液压电机泵内置孔板离心泵的流场解析与优化.pdf

第 4 5卷第 6期 2 0 0 9 年 6 月 机械工程学报 J OURNAL OF MECHANI CAL ENGI NEE NG Vo1 ． 45 N O． 6 J u n ． 20 09 DoI 1 0 ． 3 9 0 1 ， J M E． 2 0 0 9 ． O 6 ． 1 9 9 液压 电机泵内置孑 L 板离心泵的流场解析与优化水 冀 宏 丁大力 王峥嵘 王秀勇 孙 磊 胡启辉 兰州理工大学流体动力与控制学院兰州7 3 0 0 5 0 摘要基于离心泵的基本原理和集成化思想，提出了一种电动机、液压叶片泵和孔板离心泵三体合一的液压电机泵结构，其 中孔板离心泵作为叶片泵的前置辅助泵，用以提高叶片泵的进 口压力，保证主泵吸油充足，突现出液压电机泵的结构紧凑、 低噪音、效率较高、无外泄漏等优点。 应用流场解析技术，获得了孔板离心泵主要结构参数对其升压效果和效率的影响规律， 并总结出孔板离心泵的设计原则。研究发现当离心管倾角为 4 5 。 、偏角在 4 5 。 ～6 O 。 时，孔板离心泵具有显著的升压效果， 其消耗的功率占电机泵额定功率的 O ． 4 1 ％，表明孔板离心泵的引入对整个电机泵的功率特性影响很小，孔板离心泵 自身效率 可达 9 5 ％以上，而包含引油窗孔流道的孔板离心泵的整体效率为 2 2 ％，孔板离心泵出口至主泵引油窗孔之间的涡流损失是 造成孔板离心泵整体效率降低的主要原因。 关键词液压电机泵孔板离心泵流场解析结构优化 中图分类号T HI 3 7 ． 5 T H3 1 1 Fl o w Ana l y s i s a n d Op t i mi z a t i o n o f Po r t - p l a t e Ce n t r i f u g a l Pump i n El e c t r i c M o t o r Pu m p J l Ho n g D I NG Da l i WANG Z h e n g r o n g WANG X i u y o n g S U N L e i HU Qih u i C o l l e g e o f F l u i d P o w e r a n d C o n t r o l E n g i n e e r i n g ， L a n z h o u Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , L a n z h o u 7 3 0 0 5 0 Ab s t r a c t Ba s e d o n t h e p rin c i p l e o f c e n t r i f u g a l p u mp a n d t h e i d e a o f c o mp a c t d e s i g n ， an e l e c t r i c- mo t o r - p um p i s d e v e l o p e d ． I t i s i n t e g r a t e d b y a n e l e c t r i c mo t o r ,a h y d r a u l i c v a n e p u mp a n d a p o r t - p l a t e c e n t r i f u g a l p um p a s a c o mp a c t h y dra u l i c p o we r u n i t ． T h e v a n e p u mp i s a s t h e ma i n p u mp o f the u n i t ． Th e p o rt- p l a t e c e n t r i fug a l p u mp i s d e s i gne d s p e c i a l l y f o r the ma i n p u mp t o i mp r o v e the s u c t i o n p e r f o r ma n c e o f t h e e l e c t r i c - mo t o r - p um p ．