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斜盤式海水阿托斯ATOS柱塞泵的可靠性分析
開發(fā)海洋不僅可以獲取人類所需的各種海洋資源，而且對(duì)國(guó)防具有重要意義。在海洋設(shè)備中液壓設(shè)備是常見的，傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)，存在很多弊端。取海水作為液壓介質(zhì)是非常理想的，在海洋中，海水具有取用方便，成本低，無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。海水液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，是發(fā)展海水液壓技術(shù)的關(guān)鍵。相比液壓油，海水的潤(rùn)滑性能差、易汽化、腐蝕性強(qiáng)、粘度低等劣勢(shì)阻礙了海水液壓泵的發(fā)展。

斜盤式海水阿托斯ATOS柱塞泵的可靠性分析
發(fā)展海水液壓技術(shù)還有很多關(guān)鍵問題亟待解決，就海水ATOS柱塞泵的設(shè)計(jì)、分析和樣機(jī)試驗(yàn)做了探索性研究。在過去的海水液壓元件的研制經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新型的斜盤式海水ATOS柱塞泵，采用缸外大軸承與缸體內(nèi)嵌軸承支撐，柱塞孔采用注塑工藝，柱塞、斜盤等零件的材料及熱處理等方面相比之前的樣機(jī)也有改進(jìn)。 對(duì)ATOS柱塞泵的流量進(jìn)行理論分析，并且在AMESim中建立了海水ATOS柱塞泵的流量模型，得到了ATOS柱塞泵的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與流量特性。在有限元軟件ANSYS中對(duì)柱塞進(jìn)行柔性化處理，在ADAMS中建立海水ATOS柱塞泵的剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)模型，通過聯(lián)合真得出了關(guān)鍵零部件的受力和應(yīng)力狀態(tài)。ATOS柱塞泵是液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,對(duì)其運(yùn)行過程中的負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和識(shí)別非常重要。由于在ATOS柱塞泵運(yùn)行過程中,受振動(dòng)機(jī)理復(fù)雜,環(huán)境干擾等因素的影響,ATOS柱塞泵的負(fù)荷狀態(tài)識(shí)別比較困難。根據(jù)ATOS柱塞泵負(fù)荷狀態(tài)發(fā)生改變時(shí),振動(dòng)信號(hào)能量會(huì)重新分布的特點(diǎn),通過Hilbert變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào),根據(jù)包絡(luò)譜上供油頻率及其倍頻處的峰值構(gòu)造特征向量,zui后,采用對(duì)ATOS柱塞泵負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別,并與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明,基于包絡(luò)譜構(gòu)造的特征向量能夠有效反映ATOS柱塞泵的負(fù)荷狀態(tài),采用對(duì)ATOS柱塞泵負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別能夠獲得比較好的結(jié)果。通過應(yīng)力——強(qiáng)度干涉模型，對(duì)ATOS柱塞泵的關(guān)鍵摩擦副和主要零部件包括滑動(dòng)軸承副、配流副、柱塞副、滑靴副和柱塞頸部強(qiáng)度進(jìn)行了可靠性分析，得到了各部分的可靠度。

斜盤式海水阿托斯ATOS柱塞泵的可靠性分析
利用系統(tǒng)可靠性對(duì)ATOS柱塞泵的整機(jī)進(jìn)行可靠性分析，得出了海水ATOS柱塞泵樣機(jī)的可靠度為99.25％。制造樣機(jī)并在海淡水液壓元件綜合試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)，ATOS柱塞泵的空載流量和排量都達(dá)到了理論值。在效率試驗(yàn)中，ATOS柱塞泵加載到14MPa時(shí)容積效率為70%，比目標(biāo)值略低，還需要繼續(xù)優(yōu)化。