Virtauksen tuotannon ja paineen vaihtelun välinen suhde Vickers -hydrauliset siipipumput Hydraulijärjestelmissä on avaintekijä, joka vaikuttaa järjestelmän stabiilisuuteen ja tehokkuuteen. Näiden kahden välisen suhteen tasapainottamiseksi on välttämätöntä aloittaa useista näkökohdista, kuten suunnittelun optimoinnista, neste mekaniikan analyysistä, materiaalin valinnasta ja toiminnan ohjauksesta. Seuraavat ovat erityisiä ratkaisuja ja menetelmiä:
1. Virtauspulsaation lähteet ja paineen heilahtelu
Hydraulisissa siipipumpuissa virtauksen lähtö ei ole täysin sileä, mutta on olemassa tietty pulsaatioilmiö, joka aiheuttaa järjestelmässä painevaihteluita. Tärkein syitä ovat:
Riittämätön terien lukumäärä: siipipumpun virtauslähtö liittyy suoraan terien lukumäärään. Mitä vähemmän terien lukumäärää, sitä suurempi virtauspulsaatio on.
Sisäinen vuoto: Korkeapaine- ja matalapaineiden välinen vuoto pahentaa virtauksen ja paineen epävakautta.
Mekaaninen välys: Roottorin ja staattorin välillä on liian suuri tai liian pieni välys, joka vaikuttaa virtauksen tuotantoon ja vakauteen.
Hydrauliöljyominaisuudet: Hydrauliöljyn viskositeetti, puristuvuus ja kuplapitoisuus vaikuttaa järjestelmän dynaamiseen vasteeseen.
Siksi virtauksen tuotannon ja paineen vaihtelun ongelman ratkaiseminen vaatii näiden tekijöiden kattavan tarkastelun.
2. Suunnittelun optimointi
(1) lisää terien lukumäärää
Periaate: Terien määrän lisääminen voi vähentää virtauspulsaatiota tehokkaasti, koska enemmän terät voivat tehdä virtauksen tuotosta tasaisemman.
Toteutus: Erityisten sovellusvaatimusten mukaan terien lukumäärä on valittava kohtuudella (yleensä 8–12 terää), ja terien ja lähtöjen käsittelytarkkuus olisi varmistettava suunnittelun aikana.
(2) Optimoi terän muoto
Periaate: Terän geometrinen muoto vaikuttaa suoraan sen kosketusalueeseen staattorin sisäseinään ja tiivistymistehoon. Optimoimalla terän kaarevuus, paksuus ja etureunan kulma, vuoto ja kitka voidaan vähentää.
Toteutus: Tietokoneavusteinen muotoilu (CAD) ja äärellisen elementtianalyysin (FEA) tekniikkaa käytetään terän liikkeen simulointiin ja parhaan muodon löytämiseen.
(3) Paranna virtauskanavan suunnittelua
Periaate: Virtauskanavan muodon optimointi pumpun rungon sisällä (kuten öljyn sisääntulon, öljyn poistoaukko ja siirtymäalue) voi vähentää turbulenssia ja energian menetystä nesteen virtauksen aikana.
Toteutus: Laskennallisen nesteen dynamiikan (CFD) simulaatioanalyysin nesteen dynamiikan ominaisuuksien avulla tasaisempi virtauskanava on suunniteltu vähentämään painehäviötä.
3. Materiaalit ja valmistusprosessit
(1) Korkea työstö
Periaate: siipipumppujen suorituskyky vaatii komponenttien, etenkin roottorin, staattorin ja siipien välisen puhdistuman erittäin korkean koneistustarkkuuden.
Toteutus: Käytä tarkkaan CNC-työstötyökaluja (CNC) avainkomponenttien käsittelemiseen ja hallita tiukasti pinnan karheutta ja mittatoleransseja.
(2) kulutuskestävä materiaali
Periaate: Käytä erittäin lujaa, kulutuskestävää materiaalia (kuten sementoituja karbidia tai keraamista pinnoitteita) siipien ja staattorien valmistukseen kulumisen aiheuttamien vuotojen vähentämiseksi.
