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  • 吊车出租, 从化吊车出租, 增城吊车出租    剪切流动的泄漏量受柱塞与轨道转角位置和马达转速的影响规律?
    新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2023-02-274    文字:【】【】【

          吊车出租, 从化吊车出租, 增城吊车出租    剪切流动的泄漏量受柱塞与轨道转角位置和马达转速的影响规律?     柱塞与轨道作用中度速度在每个位置是不同的,沿径向的速度uz也是变化的,分析了剪切流动的泄漏量受柱塞与轨道转角位置和马达转速的影响规律,柱塞泄漏分析中只考虑外剪切流动带来的影响。柱塞密封长度12 mm、密封间隙6 μm时剪切泄漏随柱塞转角位置和马达转速的变化关系。由内曲线轨道类型可知柱塞的度速度随轨道转角变化是分段的,因此柱塞剪切泄漏量随转角变化分三段表示。在转速较低时柱塞副的剪切泄漏量较低,从图中可知剪切泄漏最大在0.0006 mL/s以下,与压差泄漏相比其影响是极低的,对柱塞-转子副的泄漏量分析中忽略剪切泄漏的影响。 内曲线马达任意时刻均有4个柱塞在进液区工作,柱塞-转子副泄漏对整机的容积效率损失影响。 密封长度12 mm、密封间隙6 μm时柱塞-转子副泄漏量在不同工作压力和转速下对整机容积效率损失的影响。低速工作时柱塞副的泄漏量对马达容积效率的损失影响较大,在转速1 r/min、工作压力21 MPa时,容积效率损失最大达到59.4%,在转速10 r/min、压力21 MPa时,马达容积效率损失仅为6.8%。转速较低时容积效率损失较大主要是由低速时马达流量较小,单位时间内柱塞-转子副的泄漏量基本不变,柱塞副泄漏量占整体流量比重较大,因此马达容积效率损失偏大。在转速变大时马达整机的流量变大,柱塞泄漏量占比总流量较小,因此马达容积效率损失变小。 

     

         上述分析发现马达柱塞-转子副的泄漏量主要受密封长度、间隙及压力的影响较大,受马达整体结构影响柱塞密封长度设计为12 mm,柱塞间隙不宜超过8 μm,基本能够保证高水基马达的容积效率和工作要求,仅在高压低速工作时,整机容积效率损失较大。  流体的物理特性参数受到外界温度、压力影响时会产生变化,其密度受压力和温度的变化规律为: ρ(T)—温度为t时的密度(Kg/m3);ρ—标准大气压下,温度15℃时液体的密度(Kg/m3);α(T)—液体等压体积膨胀系数。 高水基液的温升与压降关系公式: 0p =C t −t水高水基液的粘度与压差、温度的关系为: 式中μ0为标准大气压下高水基液动力粘度(Pa•s),为粘压系数(1/K)。 高水基乳化液的物理性质参数基本与水类似,水的密度10~40℃内随温度的升高而降低,随压力升高而变大;水介质的粘度受压力的影响较小,而受温度升高其密度的变化较大,在对柱塞-转子副研究中应更多关注介质粘度受温度的影响。 根据上述推导和理论分析,不同压力下柱塞-转子副剪切泄漏引起温升占总温升的比例,柱塞剪切流动引起的温升占比较小,最大占比约为2.7%左右,可以忽略不计。在马达转速10 r/min时不同压力下的柱塞-转子副总温升,随压力的升高,柱塞-转子间隙的液体温升随压力升高而变大,最大压力25 MPa时温升约为6℃。表3-2为标准大气压下高水基乳化液粘度在不同温度下的动力粘度。 

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           为分析不同温度下压力和转速对整机容积效率损失的影响,在图3-9中分析了10℃20℃30℃40℃下容积效率损失的变化规律。在高水基乳化液10℃时整机的容积效率损失最大约为53%;转速10 r/min、压力21 MPa时,马达的容积效率损失为5.3%。随高水基液温度升高,其动力液粘度降低,柱塞孔的泄漏量升高,在温度40℃时,马达容积效率损失最大为68.9%。柱塞-转子副间隙密封结构的马达在低速高压工况时泄漏量较大,影响了马达整机工作的容积效率,介质温度升高引起高水基粘度变化,对整机的容积效率有很大影响。根据3对间隙密封结构的柱塞-转子副泄漏特性分析,得出柱塞和转子间隙要小于8 μm时马达工作时才能降低间隙泄漏量,但在间隙6 μm、压力21MPa、转速1 r/min时容积效率仅为41%,在低速高压工况下仅柱塞副的泄漏就使得马达容积效率较低。柱塞-转子间隙对柱塞外圆的圆柱度、圆跳动、表面粗糙度和尺寸精度都有较高要求,常规机加工设备难以满足柱塞孔尺寸精度和粗糙度的技术要求。 基于间隙密封分析结果设计了柱塞密封圈结构的柱塞-转子副,组合密封圈是常见的往复密封形式。本文研制的低速大扭矩高水基马达的转速较低,柱塞最大转速下的往复速度小于1 m/s,考虑间隙密封带来的大泄漏量和极高加工精度的影响,柱塞运动速度较低可采用组合密封圈来降低柱塞-转子副的泄漏,同时降低了柱塞外圆和转子孔的加工精度,密封圈密封的柱塞-转子副结构。 

     

           改性聚四氟乙烯挡圈和O形圈组成的密封圈能轻松达到工作速度10 m/s以上,该密封结构具有摩擦系数低、耐磨损、可间断性干摩擦的优良性能,完全能够满足高水基液润滑下柱塞-转子副的密封工作要求。采用密封圈密封的柱塞-转子副对摩擦副间隙要求较低,但柱塞在轨道法向力下,间隙偏大会引起柱塞在孔内微观倾侧产生局部摩擦磨损,考虑机械加工精度、柱塞和孔内同心度要求,尽可能降低柱塞-转子孔摩擦副的间隙。 柱塞往复运动中密封挡圈会与摩擦面产生摩擦阻力,该尺寸的密封样本中常用密封挡圈宽度为3.2 mm4.2 mm,较大密封宽度会提升密封能力,也会使柱塞副间隙不易进入润滑液体而产生较大阻力。因此,柱塞密封圈要尽可能降低摩擦力,同时保证有效密封住高水基液,柱塞工作中通过密封圈产生少量泄漏进入摩擦界面,改善柱塞摩擦面的润滑状态。根据动密封设计原理和生产工艺基础,设计了密封挡圈宽度2.2 mmO形圈线径1.8 mm的柱塞往复密封圈,柱塞副试验中验证了该结构尺寸密封圈的工作性能。

        

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    点击次数:262  更新时间:2023-02-27  【打印此页】  【关闭
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