Основные параметры и общие проблемы гидравлического насоса
1.6.5 феномен застрявшей нефти и меры по выгрузке
(1) Рабочий процесс гидравлического насоса с положительным смещением обычно делится на три этапа: сначала жидкость всасывается вакуумом, создаваемым увеличением объема камеры всасывания масла (этап всасывания масла), затем жидкость сбрасывается в систему за счет уменьшения объема камеры сброса масла (этап сброса масла). Здесь в основном анализируется явление застрявшего масла и его меры по разгрузке.
Согласно основному принципу работы гидравлического насоса, когда гидравлический насос находится в среднем положении, его рабочая камера находится в переходной герметичной зоне между камерами всасывания и нагнетания масла, что задерживает часть масла в герметичной зоне и формирует объем задержанного масла. С вращением гидравлического насоса движение экстрактора будет вызывать периодические изменения в объеме задержанного масла: когда объем задержанного масла уменьшается, давление масла увеличивается, вызывая дополнительную периодическую нагрузку на подшипник и другие компоненты насоса, что приводит к ударам и шуму, вызывая нагрев масла; когда объем задержанного масла увеличивается, давление уменьшается (локальный вакуум) из-за отсутствия пополнения масла, может возникнуть кавитация и кавитация. Это явление задержанного масла. Задержанное масло является вредным явлением, оно снижает эффективность гидравлического насоса, сокращает срок службы насоса, поэтому мы должны стремиться к его устранению.
Для устранения явления застрявшего масла необходимо принять соответствующие меры разгрузки в структуре. Принцип заключается в том, чтобы изменение давления в объеме застрявшего масла максимально адаптировалось к давлению, когда камеры всасывания и откачки масла соединены, при условии обеспечения объемной эффективности.
(2) Меры разгрузки, поскольку рабочая камера гидравлического насоса находится между всасывающей и нагнетательной камерами, когда он находится на среднем этапе, существует три возможные ситуации: отрицательное покрытие, нулевое покрытие и положительное покрытие.
① Негативное покрытие, также известное как позитивное открытие, означает, что когда рабочая камера находится между маслозаборной и маслосливной камерами, рабочая камера будет с ними соединена. В это время рабочая камера не будет производить застрявшее масло, но будет производить большие внутренние утечки, что снизит объемный КПД, поэтому структура негативного покрытия обычно не используется.
② Нулевое покрытие, также известное как нулевое открытие, относится к ситуации, когда рабочая камера находится между камерами всасывания и нагнетания масла, рабочая камера только что запечатана, а камеры всасывания и нагнетания масла только что разделены. В этом случае давление масла в рабочей камере поднимается от давления всасывания масла до давления нагнетания масла или падает от давления нагнетания масла до давления всасывания масла шаг за шагом, что вызывает ударное давление и шум, что является явлением застрявшего масла.
③ Позитивное покрытие, также известное как негативное открытие, относится к ситуации, когда рабочая камера запечатана на определенный период времени, что неизбежно приводит к явлению задержки масла. Однако, при разумном использовании явления задержки масла, можно устранить явление давления. Поэтому такая структура позитивного покрытия и меры разгрузки, основанные на этой структуре, обычно используются в гидравлических насосах, а конкретная структура варьируется в зависимости от типа насоса.
Например, шестеренчатый насос находится спереди и сзади насоса, крышка конца внутренней поверхности разгрузочного желоба соответствует области застрявшей нефти, в то время как осевой поршневой насос находится в клапанной пластине с треугольным желобом или масляным отверстием.
1.6.6 пульсация потока
Согласно кинематике гидравлического насоса, мгновенный поток большинства насосов теоретически не является постоянным (за исключением винтового насоса), и существует пульсация потока. Пульсация потока непосредственно влияет на производительность и срок службы гидравлических компонентов и систем. Чем больше амплитуда колебаний мгновенного потока, тем хуже стабильность движения гидравлического привода. Для системы многопомпового油供给, синхронизация пульсаций может увеличить амплитуду и ухудшить производительность. Пульсация мгновенного потока также вызовет пульсацию давления, что приведет к усталостному повреждению трансмиссионного вала, подшипника, трубы, соединения и уплотнения гидравлического насоса и двигателя. Кроме того, когда частота пульсации мгновенного потока близка к естественной частоте предохранительного клапана или совпадает с ней, может также возникнуть явление резонанса клапана.
Пульсация потока обычно оценивается по коэффициенту неравномерности потока, т.е.
(1-16)
Где (qinst) max -- максимальный теоретический мгновенный поток гидравлического насоса;
(qinst) мин -- минимальный теоретический мгновенный поток гидравлического насоса.
Чем меньше коэффициент неравномерности потока δ, тем меньше пульсация потока или тем лучше теоретическое качество мгновенного потока.
Частота пульсации потока связана со структурными параметрами, такими как скорость насоса и количество сжимающих элементов (например, количество зубьев шестерни у шестеренного насоса, количество лопастей у лопастного насоса, количество поршней у поршневого насоса и т.д.). Разные типы насосов или насосы одного типа с различными геометрическими размерами имеют разные пульсации потока.