流道截面与增材制造加工工艺参数对液压集成块成型质量的影响

黄信菩，张军辉，徐 兵，刘 淦

(浙江大学 流体动力与机电系统国家重点实验室，浙江 杭州 310027)

引言

液压系统具有功重比大、易功率分流、可靠性高等工程特点，广泛应用在工程领域，但随着其在移动机器人和航空航天等高端领域的应用，提高液压系统的功率密度变的尤为急迫。其中液压系统的轻量化是其重要的内容之一：液压系统轻量化可以有效提升系统的功重比，在工程环境复杂、机载能源有限的条件下可以有效提升系统工作性能。液压动力元件如泵和马达的高速化设计已经证明可以有效降低元件质量并提升功重比[1-3]，但其他液压元件的轻量化设计受限于加工方式而发展较为缓慢。此外如液压阀块的制造还会存在材料利用率低及额外的加工工艺孔，但近年来兴起的增材制造(Additive Manufacturing, AM)加工方式给液压元件的生产及设计提供了新的发展机遇。

与传统加工方法相比，增材制造生产成本较高不利于批量生产，但其轻量化的优点，使得学者们将增材制造方法应用在液压系统的零件制造上。JOHN S等[4]使用粉床融化技术来提高飞机的性能，将一个由17个零件组成的组件作为单个零件进行打印，成型后的重量减轻60%，此外采用一体成型方法取代了传统的辅助端口，得到了低泄漏的零件。而航空航天工业中的通用电气公司(GE)成功的将增材制造方法应用在前沿航空动力(Leading Edge Aviation Propulsion，LEAP)喷气发动机的燃油喷嘴[5]。还有美国穆格(MOOG)、派克汉尼汾(Parker Hannifin)、英国雷尼绍公司(Renishaw)、德国力士乐(Rexroth)、意大利Aidro Hydraulics等都将增材制造应用于液压元件上。……