硕士生王强的轴向柱塞泵滑靴副服役损伤与防护论文在《表面技术》发表
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发布时间：2023-07-20
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文章标题：硕士生王强的轴向柱塞泵滑靴副服役损伤与防护论文在《表面技术》发表
内容：
论文《轴向柱塞泵滑靴副服役损伤与防护的研究进展》在《表面技术》发表。
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轴向柱塞泵是液压传动系统的核心动力元件，广泛应用于诸多工程领域。滑靴副是轴向柱塞泵中3对关键摩擦副（滑靴副、配流副和柱塞副）之一，显著影响柱塞泵的服役安全。本文介绍了柱塞泵的基本工作原理、滑靴副的油膜润滑特性、磨损分析及预测方法，着重总结了针对滑靴副的延寿设计方法与表面改性技术，并结合国内外相关技术的研究进展，展望了提升滑靴副性能的技术的发展趋势。
滑靴副作为影响轴向柱塞泵高速高压化的关键摩擦副，在实际工况下的受力及运动都很复杂，当润滑不充分时，滑靴副很容易发生磨损失效，影响泵的性能及寿命。其磨损失效主要是因为间隙油膜润滑不充分，滑靴副处于边界润滑状态或干摩擦状态，摩擦力增大，磨损加剧。而在实际工况下，滑靴副间隙油膜的状态是动态变化的，受多种因素影响，包括滑靴副结构、转速、压力、温度、流量、润滑介质等，而且因素之间可能还存在复杂的关系。泵的运行信号（如壳体的振动、磨屑信息、回流油量、运行噪音的变化等）在一定程度上能有效反映泵的运行状态，通过信号采集，可以推测泵的运行状态，预测泵的使用寿命。选择摩擦学性能更好的滑靴副配对材料和结构更有助于形成厚度合适的润滑油膜进而使滑靴副寿命延长。表面织构能够产生流体动压效应，减摩效果显著。除此之外，在滑靴表面制备厚度适宜、结合良好、孔隙率低的固体润滑改性涂层，也可以改善滑靴副表面的摩擦学性能。但就目前的研究现状而言，还有很多方面值得探索。
1）虽然已有很多学者提出了滑靴副润滑动态仿真模型，但由于滑靴副动态润滑涉及学科众多，影响因素多且还可能存在相互作用，因此目前还没有一种理论模型能够完美解释滑靴副动态变化过程，还需要进行深入研究。
2）目前滑靴副试验台需要配备若干传感器，而这些传感器大多是嵌入泵体之中，会破坏泵的结构完整性，因此未来的滑靴副试验台需要更少的传感器来解决多位置测量的问题，同时传感器本身的尺寸限制了测量点的密度，开发无创测试平台是滑靴副测试平台研制的目标，利用透明泵壳和高速相机相结合为捕捉滑靴副的运动特点提供了一种可能。
3）对滑靴副表面织构化研究，尤其是激光加工表面织构，具有成本低、效率高、应用范围广等优点，有很好的应用前景，现阶段研究人员虽然已经对滑靴副表面织构化进行了大量研究，但距离建立普适性系统理论模型还有一些差距，现在提出的表面织构化优化参数还未必是理想最优参数，还有一定的优化空间，需要进一步探索和完善。
4）针对轴向柱塞泵滑靴副的防护延寿研究，目前阶段大多集中在表面织构化或固体润滑涂层的研究，有关多技术复合作用的研究还比较少，研究者可以尝试探索综合考虑液压油与固体润滑涂层及表面织构综合作用以改善滑靴副摩擦学性能的多技术结合的方法是否可以达到“1+1>2”的效果。