自动垂直钻井导向液压系统柱塞泵驱动轮廓曲线选取及仿真
径向恒流柱塞泵Amesim仿真研究
径向恒流柱塞泵Amesim仿真研究前言我国已近进入了制造业大国行列，但是自主设计和创新设计能力亟待提高。
现代产品的设计要求在尽可能短的时间内以最低的成本推出新的产品，那么只有耕具动态性能指标要求来设计系统，从系统的角度优化设计元件，才能设计出性能优良的产品，满足日益激烈的市场竞争和愈加苛刻的技术要求，增加自主创新能力。
随着国内工业界对设计和研发的要求迅速提高，越来越多的工程技术专家意识到系统仿真在整个产品研发周期中的重要性。
油液控系统的非线形以及研究研制过程耗资巨大，也内人士很早就开始运用仿真和优化手段进行设计。
其中软件包AMESim能够从元件设计出发，可以考虑摩擦，油液和气体的本身特性，环境温度等非常难的建模的部分，直到组成部件和系统进行功能性能仿真和优化，并能够联合其他优秀软件和优化，还可以考虑控制器在环构成闭环系统进行仿真，使设计出的产品完全满足实际应用环境的要求。
AMESim 为多学科领域复杂系统建模仿真解决方案（英文缩写：Advanced Modeling Environment for Simulation of engineering systems），引领着世界协同仿真之路。
AMESim提供了一个系统工程设计的完整平台，使得用户可以在一个平台上建立复杂的多学科领域系统的模型，并在此基础上进行仿真计算和深入的分析。
用户可以在AMESim平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。
例如在燃油喷射、制动系统、动力传动、机电系统和冷却系统中的应用。
面向工程应用的定位使得AMESim成为在汽车、液压和航天航空工业研发部门的理想选择。
工程设计师完全可以应用集成的一整套AMESim应用库来设计一个系统，所有的这些来自不同物理领域的模型都是经过严格的测试和实验验证的。
AMESim使得工程师迅速达到建模仿真的最终目标：分析和优化工程师的设计，从而帮助用户降低开发的成本和缩短开发的周期。
AMESim使得用户从繁琐的数学建模中解放出来从而专注于物理系统本身的设计。
新型液压驱动往复泵泵阀运动规律的仿真研究
１ 引言
在矿 山作业过程 中， 需要 经 常对机 械装 置进 行清 洗 ， 但
力源 ， 而矿 山作 业环 境恶 劣 ， 常不 能提供 电源 。国 内外 研 经
究者虽然在液压驱动 往复 泵方 面取得 了一定 的理 论研究 成
果， 但仅 限于吸人 性能 和容积 效率 的研究 ， 不 能同时解 决 并 曲柄 连杆式水泵存在的压力波动大 ， 以实 现高冲次 以及动 难 力源不稳定等 问题 … 。因此针对上述问题 ， 文提 出一 种新 本 型的往复水泵 ， 根据 液压 冲击 机构 的运动 特性 ， 采用 液压 冲 击机构作为动力传递 装置 ， 够提供 稳定 动力 源 ， 能 实现大 流
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ：ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｎ ｎ ｃ ｉ ｅ ｐ ｒ ｔ ｎ ，ｗ ｅｈ ｒｕ ｅ ｈ ｕ ｏ ｃｅ ｃ ａ ｉ ａ ｅ ｉ ｅ Ｉ ｒ ｃ ｓ ｆ ｍｉ ｉ ｇ ｍａ ｈｎ ｒ ｏ ｅａ ｉ ｓ ｈ ｔ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｐ ｔ ｌ ａ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｄ ｖ ｃ ｓ ｈ ｙ ｏ ｎ
第２卷 第１期 ８ ０
文章 编 号 ：０ ６— ３ ８ ２ １ ）０—０ １ １０ ９ ４ （ ０ １ １ ４ １一ｏ ４
计
算
机
仿
真
２１ ０ ０ 年１月 １
新 型 液 压 驱 动 往 复 泵 泵 阀 运 动 规 律 的 仿 真 研 究
翁武钊 吴万荣 ， ， 周现奇
（ ．中南大学机 电工程学院 ， １ 湖南 长沙 ４ ０８ ； １０ ３
