Hauptparameter und häufige Probleme von Hydraulikpumpen
1.6.5 Phänomen des gefangenen Öls und Entlademaßnahmen
(1) Der Arbeitsprozess der Verdrängerhydraulikpumpe wird allgemein in drei Phasen unterteilt: Zuerst wird die Flüssigkeit durch das Vakuum, das durch die Vergrößerung des Volumens des Ölsaugraums erzeugt wird, angesogen (Ölsaugphase), dann wird die Flüssigkeit durch die Verringerung des Volumens des Ölauslassraums an das System abgegeben (Ölauslassphase). Hier wird hauptsächlich das Phänomen des eingeklemmten Öls und seine Entlastungsmaßnahmen analysiert.
Nach dem grundlegenden Arbeitsprinzip der Hydraulikpumpe befindet sich die Arbeitskammer der Hydraulikpumpe in der Mittelphase im Übergangsabdichtungsbereich zwischen den Ölansaug- und -abgabekammern, was einen Teil des Öls im Abdichtungsbereich einfängt und das eingefangene Ölvolumen bildet. Mit der Drehung der Hydraulikpumpe wird die Bewegung des Quetschers periodische Änderungen im eingefangenen Ölvolumen verursachen: Wenn das eingefangene Ölvolumen abnimmt, steigt der Öldruck, was zusätzliche periodische Lasten auf das Lager und andere Komponenten der Pumpe verursacht, was zu Stößen und Geräuschen führt und eine Ölheizung verursacht; wenn das eingefangene Ölvolumen zunimmt, sinkt der Druck (lokales Vakuum) aufgrund fehlender Ölnachfüllung, es kann Kavitation und Kavitation auftreten. Dies ist das Phänomen des eingefangenen Öls. Eingefangenes Öl ist ein schädliches Phänomen, es wird die Effizienz der Hydraulikpumpe verringern und die Lebensdauer der Pumpe verkürzen, daher müssen wir versuchen, es zu beseitigen.
Um das Phänomen des eingeklemmten Öls zu beseitigen, sollten in der Struktur die notwendigen Entlademaßnahmen ergriffen werden. Das Prinzip besteht darin, die Druckänderung im Volumen des eingeklemmten Öls so weit wie möglich an den Druck anzupassen, wenn die Ölsaug- und Entladekammern verbunden sind, wobei die volumetrische Effizienz sichergestellt wird.
(2) Entlademaßnahmen, da sich der Arbeitsraum der Hydraulikpumpe zwischen dem Saug- und dem Druckraum befindet, wenn sie sich in der Mittelstellung befindet, gibt es drei mögliche Situationen: negative Abdeckung, Nullabdeckung und positive Abdeckung.
① Negative Abdeckung, auch bekannt als positive Öffnung, bedeutet, dass wenn der Arbeitsraum zwischen den Ölansaug- und Ölablassräumen liegt, der Arbeitsraum mit ihnen kommunizieren wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Arbeitskammer kein eingeschlossenes Öl produzieren, aber es wird große interne Leckagen erzeugen, was die volumetrische Effizienz verringert, sodass die negative Abdeckungsstruktur im Allgemeinen nicht verwendet wird.
② Nullabdeckung, auch bekannt als Nullöffnung, bezieht sich auf die Situation, dass sich das Arbeitsgehäuse zwischen dem Ölsaug- und dem Ölauslassgehäuse befindet, das Arbeitsgehäuse gerade versiegelt ist und die Ölsaug- und Ölauslassgehäuse gerade getrennt sind. In diesem Fall steigt der Öldruck im Arbeitsraum schrittweise vom Ölsaugdruck zum Ölauslassdruck oder fällt vom Ölauslassdruck zum Ölsaugdruck, was Druckstöße und Geräusche verursacht, was das Phänomen des eingeklemmten Öls ist.
③ Positive covering, auch bekannt als negative Öffnung, bezieht sich auf die Situation, dass der Arbeitsraum für eine gewisse Zeit versiegelt ist, was zwangsläufig zu einem Ölfangphänomen führt. Allerdings kann das Phänomen des gefangenen Öls, solange es vernünftig genutzt wird, das Schrittphänomen des Drucks beseitigt werden. Daher werden diese Art von positiven Abdeckstrukturen und Entlastungsmaßnahmen, die auf dieser Struktur basieren, häufig in Hydraulikpumpen verwendet, und die spezifische Struktur variiert je nach Pumpentyp.
Zum Beispiel befindet sich die Zahnradpumpe vorne und hinten an der Pumpe, die Endabdeckung der Innenseite der Entladekerbe entspricht dem gefangenen Ölbereich, während sich die Axialkolbenpumpe auf der Ventilplatte mit dreieckiger Kerbe oder Ölleck befindet.
1.6.6 Fluss-Pulsation
Nach den Kinematik der Hydraulikpumpe ist der momentane Durchfluss der meisten Pumpen theoretisch nicht konstant (außer bei Schraubenpumpen), und es gibt Durchfluss-Pulsationen. Durchfluss-Pulsationen haben einen direkten Einfluss auf die Leistung und Lebensdauer von hydraulischen Komponenten und Systemen. Je größer die Schwankungsamplitude des momentanen Durchflusses ist, desto schlechter ist die Bewegungsstabilität des hydraulischen Aktuators. Für das Mehrpumpen-Ölversorgungssystem kann die Pulsationssynchronisation die Amplitude erhöhen und die Leistung verschlechtern. Die momentane Durchfluss-Pulsation kann auch Druckpulsationen verursachen, die zu Ermüdungsschäden an der Antriebswelle, dem Lager, dem Rohr, der Verbindung und der Dichtung der Hydraulikpumpe und des Motors führen. Darüber hinaus kann es vorkommen, dass, wenn die pulsierende Frequenz des momentanen Durchflusses nahe oder konsistent mit der Eigenfrequenz des Druckentlastungsventils ist, auch das Resonanzphänomen des Ventils verursacht wird.
Der Fluss-Pulsation wird allgemein durch den Fluss-Nicht-Uniformitätskoeffizienten bewertet, d.h.
(1-16)
Wo (qinst) max -- der maximale theoretische sofortige Durchfluss der Hydraulikpumpe;
(qinst) min -- der minimale theoretische sofortige Durchfluss der Hydraulikpumpe.
Je kleiner der Fluss-Nichtuniformitätskoeffizient δ ist, desto kleiner ist die Fluss-Pulsation oder desto besser ist die theoretische momentane Flussqualität.
Die Frequenz der Strömungspulsation steht im Zusammenhang mit den strukturellen Parametern wie der Geschwindigkeit der Pumpe und der Anzahl der Quetscher (wie der Anzahl der Zahnradzähne der Zahnradpumpe, der Anzahl der Schaufeln der Flügelpumpe, der Anzahl der Kolben der Kolbenpumpe usw.). Verschiedene Pumpentypen oder Pumpen desselben Typs mit unterschiedlichen geometrischen Größen weisen unterschiedliche Strömungspulsationen auf.