Toteutus: Koveta siipien pinta (kuten nitriding tai kromipinnoitus) pidentääksesi käyttöiän käyttöä ja parantamaan tiivistymistehoa.
(3) Shokkien imeytymismalli
Periaate: Pumpun absorboivien elementtien (kuten kumityynyjen tai vaimentimien) lisääminen pumpun rungon rakenteeseen voi absorboida toiminnan aikana syntyneitä värähtelyjä vähentäen siten paineenvaihtelut.
Toteutus: Lisää iskunvaimennuslaitteita pumpun kotelon ulkopuolelle tai kiinnityskiinnikkeeseen.
4. Hydrauliöljyn hallinta
(1) oikean hydrauliöljyn valitseminen
Periaate: Hydrauliöljyn viskositeetti ja kuutioiden vastaiset ominaisuudet ovat tärkeä vaikutus virtauksen ja paineen stabiilisuuteen.
Toteutus: Valitse sopiva hydrauliöljy (kuten kulumisenesto hydrauliöljy tai matalan lämpötilan hydrauliöljy) käyttölämpötila- ja järjestelmävaatimusten mukaisesti ja korvaa se säännöllisesti pitääksesi sen puhtaana.
(2) Estä kavitaatio ja kuplat
Periaate: Hydrauliöljyn kuplat voivat aiheuttaa virtauspulsaation ja painevaihteluita.
Toteutus:
Varmista, että imulinja ei ole esteettömästi, jotta vältetään kavitaatio, joka johtuu ilman hengityksestä.
Asenna suodattimet ja hydraulijärjestelmän puhdistuslaitteet kuplien muodostumisen vähentämiseksi.
5. Ohjausstrategia
(1) Painekorvausventtiili
Periaate: Asentamalla painekompensointiventtiili virtauksen lähtö voidaan säätää automaattisesti, kun kuorma muuttuu järjestelmän paineen vakauden ylläpitämiseksi.
Toteutus: Integroi painekompensaatiolaite pumpun poistoon ja säädä asetettu arvo todellisten työolosuhteiden mukaisesti.
(2) Taajuuden muuntamisen ohjaus
Periaate: Säätämällä moottorin nopeutta taajuusmuutoksen läpi, pumpun virtauksen lähtö voidaan joustavasti ohjata sopeutumaan eri kuormitusvaatimuksiin.
Toteutus: Yhdistä anturit seuraamaan järjestelmän paineita reaaliajassa ja säätämään taajuusmuutosta moottorin nopeuden dynaamiseen.
(3) Akkujen soveltaminen
Periaate: Hydraulijärjestelmien akkujen asentaminen voi absorboida hetkellisiä painevaihteluita ja olla puskuroiva rooli.
Toteutus: Kytke akku pumpun poistoputkeen sen kapasiteetin ja latauspaineen optimoimiseksi.
6. Kokeellinen todentaminen ja optimointi
(1) dynaaminen testi
Periaate: Suorita dynaamiset testit testipenkin siipipumppuun arvioidaksesi sen virtauksen lähtö- ja painevaihteluita erilaisissa työolosuhteissa.
Toteutus: Tallenna virtaus- ja painetiedot, analysoi niiden heilahtelukuvioita ja säädä suunnitteluparametreja tulosten perusteella.
(2) Simulaatioanalyysi
Periaate: Käytä CFD- ja monirunkojen dynamiikan simulointityökaluja ennustamaan siipipumpun suorituskyky todellisessa toiminnassa.
Toteutus: Vertaa simulaatiotuloksia kokeellisiin tietoihin ja optimoi jatkuvasti mallia, kunnes paras tasapaino saavutetaan.
Edellä olevien menetelmien avulla virtauksen ja paineenvaihtelun välinen ristiriita voidaan vähentää merkittävästi samalla kun varmistetaan hydraulisen siipipumpun tehokas toiminta, mikä täyttää hydraulijärjestelmän korkeat suorituskykyvaatimukset.