ｅ ａｉｎ ｏ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｉ ｔ ｆ ｉ ｕｄ ａ ｄ ｔ ｅｖ ｌｅ ｄ ｎ ｍｉ ｈ ａ ｔｒｓ ｃ ｆｔ ｅｖ ｖ ａ ｍａ ｈ ｍａｉ ａ ｄ ｌ ｆ ｙ ｒ ｔ ｆ ｈ ｏ ｒ ｓ ｉ ｌ ｙ ｏ ｑ ｉ ｎ ａｖ ｙ ａ ｃ ｃ ａ ｃｅ ｔ ｓｏ ａ ｅ， ｔ ｅ ｔ ｌ ｍｏ ｅ — ｏ ｔ ｂｉ ｌ ｈ ｒ ｉ ｉ ｈ ｌ ｃ ｏｈ
径向柱塞式液压马达等接触应力内曲线的精确绘制
径向柱塞式液压马达等接触应力内曲线的精确绘制摘要本文将详细讨论径向柱塞式液压马达接触应力内曲线的精确绘制方法。
首先介绍了径向柱塞式液压马达的工作原理和结构特点，然后探讨了接触应力的概念和重要性。
接着，详细讲解了绘制接触应力内曲线的步骤和方法，并给出了实际案例进行分析和验证。
最后，总结了绘制接触应力内曲线的意义和局限性，并展望了未来的研究方向。
1. 引言径向柱塞式液压马达是一种常用的液压执行元件，广泛应用于各个工业领域。
在马达的设计和优化过程中，了解马达内部的接触应力分布是非常重要的。
接触应力分布的精确绘制有助于我们深入理解马达的工作机理，为马达的设计与改进提供科学依据。
2. 径向柱塞式液压马达的工作原理和结构特点径向柱塞式液压马达是一种将液压能转换为机械能的装置。
其主要由柱塞、缸体、齿轮、轴和阀板等组成。
当液压油通过马达进入柱塞腔时，压力使柱塞向外运动，与马达的内壁发生接触。
柱塞腔的设计和涂层技术能显著影响接触应力的分布。
3. 接触应力的概念和重要性接触应力是指在两个物体接触面上的应力分布情况。
在径向柱塞式液压马达中，接触应力的大小和分布情况直接影响马达的性能和寿命。
准确绘制接触应力内曲线可以帮助我们了解接触面的应力分布规律，为设计和改进提供可靠的数据依据。
4. 接触应力内曲线的精确绘制方法接触应力内曲线的绘制是一个复杂而精细的工作，需要考虑多个因素的影响。
下面将介绍接触应力内曲线绘制的步骤和方法：4.1 数据采集首先，需要采集马达内部的接触应力数据。
可以利用压敏纸、光学薄膜或电阻应变片等先进的测试技术进行测量。
通过在不同工况下的测试，可以得到不同位置和不同载荷下的接触应力数据。
4.2 数据处理采集到的接触应力数据需要进行处理和分析。
可以利用数学建模和计算机仿真等方法，对数据进行拟合和插值，得到接触应力内曲线的数学表达式。
4.3 绘制内曲线根据得到的数学表达式，可以使用绘图软件或编程语言进行曲线绘制。
CAD中的液压系统设计与流体力学仿真
CAD中的液压系统设计与流体力学仿真液压技术是现代工程中不可或缺的一部分，广泛应用于各个领域，如机械制造、航空航天、汽车等。
为了确保液压系统的正常运行和优化设计，使用CAD软件进行液压系统设计和流体力学仿真是非常重要的。
在CAD软件中，设计液压系统可以实现各个部件的三维建模，例如液压泵、阀门、油箱等。
设计液压系统时需要注意各个部件之间的连接方式和位置关系，这对于系统的工作效果和性能有着重要影响。
首先，在CAD软件中建立一个新的文件，选择三维建模模式。
然后，选用适当的工具开始建模，例如使用“画线”工具或“绘制立方体”工具来绘制液压系统的各个部件的三维模型。
建模时需要考虑各个部件的尺寸和形状，以及它们之间的连接方式。
例如，液压泵和液压马达之间通常使用油管连接。
此外，还需要考虑各个部件之间的位置关系，以确保液压系统的正常工作。
建模完成后，还可以在CAD软件中添加各个部件的真实材料属性，例如密度、粘度等。
这些参数对于流体力学仿真非常重要，可以确保仿真结果的准确性。
在进行流体力学仿真前，需要设置仿真的条件和边界条件。
例如，液压泵的流量和压力，以及管道的尺寸和材料属性等。
在CAD软件中，可以通过添加“流体域”或“流体体积”来定义仿真区域。
仿真过程中，需要选择适当的数值计算方法和求解器，以及设置仿真的时间步长和精度。
这些参数对于仿真结果的准确性和计算效率有着重要影响。
完成设置后，可以开始进行流体力学仿真。
CAD软件会根据所设定的条件和边界条件对液压系统进行数值计算，并给出相应的仿真结果。
这些结果包括液压泵和马达的流量和压力分布、油管的速度和压力损失等。
