气隙非浸油式电机叶片泵的主泵吸油配流设计.pdf

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1、第32卷第lo期542016年5月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV01．32No．10May2016气隙非浸油式电机叶片泵的主泵吸油配流设计李小平1，一，冀宏1，睬，张继铭1，一，王金林l'2，李瑞锋l'2，魏文彬3(1．兰州理工大学能源与动力工程学院，兰州730050；2．甘肃省液压气动工程技术研究中心，兰州730050；3．华北电力大学控制与计算机工程学院，北京102206)摘要：为保证气隙非浸油式电机叶片泵中主泵在高转速下吸油充足，针对孔板离心泵输出液流在主泵配流窗孔外侧与内侧压差大

2、、旋转液流向主泵配流时流动阻力大的问题，提出了在主泵配流窗孔增设平衡槽和导流槽的结构。流场计算表明：平衡槽将外侧的引油窗孔与内侧的辅助窗孔沟通，控制两窗孔出口的压力差为一较小的定值；导流槽避免了旋转液流在引油窗孔中产生旋涡及其流动阻力，显著地增大了引油窗孔的人口流量，窗孔出口的静压随导流槽包角增大而增大，当导流槽包角大于800时，引油窗孔出口静压提升了10％，辅助窗孔出口静压相应提升了15．4％。该研究为电机泵的主泵配流设计提供了参考。关键词：泵；模型；设计；配流；平衡槽；导流槽doi：10．119750．issn．1002—6819．2016．10．008中图分类号：THl37文

3、献标志码：A文章编号：1002—6819(2016)一10—0054—06李小平，冀宏，张继铭，王金林，李瑞锋，魏文彬．气隙非浸油式电机叶片泵的主泵吸油配流设计【J】．农业工程学报，2016，32(10)：54—59．doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2016．10．008http：／／www．tcsae．orgLiXiaoping，JiHong，ZhangJiming，WangJinlin，LiRuifeng，WeiWenbin．Designofsuctionflowdistributorofmainpumpinnon-oil-immersedairga

4、ptypehydraulicelectro-motorpump[J】．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(10)：54—59．(inChinesewithEnglishabstract)doi：10．119750．issn．1002—6819．2016．10．008http：／／www．tcsae．org0引言液压系统因其具有功重比大、无级调速、布置灵活等特点，而被广泛应用于工程机械、工业机械、农业机械、汽车等行业[t41，液压动力单元作为液压

5、系统的心脏部件而被深入研究。液压电机泵是将电动机和液压泵融合一体的新型液压动力单元，是液压动力源的发展方向之一，具有广阔的应用前景[51。国外对电机泵的研究起步较早，并已产品化投入市场，相关技术大多掌握在企业，关于电机泵的基础研究文献公开很少【6。踟；国内对电机泵的研究仍处于原理样机研究阶段刚】。液压泵的吸油性能是制约其集成化、高速化的重要因素，为此一种将孔板离心泵作为主泵入口增压泵的浸油式电机泵被成功研制【12】。冀宏等[13--4嗵过试验及仿真分析，得出孔板离心泵转速大于临界转速时，可为主泵充足供油，提高主泵的容积效率，当转速低于临界转速后，主泵效率将有所降低的结论；同时，应用

6、流场解析技术，获得了孑L板离心泵主要结构参数对其升压效果和效率的影响规律，并总结出孔板离心泵的设计原则。离心泵供液时，引油窗孔和辅助窗孔的出口压力差大且该压差随转速的升高而变大，当电机泵低速运转时，主泵叶片槽底部吸油腔首先吸油不足，可能出现气泡及收稿日期：2016—01—2l修订日期：2016—03—09基金项目：国家自然科学基金(51075194)作者简介：李小平，甘肃武威人，主要从事现代液压元件研究。兰州兰州理工大学能源与动力工程学院，730050。Email：lxpl3669357016@163．com※通信作者：冀宏，陕西宁陕人，博士，教授，博士生导师，主要从事现代液压元件

7、与工程机械液压技术研究。兰州兰州理工大学能源与动力工程学院，730050。Email：jihong@lut．cn随之而来的振动、噪声及容积效率的降低旧；当电机泵高速运转时，两窗孔出口压差加大，导致主泵吸油工作腔通过压力平衡孔瞬间“失油”，母叶片头部和底部的大压差甚至会引起“叶片脱空”㈣。孔板离心泵输出的液流进入主泵配流窗孔时有旋涡及其流动阻力，导致主泵在高速运转时出现吸油不足的情况。文献[13—141侧重于对孔板离心泵的研究，对主泵配流流道分析不多，同时，文献f141