轴向柱塞泵液-磁复合支撑的应用前景及技术展望

姜继海 杜博然 张健

(哈尔滨工业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

液压泵是液压系统的“心脏”。其中的轴向柱塞泵效率高、功率密度大，在三航(航空、航天、航海)及工业领域液压系统中有着重要的应用。

近年来，液压系统正朝着高效率、智能化、高度集成化的方向发展，目前对高效率、高可靠轴向柱塞液压泵的需求十分紧迫，相关部门和主管单位都在积极立项来探讨突破其关键技术的途径。摩擦副作为轴向柱塞泵内的关键部位直接影响泵的效率和寿命，是柱塞泵设计的核心问题。其中，配流副和滑靴副是柱塞泵故障率最高的两个关键摩擦副[1]。目前普遍采用剩余压紧力法或静压平衡法来进行设计，但该方法难以避免在特殊工作场合和极限工况出现磨损现象，很难同时兼顾润滑与密封作用。

摩擦副设计一直是轴向柱塞泵研究领域首要难点，近年来国内外相关研究致力于降低摩擦副功率损失，主要围绕以下方面：

(1)研究关键摩擦副热-弹-流润滑机理[2- 15]。该方向致力于建立全面深入的液膜润滑模型，分析液膜动压产生过程和膜厚变化规律，并引导摩擦副密封尺寸的优化设计。

(2)对摩擦副偶件宏观结构进行优化或加工微织构化的材料表面[16- 23]。其根本是减小运动偶件之间接触力，提高液膜的支撑能力以减小材料表面的磨损。

(3)提高摩擦副材料的综合性能。对材料进行表面喷涂，应用新材料以提高耐磨性、耐腐蚀性等[24- 32]。其根本作用是改变材料自身的性质来满足多种用途的柱塞泵，提高使用寿命。……