Thông số hiệu suất của bơm piston trục
Hiệu suất chính của bơm piston trục bao gồm áp suất, lưu lượng, tốc độ, hiệu suất và tuổi thọ. Các tham số cấu trúc chính bao gồm đường kính pít-tông, số lượng pít-tông, góc đĩa nghiêng, v.v.
(l) Áp suất trong tất cả các loại bơm thủy lực, bơm pít-tông có thể đạt được áp suất làm việc cao nhất. Áp suất của bơm pít-tông trục thẳng và trục nghiêng thường đạt 40 ~ 48mpa, và một số sản phẩm quân sự thậm chí đạt 60MPa; áp suất tối đa của bơm pít-tông đĩa xoay đạt 100MPa.
(2) Sự dịch chuyển của bơm piston trục chủ yếu phụ thuộc vào đường kính của pít-tông, hành trình hiệu quả của pít-tông, góc nghiêng của đĩa nghiêng (góc giữa trục truyền động và trục của xi lanh) và số lần hoạt động của mỗi pít-tông trong mỗi chu kỳ làm việc.
Công thức tính toán tổng quát của sự dịch chuyển của bơm pít tông là
V=Kπ/4d2hZ×10-3 (mL/r) (4-1)
Nơi K -- số lần hành động của mỗi pít-tông trong mỗi chu kỳ làm việc;
D -- đường kính pít-tông, mm;
H -- hành trình hiệu quả của pít-tông, mm;
Z -- số lượng pít tông.
Công thức tính toán thể tích dịch chuyển của bơm pittông trục được hiển thị trong bảng dưới đây.
Công thức tính toán thể tích bơm piston trục
type | 排量(mL/r)计算式 | nói rõ |
trục thẳng kiểu bơm piston | V=π/4d2ZDtanγ×10-3 | d-柱塞直径,mm;Z-柱塞数;D-柱塞分布圆直径,mm;γ-斜盘倾角,(°) |
斜轴式柱塞泵 | V=π/4d2ZDsinγ×10-3 | d-柱塞直径,mm;Z-柱塞数;D-传动轴驱动盘上连杆球窝的分布圆直径,mm;γ-传动轴与缸体轴线之间的夹角,(°) |
Phạm vi dịch chuyển của bơm piston trục thẳng thông thường là 1.5 ~ 1500ml / R; phạm vi dịch chuyển của bơm piston trục nghiêng là 5 ~ 2500ml / R; phạm vi dịch chuyển của bơm piston đĩa nghiêng là 2.5 ~ 100ml / R.
(3) Tốc độ cho phép của bơm pittong xoay rất cao, và giá trị cụ thể thay đổi theo các thông số dịch chuyển. Ví dụ, tốc độ của bơm có dung tích nhỏ có thể vượt quá 10000 R / phút, tốc độ của bơm có dung tích trung bình là 3000 ~ 5000 R / phút, và tốc độ của bơm trục thẳng nặng quy mô lớn có thể đạt hơn 2000 R / phút dưới điều kiện tải trước.
(4) Hiệu suất giữa tất cả các loại bơm thủy lực đã biết, thể tích làm việc của bơm pít-tông có đường niêm phong hoàn toàn liên tục (bề mặt), vì vậy nó có thể đạt được hiệu suất thể tích cao nhất. Do điều kiện bôi trơn tốt giữa các cặp chuyển động, hiệu suất cơ học của nó đã đạt đến một mức rất cao. Hiện tại, hiệu suất thể tích và hiệu suất cơ học của bơm pít-tông trục ngang nặng 40 MPa gần điểm hoạt động định mức là hơn 95%, và hiệu suất tổng hợp cao nhất là 91% ~ 93%. Bởi vì góc nghiêng của thân xi-lanh của bơm pít-tông trục nghiêng có thể lớn hơn, "thể tích chết" trong thể tích làm việc tương đối nhỏ, và không có mục rò rỉ của ổ trượt thủy tĩnh. Ngoài ra, điều kiện ứng suất của thân xi-lanh và pít-tông tốt hơn, hiệu suất thể tích và hiệu suất cơ học của nó sẽ cao hơn so với bơm pít-tông trục thẳng cùng cấp.
