Die Beziehung zwischen dem Durchflussausgang und dem Druckschwankung von Vickers Hydraulische Schaufelpumpen In hydraulischen Systemen ist ein Schlüsselfaktor, der die Systemstabilität und Effizienz beeinflusst. Um die Beziehung zwischen den beiden auszugleichen, müssen mehrere Aspekte wie Entwurfsoptimierung, Analyse der Flüssigkeitsmechanik, die Materialauswahl und die Betriebskontrolle von der Fluidmechanik beginnen. Das Folgende sind spezifische Lösungen und Methoden:
1. Quellen für Fließpulsation und Druckschwankungen
Bei hydraulischen Schaufelpumpen ist der Durchflussausgang nicht vollständig glatt, aber es gibt ein bestimmtes Pulsationsphänomen, das Druckschwankungen im System verursacht. Die Hauptgründe sind:
Unzureichende Anzahl von Klingen: Der Durchflussleistung der Schaufelpumpe hängt direkt mit der Anzahl der Klingen zusammen. Je weniger die Anzahl der Klingen, desto größer ist die Flusspulsation.
Interne Leckage: Die Leckage zwischen Hochdruck- und Niederdruckflächen verschlimmert die Instabilität von Durchfluss und Druck.
Mechanischer Clearance: Ein zu großer oder zu kleiner Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator beeinflusst den Durchflussausgang und die Stabilität.
Hydrauliköleigenschaften: Die Viskosität, Kompressibilität und Blasengehalt des Hydrauliköls beeinflussen die dynamische Reaktion des Systems.
Die Lösung des Problems der Durchflussleistung und der Druckschwankung erfordert daher eine umfassende Berücksichtigung dieser Faktoren.
2. Designoptimierung
(1) Erhöhen Sie die Anzahl der Klingen
Prinzip: Eine Erhöhung der Anzahl der Klingen kann die Durchflusspulsation effektiv verringern, da mehr Klingen den Durchflussleistung gleichmäßiger machen können.
Implementierung: Nach den spezifischen Anwendungsanforderungen sollte die Anzahl der Klingen vernünftig ausgewählt werden (normalerweise 8 bis 12 Klingen), und die Verarbeitungsgenauigkeit der Klingen und Slots sollte während des Designs gewährleistet werden.
(2) Optimieren Sie die Klingenform
Prinzip: Die geometrische Form der Klinge wirkt sich direkt auf den Kontaktbereich mit der inneren Wand des Stators und der Dichtungsleistung aus. Durch die Optimierung der Krümmung, der Dicke und des Vorderkantenwinkels der Klinge können Leckage und Reibung verringert werden.
Implementierung: COD-Technologie (Computer-Aided Design (CAD) und Finite-Elemente-Analyse (FEA) werden verwendet, um die Klingenbewegung zu simulieren und das beste Formgestaltung zu finden.
(3) Verbesserung des Flusskanal -Designs
Prinzip: Die Optimierung der Fließkanalform im Pumpenkörper (wie dem Öleinlass, der Ölauslass und des Übergangsbereichs) kann Turbulenzen und Energieverlust während des flüssigen Flusses reduzieren.
Implementierung: Durch die Simulationsanalyse von Computational Fluid Dynamics (CFD) von Flüssigkeitsdynamik -Eigenschaften wird ein glatterer Durchflusskanal entwickelt, um den Druckverlust zu verringern.
3. Materialien und Herstellungsprozesse
(1) Hochvorbereitungsbearbeitung
Prinzip: Die Leistung von Schaufelpumpen erfordert eine extrem hohe Bearbeitungsgenauigkeit von Komponenten, insbesondere die Freigabe zwischen Rotor, Stator und Schatten.
Implementierung: Verwenden Sie hochpräzise CNC-Werkzeugmaschinen (CNC), um Schlüsselkomponenten zu verarbeiten und die Rauheit der Oberflächen und dimensionale Toleranzen streng zu steuern.
(2) Verschleißmaterialien
Prinzip: Verwenden Sie hochfeste, weastresistente Materialien (z. B. zementiertes Carbid oder Keramikbeschichtung), um Flügel und Statoren herzustellen, um die durch Verschleiß verursachten Leckagen zu verringern.