Th e i n t e gra t e d p u mp d e mo n s t r a t e s s o me a t t r a c t i v e a d v ant a g e s s u c h a s mo r e c o m p a c t s t r u c t u r e ， l o w e r n o i s e ， h i g h e r e ffic i e n c y and n o e x t e r n a l l e a k a g e ． B y c o mp u tat i o n a l fl u i d d y n a mi c s C F D me t h o d ， t h e e f f b c t s o f t h e ma i n s 廿u c n I r a l p a r a me t e r s o f t h e p o rt p l a t e c e n t r i fug a l p u mp o n i t s o u t l e t p r e s s u r e an d the e ffi c i e n c y a r e i n v e s t i g a t e d ． Th e d e s i gn r u l e s f o r t h e p o rt p l a t e c e n t r i fu g a l p um p are c o n c l u d e d ． T h e s i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t the p o rt- p l a t e c e n t r i fug a l p u mp C an r a i s e the i n l e t p r e s s ur e o f t h e ma i n p u mp o b v i o u s l y ．W h e n t h e s l o p e a n g l e o f the e c c e n t r i c t u b e i s 4 5 。an d the b i a s an g l e i s b e t we e n 4 5 。 6 0 。 ， t h e ma x i mu m p o we r c o n s u mp t i o n i s o n l y a b o u t O ． 41 ％ o f t h e e l e c t r i c - mo t o r - p u mp ， wh i c h a l s o s h o ws tha t t h e p o rt p l a t e c e n t r i fug a l p u mp a l mo s t d o n o t i n flu e n c e s t h e wh o l e p o we r c h ara c t e ris t i c s o f t h e e l e c t r i c - mo t o r - p u mp ． I t s e ffi c i e n c y C an b e a b o v e 9 5 p e r c e n t ， an d t h e wh o l e e ffi c i e n c y o f t h e c e n t r i fug a l p u mp i n c l u d i n g t h e o u t l e t c h a n n e l i s 2 2 ％． P o we r l o s s O C C urS d u e t o e d d yflo w f r o m t h e o u t l e t o f t h e c e n t r i fug a l p um pt ot h eo u t l e t c h a n n e l t othema i np um p ． Ke y wo r d s El e c t r i c mo t o r p um p P o rt- p l a t e c e n t ri fug a l p um p F l o w an a l y s i s S n c t I l r e o p t i mi z a t i o n 0 前言 液压电机泵是将电动机和液压泵直接集成为 一 体的新型液压动力单元， 具有 结构紧凑、 噪声低、 国家 自然科 学基 金 资助项 目 5 0 6 0 5 0 3 0 。