机床与液压

作者：朱猛，李国庆，冯战豪，彭嘉澍，余祖耀

单位：华中科技大学船舶与海洋工程学院；华中科技大学船舶与海洋工程学院；华中科技大学船舶与海洋工程学院；华中科技大学船舶与海洋工程学院；华中科技大学船舶与海洋工程学院

关键词：多场耦合;超高压;轴向柱塞泵;变形

基金：国家重点研发计划重点专项（2022YFC2805702）

深海环境下的超高压和低温工况对柱塞泵柱塞副变形具有显著影响，严重时可能导致柱塞卡滞或泄漏量增加。为模拟深海环境下某型柱塞泵的工作状态，分析其柱塞副变形特征，利用ANSYS Workbench仿真软件搭建该柱塞泵的流-固-热耦合仿真模型。同时，通过编写用户自定义函数指定柱塞和缸体的运动形式，对其进行多场耦合瞬态有限元变形分析。结果表明：该柱塞泵在设计工况下的最大等效应力为571.38 MPa，出现在高压区柱塞腔侧壁面；在运行过程中，泵内油液温度逐渐升高，配流副油膜由于受到巨大压力变化和摩擦作用，在高压区侧最高温度可达170 ℃；在多场耦合作用下，除柱塞副1和7外，其余柱塞副的最小间隙值均小于初始配合间隙10 μm，其中柱塞副4的间隙值最小，仅为3.2 μm，柱塞有卡滞风险。

来源：2025年第13期

《机床与液压》期刊编辑部

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