Implementierung: Härten Sie die Oberfläche der Flügel (z. B. Nitriding oder Chrombeschichtung), um die Lebensdauer zu verlängern und die Versiegelungsleistung zu verbessern.
(3) Schockabsorbing-Design
Prinzip: Das Hinzufügen von Stoßabsorbing-Elementen (wie Gummi-Pads oder Dämpfer) zur Pumpenkörperstruktur kann während des Betriebs Vibrationen absorbieren, wodurch die Druckschwankungen verringert werden.
Implementierung: Fügen Sie der Außenseite des Pumpengehäuses oder in der Montagehalterung schockabsorbierende Geräte hinzu.
4. Hydraulisches Ölmanagement
(1) Auswählen des rechten Hydrauliköls
Prinzip: Die Viskosität und die Anti-Bubble-Eigenschaften von hydraulischem Öl haben einen wichtigen Einfluss auf die Stabilität von Strömung und Druck.
Implementierung: Wählen Sie geeignetes hydraulisches Öl (wie Anti-Wear-Hydrauliköl oder Hydrauliköl mit niedrigem Temperatur) entsprechend dem Betriebstemperaturbereich und des Systemanforderungens und ersetzen Sie es regelmäßig, um es sauber zu halten.
(2) Kavitation und Blasen verhindern
Prinzip: Blasen in hydraulischem Öl können Durchflusspulsation und Druckschwankungen verursachen.
Durchführung:
Stellen Sie sicher, dass die Sauglinie nicht optimiert ist, um zu vermeiden, dass Kavitation durch Lufteinatmung verursacht wird.
Installieren Sie Filter und Entformungsgeräte im Hydrauliksystem, um die Erzeugung von Blasen zu verringern.
5. Kontrollstrategie
(1) Druckkompensationsventil
Prinzip: Durch die Installation eines Druckkompensationsventils kann der Durchflussausgang automatisch eingestellt werden, wenn sich die Last ändert, um die Stabilität des Systemdrucks aufrechtzuerhalten.
Implementierung: Integrieren Sie ein Druckkompensationsgerät in den Pumpenauslass und passen Sie den festgelegten Wert gemäß den tatsächlichen Arbeitsbedingungen ein.
(2) Frequenzumwandlungsregelung
Prinzip: Durch Anpassen der Motordrehzahl durch den Frequenzwandler kann der Pumpenflussausgang flexibel gesteuert werden, um sich an unterschiedliche Lastanforderungen anzupassen.
Implementierung: Kombinieren Sie Sensoren, um den Systemdruck in Echtzeit zu überwachen, und verwenden Sie den Frequenzwandler, um die Motordrehzahl dynamisch anzupassen.
(3) Anwendung von Akkumulatoren
Prinzip: Die Installation von Akkumulatoren in hydraulischen Systemen kann sofort Druckschwankungen absorbieren und eine Pufferrolle spielen.
Implementierung: Schließen Sie den Akkumulator an das Auslassrohr der Pumpe an, um die Kapazität und den Ladedruck zu optimieren.
6. Experimentelle Überprüfung und Optimierung
(1) Dynamischer Test
Prinzip: Führen Sie dynamische Tests an der Schaufelpumpe auf der Testbank durch, um die Durchflussleistung und Druckschwankungen unter verschiedenen Arbeitsbedingungen zu bewerten.
Implementierung: Datenfluss- und Druckdaten aufzeichnen, ihre Schwankungsmuster analysieren und die Entwurfsparameter basierend auf den Ergebnissen anpassen.
(2) Simulationsanalyse
Prinzip: Verwenden Sie CFD- und Multi-Körper-Dynamik-Simulations-Tools, um die Leistung der Schaufelpumpe im tatsächlichen Betrieb vorherzusagen.
Implementierung: Vergleichen Sie die Simulationsergebnisse mit den experimentellen Daten und optimieren Sie das Design kontinuierlich, bis das beste Gleichgewicht erreicht ist.
Durch die oben genannten Methoden kann der Widerspruch zwischen Durchflussleistung und Druckschwankungen erheblich reduziert werden, während der effiziente Betrieb der hydraulischen Schaufelpumpe sichergestellt wird, wodurch die hohen Leistungsanforderungen des Hydrauliksystems erfüllt werden.