Do sự rò rỉ và ma sát, đường cong hiệu suất tổng thể thu được bằng cách nhân hiệu suất thể tích và hiệu suất cơ học cho thấy xu hướng đầu tiên tăng lên rồi sau đó giảm xuống với sự gia tăng của áp suất và tốc độ. Do ảnh hưởng của độ cứng hỗ trợ của cơ chế biến thiên thể tích, hiệu suất của bơm biến thiên thể tích luôn thấp hơn một chút so với bơm thể tích không đổi. Ngoài ra, hiệu suất của bơm thủy lực có mối quan hệ lớn với tính chất, chất lượng và nhiệt độ của môi trường làm việc.
Hình P cho thấy đường cong hiệu suất đặc trưng tổng thể của một bơm pittông định lượng trục nghiêng điển hình.
(5) Tuổi thọ của các cặp ma sát của các bộ phận làm việc chính của bơm piston hiện đại thường có một lớp bôi trơn bằng chất lỏng tốt. Một số trong số đó được thiết kế dựa trên nguyên tắc của ổ bi thủy tĩnh Keding, và tất cả đều được làm từ vật liệu hiệu suất cao và trải qua quá trình gia công tinh xảo và xử lý nhiệt. Do đó, dưới điều kiện sử dụng đúng (đặc biệt là sử dụng môi trường làm việc có độ nhớt phù hợp và duy trì độ sạch đủ), bơm piston dễ dàng hoạt động. Dưới điều kiện t định mức, tuổi thọ rất dài, ví dụ, đối với bơm piston trục nặng, nó có thể đạt hơn 10000 ~ 12000h. Nói chung, tuổi thọ của bơm piston trục dài hơn bơm piston hướng tâm, và bơm xy lanh quay dài hơn bơm đĩa nghiêng trong bơm piston trục thẳng.
(6) So với các loại bơm thủy lực khác, độ rung và tiếng ồn của bơm pít tông lớn hơn. Độ rung của bơm pít tông là nguyên nhân chính gây ra tiếng ồn. Trong tất cả các loại bơm pít tông, mức độ tiếng ồn của bơm pít tông van ghế là cao nhất, trong khi đó tiếng ồn của các bơm pít tông khác gần như giống nhau. Số lượng pít tông có ảnh hưởng lớn đến độ rung, và số lượng pít tông lẻ thì tốt hơn số lượng chẵn để giảm độ rung. Vì lý do này, tiêu chí thiết kế truyền thống là lấy số lượng pít tông là số lẻ, tức là 5, 7, 9, 11, v.v.
(7) Mật độ công suất và hiệu suất chi phí áp suất cao, tốc độ cao và phạm vi làm việc rộng của bơm pít-tông cho phép nó truyền tải một giá trị công suất lớn. Mật độ công suất trong hệ thống áp suất cao có thể đạt hơn 10kW / kg, đặc biệt là như một bơm biến áp suất cao, nó có hiệu suất chi phí cao, điều này không thể được thay thế bởi các loại bơm khác. Tuy nhiên, vì nó là một loại phần tử vỏ không chịu áp lực, giá trị dịch chuyển trên mỗi đơn vị thể tích cấu trúc không lớn bằng bơm bánh răng và bơm cánh quạt, vì vậy bơm pít-tông cồng kềnh và đắt tiền trong hệ thống thủy lực áp suất trung bình và thấp và như một bơm định lượng.
(8) Các tham số cấu trúc chính Z, D và R là ba tham số bị hạn chế lẫn nhau, liên quan đến loại cấu trúc, hiệu suất, độ bền, độ cứng và khả năng gia công. Khi số lượng pít tông lớn, độ dịch chuyển của bơm pít tông trục có thể được tăng lên, nhưng nếu số lượng pít tông quá lớn, kích thước bán kính của bơm và thể tích cũng như trọng lượng của toàn bộ bơm sẽ tăng lên. Để giảm thiểu sự dao động dòng chảy, số lượng pít tông trong bơm pít tông nên là số lẻ, thường là z = 5 ~ 9, z = 9 cho bơm pít tông trục xuyên và z = 7 cho bơm pít tông không trục xuyên.
Góc nghiêng của đĩa swash của bơm piston trục thẳng thường từ 18 ° đến 21 ℃. Góc giữa trục truyền động và trục xy lanh của bơm piston trục nghiêng thường là γ max = 25 ° đến 45 °.