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水液压泵是液压系统的动力元件，是发展水液压技术的关键。因此对于水压柱塞泵的容积效率也提出更高要求，柱塞副间隙对于泵的容积效率具有决定性作用。水的自身理化性能导致其粘度低、易泄漏。柱塞副间隙自动补偿可以通过减小泄漏间隙而克服易泄漏这一缺点。由于柱塞副间隙自动补偿理论尚不完善，且缺乏有效的检测手段，因此研究柱塞副间隙补偿相关理论及其验证试验装置对于减小柱塞副间隙泄漏提高柱塞泵容积效率具有重要意义。 本文分别从环形缝隙流动理论和热平衡基本理论入手，建立柱塞副初始间隙与最小间隙的关系式。利用ANSYS有限元仿真软件，建立了PEEK柱塞套单边厚度、柱塞高压环形水槽宽度与PEEK柱塞套变形量间的单向流固耦合模型，仿真得到柱塞套单边厚度、高压环形水槽宽度对柱塞套变形的影响规律，将变形量仿真结果转化为补偿后柱塞副间隙，通过与前期柱塞副最小间隙计算结果对比，得出柱塞套所需变形量及相应柱塞副间隙自动补偿结构的最佳结构参数。 本文设计并研制出柱塞副间隙自动补偿检测试验台。该试验装置包括机械系统、液压系统、测试系统。结合柱塞运动学和动力学分析，对柱塞间隙自动补偿结构及柱塞驱动机构进行设计;确定采用锥阀配流方式，根据设计公式初步确定配流阀各参数;运用AMESim流体仿真软件，建立了试验台的模型，并对配流阀芯滞后性进行仿真研究。详细分析了余隙容积、阀芯质量、弹簧刚度等参数对配流阀阀芯滞后性的影响。根据检测需求，对试验台检测机构参数进行设计，确定传感器安装、密封方案，提出针对不同型号柱塞进行检测的可行性方案。 根据测试要求对试验台测控系统硬件进行了选型，在测试系统中使用LabVIEW软件平台开发了试验台数据采集与处理系统，将试验台的各项性能参数以图形化的形式动态或静态地实时显示。 生产样机并在实验室进行水膜厚度检测初步试验，经试验，试验台的跑合试验都达到技术指标要求，进行间隙自动补偿效果检测试验时，补偿效果不明显，发现高压水从PEEK柱塞套与柱塞机体之间泄漏，柱塞腔压力无法使PEEK柱塞套达到应有的变形量，需要继续完善柱塞机体结构，进而继续进行试验研究。