简析液压泵与液压马达流量匹配
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简析液压泵与液压马达流量匹配

驱动电机带动液压泵使其输出高压油带动加载液压马达工作,液压马达反过来又经过变速箱与电机一起驱动试验液压泵。考虑到液压元件工作时存在容积效率和机械效率损失,加之变速箱也存在一定的机械损失,因此须要电动机来补偿这些功率的耗损。试验时试验元件所需要的不同转速由变频电机调速来实现ca88手机版与液压马达之间由变速箱联接,属于机械联接,因此两者的排量之间存在一定的关系。

图1:液压泵、马达机械补偿功率回收系统原理图

液压泵、马达机械补偿功率回收系统原理图

为了方便分析,假定变速箱的速比为1,也就是说电机、液压泵和液压马达具有同样的转速。基于上述假设,分析液压泵与液压马达的流量匹配:

当加载压力低于溢流阀调定压力时,液压泵的输出流量应该与液压马达的输入流量相当,当加载压力大于溢流阀调定压力时,液压泵的输出流量应与液压马达的输入流量、溢流阀的溢出流量相当,由此可知,当系统能够正常工作时,要实现加载压力的可调,液压泵的流量就应大于液压马达的流量。在满足Qp>Qm的前提下,两者管路间剩余的液压油液会造成系统的“困油”,同时由液压马达和液压泵的活动缝隙中泄露,进而形成高压。这部分压力使得液压泵的出口形成了高压负载,也设液压马达获得了驱动力,从而实现马达通过变速箱驱动液压泵。因此,只要调节液压马达的排量,就可以实现封闭容积内的流量差,从而达到满足试验系统的加载要求。通过ca88手机版厂对试验系统加载原理的分析的原理,可以得出下面几个问题:

1、流量匹配问题

液压泵与液压马达是机械联接,试验系统必须满足液压泵的输出流量高于液压马达输入流量和系统泄漏流量之和之一前提。因此,试验系统中变速箱的速比要根据马达和泵的排量、转速来设计,存在一定的局限性。


2、加载压力调节问题

加载压力的大小是调节改变液压马达的排量来实现的。马达的排量越小,其所需要的输入流量越小,马达与泵之间的流量差越大,“困油”现象越明显,加载压力越大,反之亦然。在加载压力升高的过程中,泵与马达之间的封闭容积基本保持不变,流量差持续变大。同样可以知道,加载过程中,随着加载压力的升高,马达排量对其的调节作用逐渐减弱,也就是说调节精度越低。


3、回收效率问题

机械补偿功率回收系统的回收效率的影响因素包括泵、马达的容积效率和机械效率,变速箱的机械效率以及泵、马达流量匹配,匹配也是这其中最大的不确定项。因此,泵、马达的流量匹配的合理性,决定着试验系统的回收性能。

液压泵的输入轴与液压马达的输出轴通过联轴器相连接,两者的转速相同。补油电机带动补油泵向液压马达供油,液压马达通过传动轴驱动液压泵,液压泵输出的高压油又提供给液压马达,补油泵补油量决定着马达和ca88会员登录的转速。由于液压泵出口处节流阀的影响,泵的出口产生高压,达到对试验马达加载的目的。液压泵输出的流量不满足液压马达输入流量的要求,由补油泵补充两者之间的差值,因此称之为液压补偿功率回收。

液压补偿功率回收系统调节系统压力的方式主要有两种:1.调节外部补油泵的补油量,2.调节液压泵和马达间节流阀的开口大小。当节流阀的开口一定时,改变补油泵的排量或者电机转速就能够改变补油泵的输出流量,补油量越大,马达和泵的转速越高,加载压力越大;当补油泵的输出流量一定时,改变节流阀的开口大小,一样能够达到改变加载压力的目的,节流阀的开口越小,液压泵出口压力越大,加载压力也就越大。


根据系统的工作原理和流量匹配的分析,液压补偿功率回收系统主要有以下几方面的问题:

1、加载压力的调节

系统的加载压力通过调节补偿液压泵的输出流量来改变,调节加载压力的过程中液压泵和液压马达间的封闭总容积没有改变,当采用变频电机来调节输出流量时,可进一步缩小补油泵的排量,调高加载压力的调节范围和调节精度。


2、使用范围宽

由于有泵油泵的存在,液压马达和液压泵在流量上没有严格的关系,因此可以测试多种不同排量的马达,有更宽的使用范围。


3、试验功能不全

液压补偿功率回收试验系统大多使用在液压马达性能检测中。试验泵的效率、空载排量和变量特性时,补油泵的存在使得液压泵的某些参数不能改变使得试验准确度不高,因此该系统做液压泵性能试验时功能不全。


4、振动和噪声

液压泵和液压马达通过联轴器刚性联接,由柱塞泵流量脉动引起的压力脉动液可通过联轴器与液压马达的脉动产生叠加,进而造成系统的稳定性降低,造成振动和噪声,影响试验的准确度。


通过ca88手机版厂对传统泵、马达试验台以及现有能量回收试验台的分析,结合电功率回收、机械补偿功率回收和液压补偿功率回收系统的实现原理和工作特点,依据试验台的设计要求,设计新的能量回收型液压泵、马达综合试验系统。设计的主要思路是将机械补偿回收与液压补偿回收相结合,完善试验台的功能、提高试验台的工作性能。


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点击次数:  更新时间:2018-04-11 09:17:18  【打印此页】  【关闭