[发明专利]一种考虑柱塞搅拌的油膜特性模拟实验装置

说明书

本发明公开了一种考虑柱塞搅拌的油膜特性模拟实验装置，包括壳体、缸体轴、缸体摩擦片、柱塞、配流缸筒和配流轴；柱塞包括依次连接的螺纹段和扰流段；螺纹段与内螺纹连接；扰流段位于缸体上方或者位于一级阶梯孔的底部孔和配合孔内部；配流缸筒为上下开口的筒状结构，且顶端通过法兰盘与壳体底端密封紧固连接；配流轴连接在配流缸筒内部，配流轴为多级阶梯轴结构；配流轴顶端连接有与缸体摩擦片对应的配流摩擦片，底端侧壁与配流缸筒的底端内沿密封连接；配流轴底端端面开设有与配流摩擦片连通的两个配流油路、和与配流轴侧壁连通的加载油路和泄油油路。

技术领域

本发明涉及液压元件技术领域，更具体的说是涉及一种考虑柱塞搅拌的油膜特性模拟实验装置。

背景技术

轴向柱塞泵/马达是流体传动与控制学科最为重要的动力/执行元件之一，在各行各业都得到了广泛和深入的应用。由于在泵/马达的壳体内部充满了具有一定粘度的液压油，壳体内部旋转件的高速绕流运动造成了粘性摩擦损失及局部的涡流损失等功率损失，统称之为“绕流损失”。绕流损失对轴向柱塞泵/马达的效率具有重要的影响，尤其是当泵/马达工作于高转速时，如应用在航空航天领域的航空泵，转速基本都在几万转每分钟数量级，而高速化是轴向柱塞泵/马达发展的必然趋势，因此对于绕流损失的相关研究具有重要的意义。

柱塞泵旋转组件绕流损失主要包括两部分：一是缸体及驱动轴产生的绕流损失；二是安装在缸体上的柱塞产生的绕流损失。现有技术中提供的技术方案和研究一般只能实现对以上绕流损失的整体测量，无法对各项绕流损失进行剥离，导致对于柱塞泵旋转组件绕流损失研究不能进一步深化。另外，柱塞泵具有耐压高、效率高、传输功率大、转速范围宽和寿命长的特点。但是高速高压的工作条件势必一方面高速会造成摩擦盘的磨损和破坏，另一方面高压会造成油液泄漏降低容积效率。

因此，如何提供一种考虑柱塞搅拌的油膜特性模拟实验装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种考虑柱塞搅拌的油膜特性模拟实验装置，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种考虑柱塞搅拌的油膜特性模拟实验装置，包括：

壳体；所述壳体为上下开口的筒状结构；

缸体轴；所述缸体轴包括轴体和缸体；所述轴体与所述壳体的底端开口通过轴承组件密封转动连接，所述轴体底端伸出所述壳体外部；所述缸体固定在所述轴体顶端，且与所述壳体内壁存在间隙；所述缸体绕旋转中心等间距地开设有多个上下贯通的柱塞腔；所述柱塞腔为一级阶梯孔，所述一级阶梯孔的底部孔径小于顶部孔径，且底部孔的内壁具有内螺纹；

缸体摩擦片；所述缸体摩擦片固定在所述缸体顶面，且其底面开设有与所述一级阶梯孔的顶部孔对应且孔径一致的配合孔；

柱塞；所述柱塞包括依次连接的螺纹段和扰流段；所述螺纹段与所述内螺纹连接；所述扰流段位于所述缸体下方或者位于所述一级阶梯孔的顶部孔和所述配合孔内部；

配流缸筒；所述配流缸筒为上下开口的筒状结构，且底端通过法兰盘与所述壳体顶端密封紧固连接；

配流轴；所述配流轴连接在所述配流缸筒内部，所述配流轴为多级阶梯轴结构；所述配流轴底端连接有与所述缸体摩擦片对应的配流摩擦片，顶端侧壁与所述配流缸筒的顶端内沿密封连接；所述配流轴顶端端面开设有与所述配流摩擦片连通的两个配流油路、和与所述配流轴侧壁连通的加载油路和泄油油路。

优选的，在上述一种考虑柱塞搅拌的油膜特性模拟实验装置中，所述壳体底沿具有下法兰盘；所述壳体顶沿具有上法兰盘，所述下法兰盘与所述配流缸筒通过螺钉连接，所述壳体底沿具有向其内腔径向凸出的环形架，所述环形架底面具有向下延伸的安装筒，所述环形架和所述安装筒用于与所述轴承组件连接。便于壳体的相应零件的连接安装。