液壓電機(jī)泵中孔板離心泵的增壓效應(yīng)的研究.pdf

1、液壓電機(jī)泵是將電動(dòng)機(jī)、液壓泵及孔板離心泵融合為一體的新型液壓動(dòng)力單元，具有結(jié)構(gòu)緊湊、靜音、效率高、無外泄漏等優(yōu)點(diǎn)，液壓電機(jī)泵已經(jīng)成為液壓動(dòng)力單元的一個(gè)重要的發(fā)展方向。本文主要是對(duì)液壓電機(jī)泵內(nèi)部流動(dòng)問題開展研究，采用理論分析、數(shù)值仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)液壓電機(jī)泵中孔板離心泵的增壓作用進(jìn)行深入分析。應(yīng)用Fluent流場(chǎng)仿真軟件對(duì)不同進(jìn)油方式下的液壓電機(jī)泵主泵吸油流場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算，研究不同進(jìn)油方式對(duì)孔板離心泵增壓作用的影響。并在此基礎(chǔ)上對(duì)

2、液壓電機(jī)泵內(nèi)部流道進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，同時(shí)對(duì)不同轉(zhuǎn)速條件下的主泵吸油流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，獲得孔板離心泵增壓作用隨轉(zhuǎn)速變化規(guī)律。搭建液壓電機(jī)泵樣機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)液壓電機(jī)泵的流量、轉(zhuǎn)速、容積效率、噪聲等進(jìn)行測(cè)量，并與同規(guī)格電機(jī)油泵組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。本論文對(duì)液壓電機(jī)泵吸油流道的設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值，并對(duì)研制高效液壓電機(jī)泵與改善液壓泵自吸性能具有普適的指導(dǎo)意義。
　　 論文的主要內(nèi)容如下:
　　 第1章，闡述了本課題的研究背

3、景及意義;系統(tǒng)介紹了液壓電機(jī)泵的研究及發(fā)展概況，概括并總結(jié)了本論文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第2章，對(duì)液壓電機(jī)泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，并詳細(xì)闡述了液壓電機(jī)泵的工作原理;應(yīng)用Fluent流場(chǎng)仿真軟件，對(duì)不同進(jìn)油方式下的液壓電機(jī)泵主泵吸油流場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算，研究不同進(jìn)油方式對(duì)孔板離心泵增壓作用的影響。并在此基礎(chǔ)上對(duì)液壓電機(jī)泵內(nèi)部流道進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，對(duì)修改后的主泵吸油流場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算，結(jié)果表明:改進(jìn)后的孔板離心泵增壓作用較之改進(jìn)前有了

4、顯著的提升，能夠有效提高主泵吸油性能;簡(jiǎn)化了液壓電機(jī)泵進(jìn)油結(jié)構(gòu)，有利于工作過程中的散熱。
　　 第3章，通過流場(chǎng)仿真軟件Fluent對(duì)修改后的液壓電機(jī)泵主泵吸油流場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得主泵吸油流場(chǎng)在不同轉(zhuǎn)速下的總壓分布云圖并進(jìn)行對(duì)比分析，得到如下結(jié)論:隨著轉(zhuǎn)速的不斷升高，主泵吸油流場(chǎng)中的吸油流道負(fù)壓不斷增大;孔板離心泵的增壓作用隨轉(zhuǎn)速的升高而增強(qiáng);孔板離心泵出口（主泵吸油腔進(jìn)口）總壓分布并不均勻，出口總壓的最大值可以作為評(píng)定孔板離

5、心泵提升主泵吸油性能的指標(biāo)，總壓最大值隨著轉(zhuǎn)速的升高而升高，呈現(xiàn)近似線性的變化規(guī)律。孔板離心泵的增壓效果隨轉(zhuǎn)速的升高而增強(qiáng)，為主泵充分供油，提高主泵的吸油性能。
　　 第4章，搭建了液壓電機(jī)泵樣機(jī)性能試驗(yàn)系統(tǒng)，并應(yīng)用該系統(tǒng)對(duì)液壓電機(jī)泵與同等規(guī)格電機(jī)油泵組進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，獲得了流量、轉(zhuǎn)速、容積效率、壓力、噪聲等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過試驗(yàn)可以得知:孔板離心泵可明顯地促進(jìn)主泵充分吸油，液壓電機(jī)泵與同規(guī)格電機(jī)油泵組相比容積效率高1.25％左右;當(dāng)

6、轉(zhuǎn)速低于1395r/min后，液壓電機(jī)泵容積效率開始低于電機(jī)油泵組，會(huì)對(duì)主泵吸油產(chǎn)生不利影響，壓力上升至22MPa時(shí)，液壓電機(jī)泵容積效率相對(duì)降低2.7％。結(jié)合流場(chǎng)仿真計(jì)算結(jié)果，最終總結(jié)出了孔板離心泵增壓效應(yīng)的確切含義。液壓電機(jī)泵噪聲聲級(jí)明顯比電機(jī)油泵組低，當(dāng)輸出壓力上升至16MPa時(shí)，液壓電機(jī)泵噪聲聲級(jí)低13.5dB，噪聲頻譜以低頻噪聲為主，孔板離心泵為主泵充分供油，有效減少了因吸油不足而產(chǎn)生的氣穴噪聲。
　　 最后，對(duì)本論文的