2 0 0 8 0 9 2 3 收 到初稿 2 0 0 9 0 4 0 9收到修改稿 效率高、无外泄漏等优点，液压电机泵具有重要的 研究价值和广阔的应用前景。2 0世纪 9 0年代 中期 美 国Vi c k e r s 公司开发出一种 电机泵【 l J ；2 0 0 5年德 国 VOI T H公司推出一种内啮合齿轮电机泵【 3 4 。 ，体 积减小 5 0 ％，噪声降低 1 2 d B； 目前有关液压 电机 泵的研究与开发还主要集中于发达国家和地区的著 名企业中[ - 嗣 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 机械工程学报 第 4 5卷第 6 期 基于离心泵的基本原理和集成化思想，本文作 者提出了一种 电机 内嵌叶片泵结构 J ，并在电机泵 的主泵进油口处设置了孔板式离心泵，即在电机泵 的转子套 图 1 上开设若干通油斜孔， 构成主泵的前 置辅助泵，利用旋转离心作用，以此提升主泵进 口 压力，改善主泵的吸油性能，而不必添加额外的补 油装置就能实现可靠的 自吸作用，更加突现出液压 电机泵的结构紧凑、静音等突出优点。 图 1 液压电机叶片泵结构图 1 ． 离心管2 ． 泵轴3 ． 泵盖4 ． 电机定子5 ． 电机转子 6 ． 转子套7 ． 引油窗孔8 ．泵体9 ． 进口l O ． 主泵l 1 ． 出口 流场仿真 已成为研究、分析和设计离心泵结构 及其 内部复 杂流 动 的主 要手 段 ，其 应用 日益 广 泛【 8 】 。为了获得升压效果 良好的孔板离心泵结构， 采用流场解析技术对液压电机泵内置孔板离心泵进 行了研究，获得了孔板离心泵主要参数离心管 倾角和偏角对其 内部压力场和效率的影响规律 。本 研究为液压 电机泵的设计和研制提供了一定的理论 依据，为解决其他液压泵中存在的吸油不足问题提 供了参考。 1 孔板离心泵的几何模型 1 ． 1 孔板离心泵结构 图1给出了液压电机叶片泵结构 ，孔板离 心泵是在转子套上开设若干通油斜孔构成 ，转子套 不仅是传递转矩的构件也是孔板离心泵的主体。 电机转子通过转子套、泵轴把电机转矩传递到 主泵 叶片泵 。工作时，液压油从进 口吸入、经泵 体的内流道至转子套的左腔，经过转子套的旋转作 用，液压油被输送至主泵吸油腔 ，再 由主泵的出口 排出。 液压 电机叶片泵把电动机、液压叶片泵、孔板 离心泵集成为一体，使得整个液压动力单元的体积 大为减小，又有效地解决了液压泵因吸油不足而出 现的问题。电机的散热由泵体内的油流完成，由于 去除了一般 电机中的散热风扇，避免了风扇噪声。 1 ． 2 内流道几何模型 孔板离心泵与主泵引油窗孔结构如图2所示。 内流道由进油区、离心管、中间腔和主泵引油窗孔 四部分组成。离心管所在的壁面随轴旋转，六个离 心管呈旋转对称布置 ；两个引油窗孔呈上下对称布 置，不旋转，其 出口接主泵的吸油工作腔。孔板离 心泵结构由以下参数确定 ① 口 为 截面上离心 管轴线与旋转轴线之间的夹角 简称倾角 ；② 肋 离心管轴线沿旋转反方向的偏角 简称偏角 ③ h 为离心管入 口中心的分布半径 简称分布半径 。 ． ． 图 2 辅助离心泵与主泵引油窗孔结构 下表给出了孔板离心泵 2 5 种模型的结构参数， 各模型的分布半径和离心管直径均相同，倾角 o c 和 偏角 不 同。 表孔板离心泵模型的结构参数 油液由进油区经孔板离心泵中的离心管甩出， 进入中间腔，然后流入主泵引油窗孔向主泵吸油工 作腔供油。进油区的左侧端面为进 口边界，引油窗 孔的右侧端面为出口边界。 