通过分析仿真结果，可以评估液压系统的工作效果和性能。
如果存在问题，可以在CAD软件中进行修改和优化。
例如，可以调整油管的直径，改变阀门的开度等，以改善系统的效率和响应性能。
总之，CAD软件可以帮助工程师设计和优化液压系统，并进行流体力学仿真。
在使用CAD软件进行液压系统设计和仿真时，需要合理设置各个部件的尺寸、位置和连接方式，以及设置相应的流体力学仿真条件和边界条件。
AMESim软件在导向钻机液压系统仿真中的应用_沙永柏
2010年10月第38卷第19期机床与液压MACH I NE TOOL &HYDRAUL I CSO ct .2010V ol 38No 19DO I :10.3969/j issn 1001-3881 2010 19 027收稿日期:2009-09-16作者简介:沙永柏(1971 ),男,副教授,研究方向为机械电子。
E -m ai:l shayb @jl u edu cn 。
AMES m i 软件在导向钻机液压系统仿真中的应用沙永柏,于萍,张萃(吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春130025)摘要:AM ES i m 软件是一款出色的用于解决目前实际问题的液压/机械系统建模、仿真和动态性能分析的软件。
利用AM ES i m 软件建立导向钻机给进液压系统的仿真模型,进行仿真分析;并应用AM ES i m 软件的批处理方式,以等效阻尼系数和油液弹性模量为例进行参数优化。
关键词:导向钻机;AM ES i m ;液压系统中图分类号:TU 687 文献标识码:A 文章编号:1001-3881(2010)19-094-3Application of A M ESi m in Si m ulation of Directional Drill sH ydraulic Syste mSHA Y ongba,i YU P i n g ,ZHANG Cu i(Co llege ofM echanical Sc i e nce and Eng i n eeri n g ,Jilin Un i v ersity ,Changchun Jilin 130025,Ch i n a) Abstrac t :AM ESi m is one k i nd o f rem arkab l e so ft wares which i s used to so l ve the prac tica l proble m s on m ode ling ,s i m u l a tionand dyna m ic perfo r mance ana l ysis o f hydrau lic /mechan i ca l syste m.T he s i m u l a tion model o f t he directi onal drill feed i ng hydraulic sys -te m w as bu ilt usi ng AM ES i m and the si m ulati on ana l y si ses w ere m ade .T he batch runn i ng m ethod o fAM ES i m was i ntroduced t o opt-i m i ze para m eters ,such as equ i va lent da m pi ng coeffi c i ent ,m odulusofe lasticity o f the o i.l K eyword s :D irectiona l dr il;l AM ES i m ;H ydrauli c system随着计算机仿真技术的发展,在工程系统的设计中使用计算机对实际系统的动态特性进行数字仿真成为可能。
基于AMESim的柱塞泵热力学模型及仿真_韩孟虎
（ Re·Pr
d l
）
0. 33
（ 3）
紊流时： Nu1 = 0. 027Re0. 8 Pr0. 33
（ 4）
式中： Re 为雷诺数，Pr 为普朗特数，l 为特征长度。
（ 2） 泵壳体同环境间的对流换热
泵壳体同环境间的对流换热为自然对流换热，可
