基于缸体腰形孔的柱塞腔抗空化结构的优化

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2016.10.006

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (10): 36-42.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.10.006

基于缸体腰形孔的柱塞腔抗空化结构的优化

孙泽刚^1,2 肖世德¹ 许明恒¹ 魏巍¹

1．西南交通大学机械工程学院，四川成都 610031; 2．四川理工学院机械工程学院，四川自贡 643000

收稿日期:2016-01-08 修回日期:2016-05-17 出版日期:2016-10-25 发布日期:2016-09-01
通信作者: 孙泽刚(1975-)，男，博士生，副教授，主要从事机械电子及液压传动控制研究和流体 CFD 研究． E-mail:szg527@my.swjtu.edu.cn
作者简介:孙泽刚(1975-)，男，博士生，副教授，主要从事机械电子及液压传动控制研究和流体 CFD 研究．
基金资助:
国家科技重大专项(2010ZX04015-011);四川省科技计划项目(2015GZX0101)

Optimization of Plunger Cavity Cavitation Based on Cylinder Block Kidney Shape Hole

SUN Ze-gang^1,2 XIAO Shi-de¹ XU Ming-heng¹ WEI Wei³

1.School of Mechanical Engineering,Southwest Jiaotong University,Chendu 610031,Sichuan,China; 2.School of Mechanical Engineering,Sichuan University of Science and Engineering,Zigong 643000,Sichuan,China

Received:2016-01-08 Revised:2016-05-17 Online:2016-10-25 Published:2016-09-01
Contact: 孙泽刚(1975-)，男，博士生，副教授，主要从事机械电子及液压传动控制研究和流体 CFD 研究． E-mail:szg527@my.swjtu.edu.cn
About author:孙泽刚(1975-)，男，博士生，副教授，主要从事机械电子及液压传动控制研究和流体 CFD 研究．
Supported by:
Support by the National Science and Technology Major Project of the Ministry of Science and Technology of Chi- na(2010ZX04015-011) and the Science and Technology Program of Scichuan Province(2015GZX0101)

摘要/Abstract

摘要： 为从结构上找到抑制液压元件空化的方法，从理论上分析了轴向柱塞泵缸体腰形孔结构对柱塞腔自吸力的影响，并通过 Fluent 软件对柱塞腔空化进行仿真分析．在Kriging 插值原理基础上，建立了以缸体腰形孔结构参数为自变量及柱塞气体体积分数为目标函数值的代理模型，并通过杂交粒子群算法优化代理模型，得到缸体腰形孔优化结构，为解决柱塞泵结构参数的强耦合关系问题提供了新的方法．综合以上的分析，得到能最大限度抑制柱塞腔空化的柱塞泵缸体腰形孔及配流盘节流槽结构及其参数，通过仿真分析发现该结构具有很强的对柱塞腔空化的抑制性．

关键词: 柱塞腔, 空化, 腰形孔, 结构优化, 杂交粒子群算法

Abstract:

In order to find a way to restrain the cavitation of hydraulic components from the structure,the influence of the axial piston pump cylinder kidney shape hole structure on the self suction of the plunger cavity is theoretically analyzed,and the plunger cavity cavitation is simulated by using the Fluent software.Then,based on the princi- ple of the Kriging interpolation,an agent model is constructed by taking the structure parameters of the cylinder kidney shape hole as the independent variable and the gas volume fraction of the plunger cavity as the objective function value.Moreover,the constructed agent model is optimized by using the cross breeding particle swarm al- gorithm,thus obtaining the optimized structure of the cylinder kidney shape hole,which provides a new method to overcome the strong coupling relationship between the structure parameters of the axial piston pump.According to the above analysis,the structure and parameters of the cylinder kidney shape hole and the valve plate groove of the axial piston pump,which can maximize the inhibition of the plunger cavity cavitation,are obtained.Simulation re- sults demonstrate that the obtained structure can significantly inhibit the plunger cavity cavitation.

Key words: plunger cavity, cavitation, cylinder kidney shape hole, structure optimization, cross breeding parti- cle swarm algorithm

中图分类号:

TH137.51

孙泽刚肖世德许明恒魏巍. 基于缸体腰形孔的柱塞腔抗空化结构的优化[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(10): 36-42.

SUN Ze-gang XIAO Shi-de XU Ming-heng WEI Wei . Optimization of Plunger Cavity Cavitation Based on Cylinder Block Kidney Shape Hole[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2016, 44(10): 36-42.

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基于缸体腰形孔的柱塞腔抗空化结构的优化

Optimization of Plunger Cavity Cavitation Based on Cylinder Block Kidney Shape Hole

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