本文以孔板离心泵的倾角 与偏角 为结构变 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2009年6月 冀宏等液压电机泵内置孔板离心泵的流场解析与优化201 量，对上表所列的25种孔板离心泵模型进行流场解 析。获得倾角和偏角变化对孔板离心泵内压力场及 效率的影响规律，寻求补油效果最佳的组合参数。 其中模型1无倾角，其离心管为平行于旋转轴线的 直管；模型2、3、4倾角a分别为15 0 、30 。 、45 ， 每个模型各有8个子模型，子模型的偏角口在0 0 ～ 40 。区间内按递增 10 。方式选取 了 5个角度，并另取 4 5 。 、60 。 、90 。等 3个特征角度。 1． 3 网格划分 为达到提高网格质量并减少网格数量的目的， 采用 四面体网格对孔板离心泵的内流道几何模型进 行网格划分，并对流态变化剧烈的流道，如离心管 入口及出口等处进行网格细化， 图3给出了 一 种模 型的网格图。 图3网格划分及局部细化 2孔板离心泵流场解析 出口 采用标准肛s湍流模型，利用软件F L UE N T对 孔板离心泵 内的三维流动进行流场解析。将孔板离 心泵 的进口设置为速度进口边界条件，进口速度大 小由主泵流量计算得出；出口设置为 自由出流边界 条件，孔板离心泵 的流道壁面设为旋转壁面，转速 为1 500r／min油液密度8 60 kg／m 。 ，油液粘度0．036 Pas，收敛精度10 _ 6 。 在各模型 计算过程中对进口总压和 出口静压 进行监测，当监测的两个压力值均已稳定不变或在 0．1 Pa的范围内小幅变化， 则判断计算收敛。 2．1 孔板离心泵的压力场 图4给出了模型315 30 。 ，p o 。1的截面静压 分 布图。 如图4所示，由于孔板离心泵的结构具有对称 性，整个流场的静压分布呈旋转对称。进油区f如图 4a左侧的静压值变化不大， 压力由中心向外缘有 所升高；中间腔的静压值f图4b沿径向变化较大， 旋转交界面 a轴截面静压分布 bB _蹴面静压分布 c0c 截面静压分布 图4辅助离心泵流场静压分布Pa 外缘压力最大，靠近中心的压力很低，这是由于离 心管出口的高速液流冲击外缘和离心力的联合作用 所致；离心管的入口内侧图4a静压较低，压力沿 管道入口向管道 出口逐渐升高；引油窗孔入口截面 图4c的静压分布不均匀，窗孔右侧压力高、左侧 压力低。其他模型的静压分布特点与模型3 1相似。 2．2 出口静压分析 出口静压大小是表征孔板离心泵提升主泵 吸油 能力 的参数。图5给出了孔板离心泵各模型的出口 静压曲线。总体来看，当倾角小于4 5 0 时，部分模 型的出口静压值为负，此类孔板离心泵模型结构不 但未起到增压作用，反而由于此结构的流动阻力及 旋涡等原因消耗了更多的流体能量，这表 明倾角是 影响增压效果的关键结构参数。 由图5可见① 离心管为直管模型1时，其 出口静压最低，由于离心管道无倾角和偏角，所以 离心泵的离心作用最小，流体升压能力最低；②随 着离心管的倾角增大，当偏角大于 一 定值时f如大于 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 202机械工程学报 第45卷第6期 30 。1 ，离心泵的出口静压均显著提高；③当离心管 的倾角 一 定时，随着偏角增大，出口静压相应提高， 当偏角等于某个值如 a 30 。 、 ,e 40 。 时，出口静压 达到最大，随着偏角的继续增大，出口静压逐渐降 低。当a 45 、胪60 0 时 即 模型47 ，其出口静压值 在所有模型中为最大，主泵吸油口的压力获得了最 大提升。 罡 _ 霹 出 艋 Ⅱ 丑 偏角烈 。 图5各模型出口静压曲线 当偏角较小如肛20 。 时，增大倾角会出现 出口 压力减小的现象。如模型31a 30 。 、 p o o 与模型 41a 4 5 0 、胪0 0 ，模型31的出口静压比模型4 1大。 图6给出了两种模型的离心管出口处 的静压分布 图，可以发现模型3 1的倾角为30 。 ，其离心管出 口通过中间腔与引油窗孔入口基本正对，大部分高 压油液能直接流入引油窗孔；模型4 1的倾角为45 。 ， 其离心管出口压力较模型3I大，但其出口位于引油 窗孔入口的外侧，使得两者距离增大，流动阻力相 应增加，消耗了较多的流体能量，使得模型41的入 口处静压在0 ～ 2kPa的分布区域小于模型31，致使 模型31的出口静压 比模型4l大 。 a模型31 b模型4 l 图6离心管出口处静压分布 Pa 2．3出口静压与离心管结构的关系 把离心管出口向引油窗孔入口所在平面投影， 对比离心管出口投影与引油窗孔入口的相对位置关 系图7，可以揭示出口静压与离心管倾角和偏角之 间的关系f图5。图7分别给出了离心管倾角a 30 。 和a 4 5 。 、偏角变化时，离心管出E l与引油窗孔入 I3之间的位置关系，奶和仍为离心管出口中心至 旋转中心的距离简称离心距 ，离心距是倾角和偏 角的函数 。 aa 30 ,fl O * ．20 “ ．40 、60 。 、90 “ ┏ ━ ━┳ ━ ━┳━ ━ ━┳━ ━ ━━ ┓ ┃ I髫 ┃ F ┃ 户 伊 ┃ 令 ┃ ┃┃┃ ┃ 对＼ ┃ ┃ 17 ┃ ┃┃ | ┃ ┃┃ 手 ┃ ┃ 、7 ┃ ┗━━ ┻ ━━┻ ━ ━━┻ ━ ━━ ━ ┛ b 口 4 5 口 皈2以4 圹、60 。 、90 。 图7离心管出口与引油窗孔入1 21位置关系 如 图7a所示，当倾角。 【30 。时 ，偏角卢 0 。 ， 离心管出口与窗孔入口为正对关系；随偏角∥增大 ， 离心管出口向窗孔内侧逐渐移动 ，离心距凰逐渐减 小；当0 0邻 ≤40 时 ，离心距H l缓慢减小 ，离心管 出口压力相应缓慢减小，而离心管出口向窗孔入口 的 内侧微偏，由于离心管出口的流束仍沿原方向 运动，离心管出口位于窗孔入口内侧微偏的位置 ， 更有利于窗孔入口对流束的接收 ，即离心管出口 与窗孔入口之间的流动阻力更小，有利于降低对压 强势能的损耗，因此当／ 40 。时出E l静压最大 ；当 4 0 0 ∥90 0时 ，离心距局快速减小，离心管出口压 力亦快速减小，且离心管出口向窗孔入口内侧的偏 离加大，流动阻力增大，因此出口静压快速降低 ， 当口 90 0 时，离心管出口完全位于窗孔入口的内 侧，两者没有重叠部分，其出口静压为模型 3中 最小。 如图7b所示，当a 4 5 。 ，萨O 。时 ，离一心距仍 最大，离心管出口静压最大，但离心管出口完全位 于窗孔入口的外侧，离心管出口与窗孔入 121之间的 流动阻力最大，因此其出口静压在模型4中最低； 当O 。邓 ≤4 0 0 时，随着偏角增大，离心管出1 21向窗 孔入口逐渐接近，离心距仍有所减小，离心管出I Sl 与窗孔入口之间的重叠部分逐渐增大，两者之间的 流动阻力减小，出口静压逐渐升高；当40 。邻 ≤60 。 时，随偏角增大，离心距飓有所减小，离心管出口 与窗孔入口之间的重叠部分进 一 步增多，两者之间 的流动阻力进 一 步减小，在卢 60 。时出E l 静压达到 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 9年 6月 冀宏等液压电机 泵内置孔 板离心泵 的流场解析与优化 2 0 3 最高值；当 6 0 。 ≤9 0 。 时，随偏角增大，离心管出 口与窗孔入 口之间的重叠部分增多，但离心距 快速减小，离心力对流体做功能力减弱，因此出 口 静压逐渐减小。 比较图7 a 和 7 b可见， 离心距 均大于离心距 ，倾角为 4 5 。 的各模型离心管出 口静压均大于倾 角 3 0 。 的各模型， 模型4的出12 1 静压均 比模型3高f 除 模型 3 1与 4 1外 。 由以上分析 ，可总结出孔板离心泵结构的设计 原则在保证离心距 H最大的前提下，使得离心管 出口流束直接射入引油窗孔。此亦为孔板离心泵结 构优化的原则。 3 孔板离心泵效率的计算与分析 孔板离心泵为主动元件，利用 电机泵的部分输 入功率 ，对流体做功使得流体升压 。其输入功率为 孔板离心泵旋转所需的机械功率，输出功率为单位 时间内流体能量的增加值 ，其效率为两者 的比值。 3 ． 