VICKERS威格士纯水液压齿轮泵及试验系统研究
纯水液压传动技术因其介质对环境无污染、来源广泛、价格低廉、节约能源、使用安全、压缩损失小、系统使用和维护成本低等一系列突出优点，正好满足了人们日益强烈的环保要求，因而它具有十分广阔的应用领域，如：冶金、井下作业、食品、制药、海洋开发、生物工程等行业。纯水液压传动技术涉及多个学科，是流体传动与控制领域的前沿课题，具有广阔的发展前景。

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本文对纯水液压外啮合齿轮泵进行了系统的理论分析，推导出纯水齿轮泵的*径向间隙和*轴向间隙公式，建立了其数学模型，分析了其动态特性，并对其具体结构进行了分析优化，提出了适合纯水齿轮泵的材料，并对一些关键零部件的表面处理进行了探讨。 本文还设计了一套对纯水液压泵进行型式试验的纯水液压试验系统，除了对齿轮泵进行一般的性能和寿命试验外，还可对其进行气蚀性能的研究。 本文对纯水齿轮泵进行了气蚀及性能实验研究，实验结果表明：低频压力脉动是气蚀初生的伴生现象，其脉动幅值随着气蚀的发展而迅速增长；通过对出口压力脉动信号分析可以判别纯水液压泵的气蚀初生现象；通过功率谱高频幅值分析能够识别气蚀初生和内泄对出口压力脉动能量增强的影响；采用轴向间隙和径向间隙补偿装置能够较好地解决纯水齿轮泵的泄漏问题，有效地提高纯水齿轮泵的容积效率，同时还表明，必须对纯水齿轮泵的关键零部件进行特殊的表面处理才能提高纯水齿轮泵的使用寿命。*将小通径二通插装阀用于纯水液压系统中，建立了插装式溢 流阀和方向控制单元的数学模型，分析了它们的动态特性。设计并制造了 二通插装阀节流调速纯水液压试验系统。 本文对纯水液压试验系统进行了动态和静态实验研究，实验结果表 明：二通插装阀能较好地解决纯水液压系统的泄漏和效率问题；其进口节 流调速回路和出口节流调速回路具有相似的速度—负载特性；出口节流调 速回路具有更好的低速性能。由于水介质具有腐蚀性、粘度低、高汽化压力和润滑性能差等特点，使得研制纯水液压泵面临着腐蚀、气蚀破坏以及高压下密封困难等诸多技术难题。在充分考虑水介质特殊的理化性能的基础上，本文分析了外啮合齿轮泵的结构型式、润滑机理、容积效率与磨损关系。引入纳米表面处理技术，采用LW型纳米陶瓷液体表面处理外啮合齿轮泵。 本文设计了一套纯水外啮合齿轮泵试验系统，采用LW型纳米陶瓷液体对新的外啮合齿轮泵进行表面改性及对旧的外啮合齿轮泵进行修复利用试验。试验研究表明：采用LW型纳米陶瓷液体表面处理外啮合齿轮泵能提高齿轮泵的硬度和耐磨性，其各项性能指标基本达到了试验要求，基本能应用于水介质液压传动系统中。

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纯水液压传动技术是以纯水（包括淡水和海水）为工作介质的液压传动技术。由于纯水来源广泛，无污染，阻燃性好等优点，世界各国积极开展纯水液压传动的研究与开发，已成为液压工业技术进步与创新的主要领域之一。纯水液压泵是纯水液压系统的心脏，是纯水液压系统能否正常运行的关键元件。