表示为：
·
Q2 = k2 A2 （ Tc － Th）
（ 5）
2012 年 1 月 第 40 卷 第 1 期
机床与液压
MACHINE TOOL ＆ HYDRAULICS
Jan． 2012 Vol. 40 No. 1
DOI： 10． 3969 / j. issn. 1001 － 3881. 2012. 01. 038
基于 AMESim 的柱塞泵热力学模型及仿真
韩孟虎，曹克强，胡良谋，李永林
材料黑度 环境温度 /℃ 油泵转速 / （ r·min － 1 ）
泄流系数
92 94 15 0. 2 0. 82 5 7 0. 32 20 4 000 1 × 10 － 9
4 仿真结果
对以上典型液压系统进行 1 800 s 仿真，得到仿
真结果如图 4 和图 5 所示。
图 4 泵各端口温
图 5 泵壳体和转动部
temperaturesimulation飞机液压系统在工作过程中会产生较大热量引起系统油液温度升高从而影响系统的正常工作甚至会引起系统的故障液压泵是液压系统内主要的能源装置也是主要的热源之一而柱塞泵由于工作压力供油流量和效率均可达到较高数值结构紧凑转动惯量小可实现供油量的自动调节等特点在航空领域得到了广泛应用是飞机液压系统普遍采用的泵源形式
Keywords： Piston pump； Thermodynamics model； Temperature simulation
仿真技术在液压系统中的运用及展望_付久长
Hydraulics Pneumatics &Seals/No.09.2014付久长1，王永杰1，马龙2，马涛1（1.63981部队，湖北武汉430000； 2.武汉军械士官学校，湖北武汉430000）收稿日期：2014-01-23作者简介：付久长（1987-），男，湖北枣阳人，工程师，硕士，主要从事导弹装备液压系统的研究和维修工作。
Application and Prospect of Simulation Technology in Hydraulic SystemFUJiu-chang 1，WANGYong-jie 1，MALong 2，MATao 1（1.Troops 63981PLA ，Wuhan 430000，China ； 2.Wuhan Mechanical College ，Wuhan 430000，China ）前言目前，液压系统在保持着其所具有的高传动比、响应快及低速性好等传统优势的同时，正向小型化、轻质化、智能化发展。
液压系统在机械系统中所占的比重越来越大，在基础制造业、国防和航空航天等领域发挥着越来越重要的作用。
同时工程领域对其可靠性、精确性和快速性等性能提出了更高的要求。
仿真技术因其独特的优势在液压领域被越来越广泛的运用，大大提高了液压技术的发展速度。
1仿真技术在液压系统中的运用及软件实现1.1液压系统动态性能仿真液压系统动态性能仿真分析是液压仿真领域最为主要和研究最早的技术。
其一般包括建立液压系统动态数学模型、求解数学模型及仿真结果分析等几个步骤。
液压动态仿真技术已经成为液压系统和液压元件设计与性能分析的必要方法。
该技术的主要发展历程有相关文献已作过详细介绍[1]。
目前，国外在这方面的研究已经相当成熟，很多软件已经商业化并投入使用，如荷兰的20-sim ，英国的Bathfp ，瑞典的Hopsan ，德国的DSH+等。
综合系统仿真软件具代表性的有法国的AMESIM ，波音公司的EASY5等。
径向柱塞式液压马达等接触应力内曲线的精确绘制
径向柱塞式液压马达等接触应力内曲线的精确绘制径向柱塞式液压马达是一种广泛应用的液压元件，而接触应力内曲线的精确绘制对于验证其疲劳性能、优化设计以及提高其可靠性具有重要作用。
下面我们将介绍一些方法来精确绘制径向柱塞式液压马达等接触应力内曲线。
首先，需要获取液压马达的几何参数和工作条件。
一般来说，液压马达的几何参数可以通过三维扫描仪等设备获得，而工作条件包括液体的压力、流量以及转速等。
这些参数对于接触应力分布和内曲线的绘制至关重要。
其次，需要进行有限元分析模拟。
由于径向柱塞式液压马达内部存在复杂的液压系统和多种材料，直接进行试验难度较大，因此常常采用有限元分析模拟方法来模拟其内部接触应力分布。
