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液压ATOS油缸静压支承导向套性能研究
随着液压技术的发展对液压ATOS油缸的性能要求越来越高，从液压ATOS油缸结构可以看出，影响液压ATOS油缸动态性能的提高和降低摩擦力，主要在两个部位：一是活塞与ATOS油缸筒内壁，二是活塞杆与导向套，如果在这两个部位的性能得到改善，能大大提高液压ATOS油缸的总体性能。
以研究活塞杆与导向套的密封形式为出发点，以间隙密封伺服液压ATOS油缸为支承，研究活塞杆与导向套的静压支承技术，主要做了以下工作：对伺服液压ATOS油缸密封与摩擦进行了分析，原有液压ATOS油缸在活塞杆与导向套接触部位采用密封圈结构使伺服液压ATOS油缸低速稳定性差、摩擦力大、严重制约了频率特性的提高；间隙密封技术能够获得较小的摩擦力，但低速时膜压力不易形成。因此提出一种在导向套内开工字腔并通过外部供的静压支承技术，该类伺服液压ATOS油缸具有摩擦力小，频率响应高，可靠性高，寿命长，预防外泄漏，有利于对活塞纠偏等特点。首先，对工字形腔与支承槽相结合的结构进行了研究，对其流场特性进行分析，利用Pro/e和Gambit软件完成对静压支承膜的建模和网格划分。然后，利用Fluent软件对静压支承导向套开工字形腔和矩形腔的膜特性进行对比分析：从压力分布情况看，开工字形腔能够形成较稳定支承压力，且工字形腔与支承槽相结合能够形成两个360°压力支撑环，有利于活塞杆与活塞杆纠斜；通过仿真计算不同偏心时的承载力，研究了偏心与承载力之间的关系；同时对比分析了开不同腔时的摩擦力和泄漏量，以及摩擦力与活塞杆速度，泄漏量与活塞杆偏心量的关系。通过对活塞杆往复运动串联密封的封间压力进行试验研究,测出临界封间压力值和封间压力的形成过程曲线,分析了各种因素对封间压力形成和建立过程的影响,指出了正确设计串联密封的方法,以满足无外泄漏的要求。
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