混凝土泵液压系统能量损耗研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com图1中集成块的P口接主液压泵，T口通过冷作为采集压力信号的时间段，并取该时段内所测压却器和回油过滤器与油箱相连通。主液压泵选用日力信号的算术平均值作为实测压力值。1．2理论计算若Ml、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8和M9等9个测点处的实测压力分别为pl、P23、P56、P78和P，则各处的压力损失可分别表示如下。流入主液压缸A大腔的压力油流过换向阀与集成块时所引起的压力损失△p为：△p116(1)从主液压缸B大腔流出的回油流过换向阀与集成块时所引起的压力损失△p为：图1传感器安装位置示意图a

2、p2=p5-p0(2)作者简介：陈国安(1963一)，男，湖南人，副教授，工学博士，研究方向为工程摩擦学、工程装备管理与保障、混凝土机械。一33—学兔兔www.xuetutu.com第39卷2咖年11月式中：P。为回油口T处的压力，在此系统中，回油背如果不考虑系统工作过程中的油液泄漏，两主压主要是由于回油过滤器和冷却器及其管道阻力所液压缸连通腔的油流量可根据主液压泵出口压力的引起的，其压力稳定值约为1．10MPa。大小按式(9)或(10)进行计算，其它管路的油流量即油液流过两主液压缸连通管道时所引起的压力为主液压泵的实际输出流量，则可按

3、式(7)或(8)进损失△p，为：行计算，因此，该系统总的能量损失／~r可计算如下△p39_p2(3)(为便于分析，本文理论计算和实测所得的能量损耗流人主液压缸A大腔的压力油流过高低转换都是单位时间所损耗的能量，即功率损耗)：阀时所引起的压力损失△p为：当液压泵出口压力P小于恒功率点压力P时，△p6-p8(4)总的能量损失Ⅳ为：从主液压缸B大腔流出的压力油流过高低转肚[(△pl+卸2+△p4十△p5)XQl+Ap3xQ3]／60(kW)(11)换阀时所引起的压力损失△p为：其中由换向阀和集成块所引起的能量损失Ⅳ，卸535(5)和由高低压转

4、换阀所引起的能量损失Ⅳ2分别为：由于主液压泵为恒功率变量泵，则其输出的油Nl=(△p1+△p2)xQl／60(kW)(12)量除与泵的排量口(mL／r)、转速(r／rain)有关外，还Ⅳ2=[(△p4十5)XQl+Ap3xQ3]／6o(kW)(13)与液压泵出口工作压力和液压泵本身的容积效率相当液压泵出口压力P高于恒功率点压力P时，关，即：当液压泵出口压力P小于恒功率点压力P总的能量损失为：时，主液压泵实际输出的油流量Q为：Ⅳ_[(卸+△p2+△p4+△p5)xQ2+Ap3xQ4]／60(kW)(14)Q1=qnrlxl0。(L／rai

5、n)(6)其中由换向阀和集成块所引起的能量损失Ⅳ，式中：为液压泵的容积效率。和由高低压转换阀所引起的能量损失Ⅳ2分别为：液压泵的容积效率随着液压泵出口处的工作压N17--．(△pl+△p2)xQJ60(kW)(15)力P和泵轴的转速n等的变化而变化。一般来讲，Ⅳ2=【(卸十s)xQ2+Ap，xQ4]／60(kW)(16)在转速凡一定的情况下，液压泵的容积效率％基本2试验结果及分析上是随压力P。的增大而呈线性规律减小的；也就是说，如果液压泵以转速n旋转、在额定压力P时的为了考察主液压泵的旋转速度对系统压力损失容积效率为卵，则液压泵在出El

6、工作压力为P时和能量损耗的影响，在试验过程中，分别在不同的旋的容积效率可近似表示为：转速度下对系统各处的油压力进行了测算，以掌握叼：1一LOl(1一叼)／Pm](7)旋转速度对系统压力损失和能量损耗的影响规律。当液压泵出口压力P高于恒功率点压力P时，表1所示是主液压泵转速为1800r／min，不同主液压泵的理论输出流量Q可按如下关系式计算：负载情况下在各测点处所测得的压力均值。由表1QL=P~ln~10-3／pl(Umin)可以看出，油液在流动过程中，不管是流经换向阔、则主液压泵此时实际输出的油流量Q：为：集成块、管件，还是流经高低压转

7、换阀，都产生了程Q2=QLrl=(p~qn／p1)×卵xl0(L／min)(8)度不同的压力损失。根据式(6)～式(1O)，并取主液由于两主液压缸大腔和小腔的截面面积不同，压泵转速为1800r／min、额定压力为32MPa时的容则使得两主液压缸连通管道中的油流量并不等于主积效率为95％，可计算出主液压泵在不同负载压力液压泵的实际输出流量，而且它还与主液压缸缸径P下的容积效率和各管路中油液流量，如表2所示，D(ram)和活塞杆径d(mm)相关，即：当液压泵出口并由此可得系统的能量损失，如表3所示。压力P小于恒功率点压力P。时，连通管道中的

8、油流2．1管路系统能量损耗分析量Q为：由表1所示数据可知，测点M和测点M之间Q3=[aa)lD2]xqmlxl0(Umin)(9)以及测点M。和测点M之间的压力差都很小，即压当液压泵出口压力P高于恒功率点压