通过将几何参数、工作条件等输入到有限元分析软件中，可以得到接触应力的分布情况，并绘制接触应力内曲线。
最后，需要对内曲线进行验证和修正。
绘制完成后，需要对内曲线进行验证和修正。
可以通过试验测量液压马达的应力变化情况，并与有限元分析结果进行比较。
如果存在差异，则需要进行修正，保证其准确性。
在绘制径向柱塞式液压马达等接触应力内曲线时，还需要注意以下几点：1. 确保输入参数的准确性，包括几何参数和工作条件等。
2. 选择合适的有限元分析软件，并熟练掌握使用方法。
3. 适当选择网格密度和求解精度等参数，确保结果的准确性和可靠性。
综上所述，精确绘制径向柱塞式液压马达等接触应力内曲线是优化设计、提高可靠性的重要手段之一。
需要在确保参数准确性、有限元分析模拟的准确性和修正等方面严格控制，才能绘制出可信的接触应力内曲线。
轴向柱塞泵工作特性的建模与仿真研究
轴向柱塞泵工作特性的建模与仿真研究轴向柱塞泵是一种常见的液压传动元件，广泛应用于工业生产和机械设备中。
了解其工作特性对于提高工作效率和优化设计至关重要。
因此，建立轴向柱塞泵的工作特性模型，并进行仿真研究，对于优化设计和性能提升具有重要意义。
1.简介轴向柱塞泵是一种液压执行元件，通过压力油将柱塞排列成环绕轴线的圆形，从而实现流体的吸入和排出。
其主要部件包括轴、柱塞和分配器等。
轴向柱塞泵工作的基本原理是利用柱塞在旋转的分配盘上的往复运动，使得工作腔的容积周期性变化，从而实现液体的压力和流动。
2.建模方法建立轴向柱塞泵的工作特性模型是通过数学方法将其物理特性转换为数学模型，从而便于分析和仿真研究。
常用的建模方法有系统辨识、流体动力学等。
3.系统辨识建模系统辨识是一种通过对系统输入输出信号进行采样和分析，从而获取系统的模型表达式的方法。
对于轴向柱塞泵而言，可以通过输入流量、输出压力等信号进行采样和分析，从而建立系统响应函数和传递函数等数学模型。
4.流体动力学建模流体动力学是研究流体在不同条件下的运动和变化规律的学科。
对于轴向柱塞泵而言，可以通过流体动力学理论对其内部流动和压力分布等进行建模。
通过对流量、压力和速度等参数的计算和分析，可以得到轴向柱塞泵的工作特性曲线和性能指标。
5.仿真研究基于建立的轴向柱塞泵工作特性模型，可以进行仿真研究。
通过改变输入信号、工作参数和结构设计，可以模拟不同工况和运行状态下的泵的性能。
通过仿真研究，可以评估泵的工作效率、输出压力和流量稳定性等指标，为优化设计和性能提升提供理论依据。
6.结论轴向柱塞泵是一种重要的液压传动元件，其工作特性的建模和仿真研究对于优化设计和性能提升具有重要意义。
通过系统辨识和流体动力学等方法建立泵的工作特性模型，可以进行仿真研究并评估其性能指标。
这将为泵的设计、选择和应用提供有力的支持，促进工业生产和机械设备的优化和发展。
基于SOLIDWORKS柱塞泵实体设计与仿真
5.主体结构设计成果
滑靴与柱塞
缸体
尚德 励志 博学 笃行
5.主体结构设计成果
泵轴
配油盘
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6.变量机构设计思路
1 • 原手动变量机构原理分析
2 • 确定改进方案 3 • 新变量机构原理分析
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7.原变量机构主要结构
使用螺旋结构将旋转运动转 化为变量活塞的直线位移，从而 带动斜盘偏转，实现变量。
基于SolidWorks柱塞泵实 体设计及运动仿真
2020年6月14日
1.设计目的Βιβλιοθήκη 任务随着工业技术的不断发展，液压传动也越来越广，而作为 液压传动系统心脏的液压泵就显得更加重要了。液压泵是向液 压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件，它是每个液压 系统中不可缺少的核心元件，合理选择液压泵对于液压系统的 能耗、提高系统的效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统 的可靠工作都十分重要。本设计将设计一台性能优良操作方便 的柱塞泵，并辅以动态模拟展现使用效果。
