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对parker派克柱塞泵斜盘倾角、转速、排量三者关系的探究

发布日期:2017-11-06 浏览次数:1749

根据parker派克柱塞泵的结构和工作原理以及柱塞轴向位移和速度公式可知,斜盘倾角对于柱塞泵的排量有重要影响,斜盘倾角越大,泵的排量越大,同时柱塞运动速度、位移越大。而关于斜盘倾角对柱塞腔压力脉动的影响情况,至今没有相关的理论来描述,主要是通过CFD仿真分析,探究斜盘倾角与柱塞腔压力脉动的关系,为派克柱塞泵设计时结构参数选择提供参考。

针对柱塞数为7,Y为15°16°18。以及20。的柱塞泵流体模型进行CFD分析,并监测柱塞腔内压力情况,将监测数据进行处理得到了图4中的柱塞腔压力脉动曲线。从脉动曲线中可以看出,7柱塞,斜盘倾角16°时,柱塞腔压力脉动率最大,y=20°时,压力脉动情况略小于Y=16°时。由于曲线重合,斜盘倾角15°和18°时压力脉动情况在图中不能很好的反应出来。

表1:柱塞腔压力脉动率数据

斜盘倾角/°最高压力/MPa最低压力/MPa脉动率/%
1521.771818.618715.7655
1622.133718.454718.395
1822.122318.600117.611
2021.934718.416817.5895

柱塞腔压力脉动率可以看出,柱塞数为7时,柱塞腔内压力脉动率与斜盘倾角之间无明显规律性联系。为了进一步对该结论进行验证,本文又对5柱塞和9柱塞柱塞泵进行了仿真分析,得到柱塞腔压力脉动曲线与对应脉动数据。

柱塞腔压力脉动率数据可知柱塞腔内压力脉动情况与斜盘倾角间并无必然联系。因此,在确定斜盘倾角参数时,只需考虑斜盘倾角对柱塞泵排量、出口流量脉动以及缸体倾覆力的影响情况即可,忽略对柱塞腔压力脉动的影响,可以有效减少paiker派克柱塞泵设计时的工作量。

转速是派克柱塞泵重要的性能参数之一,不仅对派克柱塞泵的流量有重要的影响,同时对流量脉动和压力脉动频率都有着重要的影响作用。 

parker派克柱塞泵

经验公式,结果与实际情况有较大的差距,但从中可以看出柱parker派克柱塞泵转速对工作噪声有较大的影响。而柱塞腔压力脉动是诱发柱塞泵工作噪声的直接因素之一。因此,有必要探究转速对柱塞腔压力脉动的影响规律。

在探究派克柱塞泵转速对柱塞腔压力脉动影响规律时,以斜盘倾角18°、柱塞数为9的柱塞泵为例,对柱塞泵转速分别为500rpm、1000rpm以及1500rpm时柱塞腔内压力变化情况进行监测,得到压力脉动曲线,柱塞泵转速提高,柱塞腔压力脉动率也随着升高,从而会导致柱parker派克柱塞泵工作噪声增大,这与柱塞泵工作噪声经验公式(所表示出的规律一致,说明仿真分析的正确性。为了更加准确地反应转速对柱塞腔压力脉动率的影响情况。

在柱塞泵转速由500rpm增加到1000rpm时,柱塞腔压力脉动率增加了10.11个百分点,而当转速由1000rpm增加到1500rpm时,脉动率只增加了4.7685个百分点,由此可得柱塞腔压力脉动率随着转速的提高而增大,同时随着转速的提高,脉动率增大的速率逐渐降低。为了说明上述仿真分析方法以及得到结论的通用性,本文又运用相同的分析方法对斜盘倾角15°柱塞数为7的柱塞泵流体模型进行了分析,得到的压力脉动情况。

随着派克柱塞泵转速的提高,柱塞腔内流体压力脉动率逐渐升高,与第一次仿真分析得到的结论一致。从压力脉动率数据中可以看到,在柱克塞泵转速由500rpm提高到1000rpm以及由1000rpm提高大1500rpm时,柱塞腔压力脉动率分别增加了6.919个百分点和4.086个百分点,再一次说明了随着转速的提高,柱塞腔压力脉动率增大的速度逐渐减慢。