煤油介質斜軸式變量ATOS柱塞泵研究
隨著我國航天事業的發展,對航天液壓系統提出了輕量化、集成化的要求,用煤油取代傳統的液壓油或紅油作為液壓系統的工作介質是一個重要的研究方向。煤油介質軸向ATOS柱塞泵是航天液壓設備中的關鍵元件,其壽命和可靠性將直接關系到航天設備的總體可靠性,煤油介質粘度低、潤滑性差、易泄漏等特性惡化了ATOS柱塞泵的工作條件。

煤油介質斜軸式變量ATOS柱塞泵研究              由于涉及航空航天等軍事領域,煤油介質ATOS柱塞泵的關鍵技術一直受到國外的封鎖,國產煤油介質ATOS柱塞泵的研發具有極其重要的戰略意義。在廣泛調研國內外文獻資料和實際產品的基礎上,以傳統液壓油介質ATOS柱塞泵的設計理論為支撐,同時借鑒其它低粘度介質ATOS柱塞泵的研究思路,結合煤油的物化特性,完成了煤油介質ATOS柱塞泵的設計,并對其結構形式、運動學分析、壓力流量特性、軸承、密封等關鍵技術進行了研究和分析。ATOS柱塞泵狀態發生改變時,其振動信號各頻帶的能量發生相應變化,利用各頻帶的能量特征可識別ATOS柱塞泵狀態。基于此提出一種基于能量特征和徑向基函數神經網絡的ATOS柱塞泵狀態識別方法。首先利用改進閾值的小波包降噪方法對原信號進行降噪處理,然后對降噪后的信號進行經驗模態分解,選取含主要狀態信息的IMF分量,提取能量特征作為神經網絡的輸入參數,識別ATOS柱塞泵的狀態。同時利用小波包分析技術提取能量特征,并運用神經網絡進行狀態識別。應用實例表明,以EMD提取各頻帶能量作為特征參數的RBF神經網絡狀態識別方法比小波包分析提取各頻帶能量特征的方法具有更高的識別率,能有效地識別ATOS柱塞泵的狀態。針對煤油介質ATOS柱塞泵的技術要求和煤油介質的特殊性,首先探討了煤油介質ATOS柱塞泵設計的關鍵技術,進行了斜軸式軸向ATOS柱塞泵的運動學和動力學分析,并通過理論建模的方式進行了ATOS柱塞泵流量特性和泄漏特性仿真分析;在完成主體結構設計與校核后,根據各運動副的PV值,完成了摩擦副材料的配對方案設計;針對軸尾密封高轉速、高密封壓力的工況,引入了機械密封結構;設計了一種新型的旋轉配流盤式變量機構,研究了變量機構的流量特性;zui后根據功率鍵合圖理論建立了煤油介質ATOS柱塞泵的流體傳動模型,通過仿真研究對比了不同結構參數對整泵的壓力流量特性和泄漏特性的影響,為煤油介質ATOS柱塞泵間隙配合的選取提供了參考,預估了煤油介質軸向ATOS柱塞泵的效率。