑液膜成膜条件与结构参数之间的关系；柱塞-滚子摩擦副的加工精度难以达到，润滑液膜必不连续，滚子与柱塞间干摩擦与局部流体润滑共存。基于柱塞-滚子副间隙润滑分析，设计了适用水润滑的耐磨Peek衬垫柱塞-滚子副结构。转子-柱塞-衬垫-滚子-轨道模型的仿真结果表明：柱塞在转子孔内存在微观倾侧导致局部接触应力较高；衬垫受法向力挤压后两侧应力分布差异较大，表面应力分布存在动态偏载；柱塞副试验结果表明：柱塞在转子孔内往复运动使表面形貌产生磨合，摩擦副界面的粗糙度有所降低；衬垫和滚子表面轮廓和形貌在试验后未产生明显变化，设计的柱塞-转子副和柱塞衬垫-滚子副结构能适用低速大扭矩高水基工况。
（3）研究了配流体旋转动密封和推杆往复动密封的作用机理和密封特性，揭示了高水基马达关键动密封的摩擦润滑机理。①模拟结果表明：往复密封接触应力随挤出间隙的增大而降低，安装过盈量、工作压力和开启频率的升高会使密封接触面应力值增大。往复密封面产生的润滑液膜厚度远小于配合面粗糙度，推杆密封摩擦面不能形成隔离摩擦副的润滑液膜。②试验发现42CrMo+QPQ处理的推杆与密封圈具有较好的对磨性能。试验后挡圈和推杆表面的粗糙度和轮廓波动明显降低，挡圈中PTFE和青铜粉颗粒均与推杆对磨，摩擦面为混合边界润滑状态。③旋转密封挡圈接触面应力随沟槽数量和尺寸的增大而增大，过小的挤出间隙使挡圈摩擦力矩和接触应力值增大，接触应力升高使密封圈的密封能力提高，但也使旋转密封的摩擦力矩增大。④旋转动密封在马达整机性能试验后，挡圈上不同位置的形貌基本相同，挡圈上PTFE区域被壳体挤压和摩擦而变得光滑，青铜粉颗粒镶嵌在挡圈基体上，在与壳体摩擦过程中增强了挡圈强度和耐磨性能，密封摩擦面未产生充分的润滑液膜，改性PTFE+青铜粉的旋转密封在高水基马达中具有良好的密封性和耐磨性。
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（4）发明了内曲线式高水基马达的阀配流机构，对配流阀和配流机构开展了理论分析和试验研究。结果表明：①直推式配流阀更适合高水基马达柱塞的配流，通径8 mm、阀口开度2 mm能完全满足高水基马达柱塞配流的流量需求，阀内产生压降影响可以忽略。②配流阀内乳化液流态基本为层流分布，仅在几何拐角处产生局部湍流，阀口中心路径上的最大流速约为10 m/s，阀内未产生空化现象。③建立了不同运动规律配流凸轮曲线的数学方程，通过对配流凸轮-阀芯运动学分析、单柱塞阀配流AMESim模拟发现正弦和抛物线加速规律的配流凸轮能更好防止柱塞内泄漏，配流凸轮与滚轮间最大接触应力区别不大，选取正弦加速运动规律曲线作为配流凸轮的轮廓。④成功研制了高水基马达配流阀，可在压力0~21 MPa、转速0~15 r/min工况下稳定配流，满足马达柱塞的配流要求；在双配流阀协同配流试验中，配流阀能在不同压力下快速响应，具有良好的通断特性和协同特性，验证了配流凸轮控制配流阀配流的可行性和稳定性。
（5）首次成功研制了额定压力15 MPa、最大压力达21 MPa、最大输出扭矩达3264.5 N·m、工作转速1~10 r/min的低速大扭矩高水基马达样机，搭建了样机性能试验系统，进行了样机空载和加载试验。结果表明：①关键零部件采用锻打-调质-精加工-表面QPQ处理的工艺，能满足低速大扭矩高水基液润滑工况； 耐磨Peek衬垫、改性PTFE密封挡圈、PTFE配流凸轮等工程塑料制备的关键零件具有优异的自润滑性能，解决了低速重载水润滑下摩擦副的磨损问题。②样机空载最小启动压力为2.3 MPa，泄漏量随转速升高而变大，在转速10 r/min时泄漏量最大为36 mL/min，容积效率最大为99.73%。③样机加载试验中需要消耗部分压力用于克服旋转动密封和摩擦副产生的摩擦力矩。样机泄漏量随样机转速和工作压力的升高而增大，样机最大输出扭矩为3264.5 N·m；在转速10 r/min、压力14.88 MPa时，输出扭矩为2326.9 N·m，容积效率为98.90%，机械效率为69.83%，总效率为69.06%。在低压区5 MPa工作时的机械效率较低，仅为35%左右，机械效率和总效率随工作压力的升高而变大。样机扭矩、压力的波动主要由乳化液泵压力波动、五柱塞负载马达波动及加工误差导致配流滞后引起。④样机使用油介质时，进口压力15.46 MPa、转速5 r/min时，输出总效率为73.14%，相同条件下样机使用高水基液的输出总效率最大仅为70.35%。样机使用油介质工作的机械效率和总效率均有提升。样机使用油、水介质工作时的输出性能和效率趋势基本相同，表明研制的样机对工作介质有较好的适应性。
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