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9.新变量机构作用原理
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9.新旧变量机构性能对比
原变量机构
费时费力 手动 斜盘倾角变化较准确 不能实现自动控制
新变量机构
省时省力 电机驱动 斜盘倾角变化准确 自动控制
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10.装配体爆炸动画
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11.柱塞泵运行动画仿真
1. 设计一台性能优良的柱塞泵。 2. 设计柱塞泵内部结构。 3. 利用SolidWorks对柱塞泵进行设计绘图。 4. 进行动画仿真。 5. 编制设计计算说明书。
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2.主要设计内容
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目前 课题 组 已开发 出 的 自动垂 直钻 井工具 是一 种
带 有井 下 闭环 系统 ， 可 以实现 井下 主动 纠斜 ， 保 持井 壁 垂直 ， 具 有极 高技 术 含量 的先 进 钻井 工 具 … 。 图 １所
示为导 向液 压 系统 原 理 图 ， 导 向液 压 系 统 是 自动 垂 直 钻井工 具 的核心部 件 ， 由储 油 皮 囊 、 配 流 吸 油单 向阀 、 单柱塞 液压 泵 、 配流压 油单 向 阀 、 溢流 阀 、 电磁 阀 、 导 向 液压缸 组 成全封 闭 系统 。
７ ６
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ １ ８ ３ ２ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ － ４ ８ ５ ８ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ ． ０ ２ ０
液 压 与 气动
２ ０ １ ３年 第 ８期
自动 垂直 钻 井导 向液压 系统 柱 塞 泵驱 动 轮廓 曲线 选 取 及 仿 真
ＭＡＯ Ｊ ｉ ，Ｚ Ｅ ＮＧ Ｌ ｉ ａ ｎ ｇ — ｃ ａ ｉ ，Ｃ ＨＥ Ｎ Ｘｉ ｎ — ｙ ｕ ａ ｎ，Ｃ ＨＥ Ｎ Ｊ ｉ ｎ ｇ
（ 武汉科技大学 机 械 自动化 学院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ８ １ ）
摘
要： 自动垂 直钻 井工具 的单柱 塞泵 是 由安装 在 近 钻 头处 钻铤 上 的 驱动 轴 承及 浮 动套 组 成 ，作 用是
越大 ， 单柱 塞泵 的输 出流量越 大 ， 响应速 度也 越快 。 导 向液压 系统 由于 安装 空 问和 工 作 环境 所 限 ， 选
压油 单 向 阀流 量方 程为 ：
Ｑ ＝ ｃ ， ￣ ／ ２ （ ｐ ｏ ＿ Ｓ ｐ １ ） 一
引 言
流 阀设定 导 向液压 缸无 杆 腔 最 高工 作 压力 ， 也 就 是 限 定 了导 向活塞 对井壁 的最 大 推靠 力 ， 电磁 阀 的 电磁 铁 通 电与否 决定 液压 系统 是 否起 导 向作 用 ， 当电磁 铁 不 通电时， 电磁 阀将导 向液 压缸无 杆腔 与皮囊 连接 ， 液压 泵输 出油液直 接 回皮 囊 ， 导 向液压 缸 活 塞 不伸 出。若 计算 机 系统检 测 到井 眼倾 斜 超 过 限定 值 ， 按 控 制规 则 发 出控 制信号 ， 给 电磁 阀线 圈通 电 ， 则 导 向液压缸 无杆 腔与低 压 回路 切 断 ， 导 向活塞在 高压 油作 用下伸 出 ， 支 撑 井壁 ， 产生 导 向力集 中 ， 使 井 眼 轨 迹恢 复 正确 方 向 ； 反之 ， 井 眼轨迹倾 斜 程度 在 限定 范 围 内 ， 电磁 阀 断 电 ， 导 向液 压 缸 活 塞 在 复 位 弹 簧 作 用 下 收 缩 ， 导 向过 程
