Forholdet mellem strømningsproduktion og trykudsving af Vickers Hydraulic Vane Pumps I hydrauliske systemer er en nøglefaktor, der påvirker systemstabilitet og effektivitet. For at afbalancere forholdet mellem de to er det nødvendigt at starte fra flere aspekter, såsom designoptimering, væskemekanikanalyse, materialevalg og driftskontrol. Følgende er specifikke løsninger og metoder:
1. Kilder til flowpulsation og tryksvingning
I hydrauliske vingpumper er strømningsudgangen ikke helt glat, men der er et bestemt pulsationsfænomen, hvilket vil forårsage tryksvingninger i systemet. De vigtigste grunde inkluderer:
Utilstrækkeligt antal klinger: strømningens output fra skovlepumpen er direkte relateret til antallet af klinger. Jo færre antallet af klinger er, jo større er strømningspulsationen.
Intern lækage: Lækage mellem områder med høj tryk og lavtryk forværrer ustabiliteten af strømning og tryk.
Mekanisk clearance: For stor eller for lille clearance mellem rotoren og statoren vil påvirke strømningens udgang og stabilitet.
Hydrauliske olieegenskaber: Viskositeten, kompressibiliteten og bobleindholdet i den hydrauliske olie vil påvirke systemets dynamiske respons.
Derfor kræver løsning af problemet med strømning og tryksvingning omfattende overvejelse af disse faktorer.
2. Designoptimering
(1) Forøg antallet af klinger
Princip: Forøgelse af antallet af klinger kan effektivt reducere strømningspulsationen, fordi flere klinger kan gøre strømmen udgangen mere ensartet.
Implementering: I henhold til de specifikke applikationskrav skal antallet af klinger med rimelighed vælges (normalt 8 til 12 klinger), og behandlingsnøjagtigheden af knivene og slots skal sikres under designet.
(2) Optimer bladform
Princip: Den geometriske form af bladet påvirker direkte dets kontaktområde med den indre væg på statoren og tætningsydelsen. Ved at optimere krumningen, tykkelsen og forkantsvinklen på bladet kan lækage og friktion reduceres.
Implementering: Computer-Aided Design (CAD) og Finite Element Analysis (FEA) -teknologi bruges til at simulere bladbevægelsen og finde det bedste formdesign.
(3) Forbedre flowkanaldesign
Princip: Optimering af flowkanalformen inde i pumpekroppen (såsom olieindløb, olieudgang og overgangsområde) kan reducere turbulens og energitab under væskestrøm.
Implementering: Gennem Computational Fluid Dynamics (CFD) -simuleringsanalyse af væskedynamikegenskaber er en glattere flowkanal designet til at reducere tryktab.
3. Materialer og fremstillingsprocesser
(1) Bearbejdning med høj præcision
Princip: Udførelsen af vingpumper kræver ekstremt høj bearbejdningsnøjagtighed af komponenter, især clearance mellem rotoren, statoren og skovlene.
Implementering: Brug CNC Machine Tools (CNC) med høj præcision til at behandle nøglekomponenter og kontrollerer strengt overfladegruppe og dimensionelle tolerancer.
(2) slidbestandige materialer
Princip: Brug højstyrke, slidbestandige materialer (såsom cementeret carbid eller keramisk belægning) til at fremstille skovle og statorer for at reducere lækage forårsaget af slid.
Implementering: Harden overfladen af skovlene (såsom nitridering eller krombelægning) for at udvide levetiden og forbedre forseglingsydelsen.
(3) stødabsorberende design
Princip: Tilføjelse af stødabsorberende elementer (såsom gummipuder eller spjæld) til pumpekropstrukturen kan absorbere vibrationer, der genereres under drift, og derved reducere tryksvingninger.
Implementering: Tilføj stødabsorberende enheder på ydersiden af pumpehuset eller på monteringsbeslaget.
4. Hydraulisk oliehåndtering
(1) Valg af den rigtige hydrauliske olie
Princip: Viskositeten og anti-boble egenskaber ved hydraulisk olie har en vigtig indflydelse på stabiliteten af strømning og tryk.
Implementering: Vælg passende hydraulisk olie (såsom anti-slid hydraulisk olie eller lavtemperatur hydraulisk olie) i henhold til driftstemperaturområdet og systemkravene, og udskift den regelmæssigt for at holde den ren.
(2) Forhindre kavitation og bobler
Princip: Bobler i hydraulisk olie kan forårsage flowpulsation og tryksvingninger.
Implementering:
Sørg for, at sugelinjen er uhindret for at undgå kavitation forårsaget af luftindånding.
Installer filtre og defoaming -enheder i det hydrauliske system for at reducere genereringen af bobler.
5. Kontrolstrategi
(1) Trykkompensationsventil
Princip: Ved at installere en trykkompensationsventil kan strømningsudgangen automatisk justeres, når belastningen ændres for at opretholde stabiliteten af systemtrykket.
Implementering: Integrer en trykkompensationsenhed ved pumpens stikkontakt og juster den indstillede værdi i henhold til de faktiske arbejdsvilkår.
(2) Frekvensomdannelseskontrol
Princip: Ved at justere motorhastigheden gennem frekvensomformeren kan pumpestrømningsudgangen kontrolleres fleksibelt for at tilpasse sig forskellige belastningskrav.
Implementering: Kombiner sensorer for at overvåge systemtrykket i realtid og bruge frekvenskonverteren til dynamisk at justere motorhastigheden.
(3) Anvendelse af akkumulatorer
Princip: Installation af akkumulatorer i hydrauliske systemer kan absorbere øjeblikkelige tryksvingninger og spille en bufferrolle.
Implementering: Tilslut akkumulatoren til pumpens udløbsrør for at optimere dens kapacitet og opladningstryk.
6. Eksperimentel verifikation og optimering
(1) Dynamisk test
Princip: Udfør dynamiske tests på vingpumpen på testbænken for at evaluere dens strømningsproduktion og tryksvingninger under forskellige arbejdsforhold.
Implementering: Registreringsstrøm og trykdata, analyser deres svingningsmønstre og juster designparametre baseret på resultaterne.
(2) Simuleringsanalyse
Princip: Brug CFD- og multi-body dynamics-simuleringsværktøjer til at forudsige ydelsen af vingpumpen i faktisk drift.
Implementering: Sammenlign simuleringsresultaterne med de eksperimentelle data og optimer kontinuerligt designet, indtil den bedste balance er opnået.
Gennem ovennævnte metoder kan modsigelsen mellem strømningsproduktion og tryksvingning reduceres markant, samtidig med at den effektive betjening af den hydrauliske vingpumpe opfylder det hydrauliske systems høje ydeevne .
