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轴向柱塞泵功率密度影响因素分析
2015年 6月 农 业 机 械 学 报 第 46卷 第 6期
doi:10.6041/j.issn.10001298.2015.06.051
轴向柱塞泵功率密度影响因素分析
陈淑梅 颜滨曲 陈传铭
(福州大学机械工程及自动化学院,福州 350116)
摘要:为进一步提高轴向柱塞泵功率密度,首先结合前人工作针对功率密度给出量化计算公式,并对其中最重要的
2个因素进行了研究。分析表明,影响因素 1单位体积的每转排量主要由斜盘倾角与柱塞分布圆半径决定,并提出
采用柱塞包覆滑靴形式提高该因素值,计算表明其柱塞泵功率密度可提高60%;影响因素2最高转速主要受自吸
性能影响,且普通柱塞泵自吸性能受缸体腰型槽粘性阻力与强制漩涡阻力影响,并随着转速提高而下降,对此提出
一种双向倾斜式腰型槽缸体,其仿真证明该结构具有离心甩油作用,其最高转速最高可提高454%。最后针对大
排量双联泵功率密度下降问题提出了一种对称 X型高功率密度轴向柱塞泵结构,其功率密度提高了43%。
关键词:轴向柱塞泵 功率密度 缸体 滑靴副 自吸性
中图分类号:TH13751 文献标识码:A 文章编号:10001298(2015)06035508
AnalysisofFactorsInfluencingPowerDensityforAxialpistonPump
ChenShumei YanBinqu ChenChuanming
(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation,FuzhouUniversity,Fuzhou350116,China)
Abstract:Inordertofurtherincreasethepowerdensityforaxialpistonpump,thequantitativeformulas
werederivedandthemostimportantfactorswerestudied.Onefactorwastheamountofvolumetric
displacementofpumpperrevolutiondividedbythespatialvolumeofpump,andtheanalysisindicated
thatitwasdeterminedbyswashplateangleandpistonpitchradius,and60% increaseofitcouldbe
obtainedbyusinganinvertedpistonslipperdesign.Theotherfactorwasthemaximalspeedwhichwas
determinedbytheselfprimingability(SPA)ofpump.TheanalysisresultshowedthattheSPAwas
affectedbyresistancecausedbyviscousresistanceandforcedvortex,andtheabilitydroppedwiththe
rotatingspeedincreasing,whichwasthedefectofcurrentstructureofcylinderblock.Inorderto
overcomethedefect,anewstructureofcylinderblockwithbidirectionalinclinedcylinderblockholewas
presented,andtheresultsofsimulationdemonstratedthatSPAofaxialpistonpumpwasincreasedby
454%.Finally,tomeettherequirementoflargedisplacementpump,asymmetricalXshapeaxial
pistonpumpwasproposedanditspowerdensitywasverifiedtheoretically.Thean
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