毛 季 。曾良才 ， 陈新元 ，陈 静
Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｄｒ ｉｖ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｏ ｕ ｒ Ｃｕ ｒ ｖ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ Ｐ ｕ ｍｐ Ｂｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ｔ ｏ ａ ｎ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｖｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｏｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ｈｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
将 钻铤 机械 能转 化 为 系统 所需液 压 能。该 文指 出了单 柱塞 泵工作 的前提 条件 ， 通过 建立 系统 的理论模 型 ， 提
出对驱 动 轴承 曲线进行 修 改的 设 计 思路 ， 利 用 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／ Ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ｉ ｎ ｋ软 件 仿 真 得 到 曲线修 改后 的泵 出 口流 量
驱动 轴承将 钻 柱动力传 递 到单柱 塞液 压泵 径 向柱
塞上与柱塞腔内复位弹簧叠加 ， 推动柱塞作往复运动 。 当泵 柱塞 外伸 时 ， 泵 的容 腔增 大 ， 泵 腔 内形 成 负压 ， 打 开配流吸油单 向阀， 从储油皮囊吸人低压液压油 ； 当柱 塞 收 回时 ， 泵 的容 腔增 大 ， 泵 腔 内形成 高 压 ， 推 开 配 流
图。结果证 明 ， 在 同样 狭 小的 空间 内 ， 椭 圆形轮廓 曲线优 于偏 心 圆轮廓 曲线 的性 能。
关 键词 ： 自动垂 直钻具 ； 单柱 塞 泵 ； 轮 廓 曲线 ； 流 量特性
中图分 类号 ： Ｔ Ｈ１ ３ ７ 文献标 志码 ： Ｂ 文章 编号 ： １ ０ ０ ０ － ４ ８ ５ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ － ０ ０ ７ ６ － ０ ４
压 油单 向 阀 ， 将 高压 液压 油送 人导 向液压 缸无 杆腔 ， 溢
２ ０ １ ３年第 ８期
液压与 气动
（ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ０ ） ， 下 Ｉ Ｔ ｄ ｙ ２
－
７ ７
ｋ ｙ （
内嵌 的液 压泵 的柱塞 作往 复运 动 ， 随着 钻柱 不断 旋转 ， 液压 泵为 纠斜 液压 系统 提供持 续不 断 的高压 油源 Ｊ 。 浮动 导 向套 和 钻 柱 之 间必 须 要 有 相 对转 速 差 ， 这 是 液压 系统单 柱塞 泵 工 作 的前 提 。并 且 ， 相 对 转 速 差
一
图 １ 导 向 液 压 系 统原 理 图
本 系统 中液 压 能 的供 给是 以液 压 油为 工 作 介质 ， 利用 旋转钻 铤 的机械 能 ， 在 近 钻头 处 钻 铤 上安 装 偏 心 驱动 装置及 浮动 套 ， 钻 铤 和 导 向套 的转 速 差使 导 向套
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ２ － ２ ７ 基金项 目： 国家 自然科学 基金项 目“自动垂直钻 井导 向液压 系统设计理论及技术” （ ５ １ １ ７ ５ ３ ８ ６ ） 作者简介 ： 毛季 （ １ ９ ８ ８ 一） ， 男， 湖北荆门人 ， 硕士研 究生 ， 研 究 方 向为机 电一体化及电液控制系统。