1 子 L 板离心泵的输入功率 输入功率是孔板离心泵壁面旋转所需的功率 ， 等于孔板离心泵旋转壁面上流体的压力及粘性力相 对于转动中心的转矩与转速的乘积。可由流场数值 解析所得的转矩结果与转速的乘积获得 e l 2 兀 ， z 1 式中尸l 孔板离心泵的输入功率 孔板离心泵转速 孔板离心泵旋转壁面上流体的压力及 粘性力相对于转动中心的转矩 ，与孔 板 离心泵对流体作 用 的力矩互 为反 力矩 T I l ， p d S l I ， d S 2 ’ ； ’ 式中p压力 粘性力 ，关于旋转 中心的矢径 简称矢径 图 8 给出了 2 5种模型 的输入功率 曲线。 由于模 型 1 无倾角 ， 其离心作用最小， 故其消耗功率最低； 随着离心管倾角的增大，输入功率增大 ，这主要是 因为倾角越大，离心管出口越接近中间腔的外缘， 矢径有所增大，同时离心力做功能力越强，离心管 出口压力也越高，由式 2 可知 ，力矩相应增大 ；当 倾角一定时，输入功率随偏角的增大而逐渐降低， 这是由于随偏角的增大，离心管出口 距中间腔外缘 的距离增大 ，矢径减小，力矩也相应降低。 乏 碍 爨 偏 角 P ／ 。 图 8 离心泵各模型 的输入功率 曲线 孔板离心泵输入功率的最大值为 4 4 ． 9 W，占整 个 电机泵额定功率 1 l k W 的 0 ． 4 1 ％，表明孔板离心 泵的引入对整个 电机泵 的功率特性影响很小。 3 ． 2 孔板离心泵的输 出功率 孔板离心泵 自身的输 出功率 p 2 一P 1 q 3 孔板离心泵整体的输 出功率 P 3 一 P 1 g 4 式中P 进 口总压 P 2 旋转交界面的总压 出口总压 g 流量 尸 2 输 出功率，即从进 口至旋转交界面处 流体功率的增量 尸 3 输 出功率，即从进 口至 出口处流体功 率的增量 3 - 3 孔板离心泵的效率 孔板离心泵 自身的效率 ‘ 1 0 0 ％ 5 芎 孔板离心泵整体的效率 墨 6 D 1 0 0 ％ 【 6 式中的效率 l 反映了油液流经进 口区、 离心管和中 间腔后的离心泵做功和流体功耗情况；效率 2 表示 油液流经进 口区、离心管、中间腔和主泵引油窗孔 后的离心泵做功和流体功耗情况。 图9 给出了孔板离心泵 自 身效率 l 曲线。 当倾 角为 4 5 。 ，偏角在 3 0 。 ～7 0 。 时，离心泵的效率达到 9 0 ％以上，最高达 9 8 ． 5 ％，表明孔板离心泵的自身 具有很高的效率。 其中模型 l 与模型2 8 的效率值为 负，这是由于进 口总压较出口总压大，表明孔板离 心泵内的流体能量损失很大，不但将离心泵对流体 所做的功全消耗，且消耗了流体 自 身的部分能量。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 O 4 机械工程学报 第 4 5卷第6期 锝 偏角 ， 。 图 9 孔板离心泵自身效率曲线 图 1 O给出了孔板离心泵整体效率 r ／ 2 曲线 。比 较图 9与图 1 0可见，效率 I ／ l 比 ， 7 2 大很多，表明在 旋转交界面 处的总压值 较主泵进 口处总压值大很 多，油液在交界面之前的区域，离心泵做功提升了 流体的能量、 同时流体流动过程中的能量消耗较少； 而液流从旋转交界面与主泵引油窗孔 出口之间的区 间，流体能量消耗很大。效率 r ／ 2 为负值表明了液流 从进 口流至 出口的过程中，流体消耗的能量大于离 心泵输 出的能量，且流体能量的消耗主要集中在旋 转交界面处，由图 6可以看出在中间腔与主泵引油 窗孔的交界面处有明显 的压降。 褂 较 倔角 ／ 。 图 1 O 孔板离心泵整体效率 曲线 3 ． 4 旋转交界面处的流体能量损失分析 由效率计算可知，通过优化离心管的倾角、偏 角，可以获得效率很高的孔板离心泵 如 9 8 ％ ，但 包括 引油窗孔流道 的离心泵整体 效率仍较低 如 2 2 ％1 。 离心泵的出口位置及液流粘度对其效率影响很 大[ 1 0 _ 。孔板离心泵的出口及主泵引油窗孔入口与 旋转轴平行，这与离心泵、轴流泵的出口位置有很 大区别，使得孔板离心泵 出口与引油窗孔之间的液 流不具有 良好的流线型，使得流体能量损失较大 。 