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实例分析液压油温度对液压柱塞泵效率性能的影响

发布日期:2018-12-22 浏览次数:516

针对某钢厂使用的A4VSO250轴向柱塞泵,通过理论和实验的方式研究了油温对柱塞 泵工况下泄漏流量、容积效率以及机械效率的影响,从而分析了温度对柱塞泵性能影响。

液压泵作为液压系统的动力元件,成为液压传动的核心,液压泵性能的优劣将直接影响整个液压系统 性能的好坏,因此对液压泵性能的研究具有现实的意 义。其中柱塞泵因其特殊的流量输出控制,使其自身 拥有节省能源、发热量小、效率高等的特点,以及体积 小、质量轻而得到广泛的应用,也是众多学者研究探 索的对象。

从实际出A4VSO250轴向柱塞泵为实验泵,利用实验 的方法研究了油液温度对柱塞泵性能的影响。 柱塞泵的工作原理分析主要以 A4VSO250轴向柱塞泵为研究对象,其 结构原理图如图 中能够大致确定A4VSO 250轴向柱塞泵的构成,为斜盘式轴向柱塞泵,主要 由可调节的斜盘与缸体内轴向布置的柱塞来实现其 压油窗口工作中,斜盘与配流盘固定,缸体和柱塞随传动 轴一起转动,柱塞在机械装置和低压油作用下压紧在 斜盘上,当传动轴逆时针旋转时,柱塞沿斜盘自下而 上回转的半周内,逐渐向缸体外伸出,使缸体油缸容 积不断增加,压力减小,从而油液经过配流盘上的吸 油窗口被吸入。

a4vso250柱塞泵

柱塞在自上而下回转的半周内又逐渐 向缸体里推入,使油缸容积不断减少,压力增大,将油 液从压油窗口向外排出;缸体随传动轴每转一圈,每 个柱塞往复运动一次,完成一次吸油和压油过程 油温对柱塞泵容积效率的影响众所周知,容积效率随着泄漏量的变化而变化, 在泵结构确定的情况下,泄漏量与液压油的黏度有关, 而黏度随液压油的温度而变化。

在结构和制造确定的情况下,温度升高,油液黏度降低,柱塞泵的泄漏量增 加,容积效率降低,导致柱塞泵的性能下降。如果温 度太高,将会导致泄漏量过大,有可能导致液压系统 卸压而不能正常工作。 可画出柱塞泵容积效率随温度的变化曲线如图 油温对柱塞泵机械效率与总效率的影响经过以上分析。

液压油的黏度随温度升高而降低, 柱塞泵工况下随缸体在液压油中旋转的组件机械损失降低,油液流经吸压油窗口的压力损失及内摩擦力相应减少,所以柱塞泵的机械效率提高,液压泵总的效率等于其机械效率与容积效率的积,故在油温能确保 建立油膜的情况下,泵的机械效率能够补偿一部分容 积效率,降低油温对泵总效率影响。

但是如果油液温 度太高,黏度太低,将会建立不起润滑油膜而导致干 摩擦,机械效率急剧下降,严重时可能毁坏液压泵。 实验测试油温对柱塞泵泄漏量的影响该实验使用的实验泵为A4VSO 250变量泵,泵的排量为250 mL,额定压力为31MPa;柱塞泵泄漏量随液压油温度的变化曲线如图 中看出,柱塞泵的油液泄漏量随温度的增加而呈现递增的趋势,这与上述理论分析相吻合,从而证明了实际柱塞泵在使用过程中控制液压油温度的 必要性,具有实际的参考意义。 

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