图 1 1 给 出了孔板离心泵模型 3 1 旋转交界面处 各截面的速度矢量图。离心管内液体的绝对速度是 相对速度和牵连速度的矢量和，相对速度是流体相 对于离心管的速度约为 1 ． 7 m／ s ， 牵连速度是流体随 转子旋转时的速度，离心管出口处液流的牵连速度 约为 5 ． 6 m／ s 。离心管出口的流束，一方面 由于惯性 作用而沿绝对速度方向运动 图 1 l b ， 另一方面 由于 流束受到离心力作用，而向中间腔的外缘运动 图 1 l a 。液流从中间腔、旋转交界面流入引油窗孔， 在引油窗孔入口的左侧上部形成旋涡 图 1 1 b ； 在引 油窗孔的下部也形成 了旋涡 图 l l c 。 旋转交界面处 的旋涡是造成流体能量大量消耗的主要原因。 a 辅助离心泵轴截面 4 结论 b 0c 褥i 面 c D- D截面 图 l l 旋转交界面处速度矢量图 提出了一种带孔板离心泵的液压电机叶片泵结 构，针对孔板离心泵进行流场解析，获得了孔板离 心泵主要结构参数离心管倾角和偏角对流体升压、 效率的影响规律 ，提出了孔板离心泵的设计原则， 并获得了优 良的孔板离心泵结构。 1 孔板离心泵作为电机泵 内的辅助泵，可以 显著提升主泵的吸油压力。其结构简单，消耗的最 大功率仅 占电机泵额定功率的 0 ． 4 1 ％，突现了液压 电机泵的结构紧凑、静音等优 点。针对所研究的电 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 9年 6月 冀宏等液压 电机泵 内置孔板离心泵的流场解析与优化 2 0 5 机泵，研究发现当离心管倾角为 4 5 。 、偏角在 4 5 。 ～ 6 O 。 之间时，孔板离心泵具有显著的升压效果，且 自 身效率可达 9 5 ％以上，而包括引油窗孔流道在 内的 孔板离心泵整体效率为 2 2 ％。 2 孔板离心泵的离心管倾角增大，离心泵的 出口压力提高；当倾角一定时，出口压力与离心管 的偏角的关系 曲线呈抛物线形状 ，且存在最优偏角 使得 出口压力最大。 3 孔板离心泵结构的设计和优化的原则在 保证离心距 最大的前提下 ， 使得离心管出口流束 直接射入引油窗孔。 4 孔板离心泵具有工艺性好、效率高的特点， 与水力机械 中混流泵的工作原理近似，是一种适合 于作为液压泵辅助泵的离心泵型。 参考文献 [ 1 】许仰曾． 2 1世纪液压泵的发展趋势[ J ] ．现代制造， 2 0 0 1 5 7 2 - 7 3 ． ． XU Y a n g z e n g ． De v e l o p me n t t e n d e n c y o f h y d r a u l i c p u mp i n 2 1 c e n t u r y [ J 】 ．Ma s c h i n e n Ma r k t ，2 0 0 1 5 7 2 7 3 ． 【 2 】杨尔庄．液压技术的发展动向及展望【 J ] ．液压气动与 密封，2 0 0 3 4 4 - 7 ． YANG E r z h u a n g．De v e l o p me n t t e n d e n c y a n d o u t l o o k o f h y dra u l i c t e c h n o l o g y[ J ]J． Hy dra u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ， 2 0 0 3 4 4 - 7 ． [ 3 】S C H R E I B E R B．齿轮泵嫁接电动机【 J 】 ．现代制造， 2 0 0 5 2 0 3 8 - 3 7 ． S CHREI BE R B． I n t e r n a l g e a r p u mp b u i l t i n t o a s y n c h r o n o u s e l e c t ri c mo t o r [ J ] ． Ma s c h i n e n Ma r k t ， 2 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