张掖市剪折机齿轮泵NB3-G20F 丹尼逊叶片泵

节能环保与人机友好是液压技术发展的重要方向,进一步降低液压泵及液压动力单元的噪声成为重要的研究课题。液压泵是液压系统主要的噪声源,从上世纪60年始,国内、外就开展了多方面的液压泵降噪研究工作,并取得了许多成果。目前,低噪声液压泵的噪声已低于驱动电动机的噪声或与之相当,单独对泵的噪声进行控制,降噪空间已不大,把电动机-液压泵组作为一个整体进行研究,寻求降噪方法,是控制液压系统噪声的有效途径[1]。
电机泵是将电动机与液压泵集成一体的新型液压动力单元,将电能直接转化为液压能输出。液压电机丹尼逊叶片泵[2]主要由三相异步交流电动机和液压丹尼逊叶片泵组成,电动机采用油流进行冷却,省去了冷却风扇。电动机和液压泵共用一个壳体,其结构[3]如图1所示。本文通过对电机丹尼逊叶片泵样机和同类型电机油泵组噪声的对比测量,得到了相关的实验数据,并进行了分析。
2 电机丹尼逊叶片泵样机噪声级测量及分析
目前,还没有液压电机泵相关产品测试标准,故参照液压泵噪声的测试标准:液压泵空气传声噪声级测定规范,gb/t 17483-1998[4];确定电机丹尼逊叶片泵样机和电机泵组的噪声测量方法和测量仪器。泵起动后,通过调节溢流阀进行加载,在泵输出压力po从0~14mpa之间按1mpa递增时,分别测量出电机丹尼逊叶片泵样机和电机油泵组在每个压力点上的噪声级。
图2给出了噪声测量的现场图,使用awa6270型噪声分析仪,分别在距电机丹尼逊叶片泵样机与电机油泵组轴线方向1 m处进行a声级噪声对比测试。电机丹尼逊叶片泵样机和电机油泵组的噪声随泵的输出压力变化曲线如图3所示,电机丹尼逊叶片泵样机噪声明显低于电机油泵组的噪声。空载(po=0 mpa)时,电机丹尼逊叶片泵样机的噪声声级比电机油泵组低3 db;随着输出压力的图2 液压电机丹尼逊叶片泵与电机油泵组的升高,二者声级逐渐升高、声级差进一步加大,当输出压力大于12mpa时,电机丹尼逊叶片泵样机的噪声声级趋于恒定,约为72 db;而电机油泵组的噪声声级为79. 5db(po=14 mpa),且随着输出压力的升高,其噪声声级有继续增大的趋势。

电机泵与电机油泵组性能对比试验
电机丹尼逊叶片泵样机进行空载和负载性能试验时,油箱内油液温度保持在(30±2)℃。空载试验测量参数包括空载输入功率、空载转速和空载电流,其中空载电流为电机丹尼逊叶片泵样机空载运行时定子三相绕组中通过的电流,绝大部分的空载电流产生旋转磁场,称为空载励磁电流,是空载电流的无功分量;小部分用于克服电机丹尼逊叶片泵样机空载运行时的各种功率损耗(如机械摩擦、铁芯损耗和粘性负载损耗等),这一部分是空载电流的有功分量,因所占比例很小,可忽略不计。负载试验时,在外加电压及频率保持不变条件下,对电机丹尼逊叶片泵样机进行测试,研究转子转速n、输出流量q、定子绕组电流i、功率因数cosφ、功率p、效率η等与输出压力po之间的关系,通过试验曲线直接反映电机丹尼逊叶片泵样机运行过程中主要性能指标与运行参数的变化规律。
将电机丹尼逊叶片泵更换为电机油泵组(图2),选用11 kw标准y2系列电动机和pc20v-5型子母丹尼逊叶片泵,在相同试验条件下,对电机油泵组进行性能测试,测量出电机油泵组转速nz、流量qz、定子电流iz、功率因数cosφz、功率pz、效率ηz、噪声等参数,并确定与输出压力po之间的关系。
2 试验结果及分析
2·1 外形尺寸及体积
电机丹尼逊叶片泵样机与同等功率电机油泵组实物比较如图3所示。由图可见,电机丹尼逊叶片泵样机(图3左侧)在轴向尺寸上比同等功率电机油泵组(图3右侧)缩短61%,体积减小约50%。
2·2 转子转速与输出流量特性
转速和流量随着输出压力的变化规律如图4所示。图4a为转子转速随输出压力的变化曲线,其中n为电机丹尼逊叶片泵样机的转子转速变化曲线, nz为电机油泵组的转子转速变化曲线;图4b为输出流量随输出压力的变化曲线,其中q为电机丹尼逊叶片泵样机的输出流量曲线,qt为电机丹尼逊叶片泵的理论流量(即无泄漏的输出流量)曲线,qz为电机油泵组输出流量曲线。
输出流量为
q=nd-δq (1)
式中 d———泵的几何排量 δq———泄漏量
由图可见,空载时,电机丹尼逊叶片泵的转子转速与电机油泵组接近,随着输出压力的升高,电机丹尼逊叶片泵样机的转子转速明显下降,而电机油泵组的转子转速稍下降,表明与标准电动机相比,电机丹尼逊叶片泵样机内的电机负载刚性较低。空载时,二者转速和输出流量基本相同,随着负载压力的增加,电机丹尼逊叶片泵样机的输出流量q与其理论流量qt的差值偏大,对照电机油泵组的输出流量qz,可知电机丹尼逊叶片泵样机的输出流量降低的主要因素是其内部存在着额外的泄漏量,且此泄漏量与输出压力近似成线性关系,表明泄漏属于层流流态;与额外的泄漏量相比,电机丹尼逊叶片泵样机的转子转速随输出压力增大而下降只是其输出流量减小的一个次要因素。

液压电机泵是将电动机与液压泵一体化的新一代液压动力单元,将电能直接转化为液压能输出。近年来,美国、德国、日本和闽台等发达国家和地区对电动机与液压泵融合化(hybrid/integrated)都高度重视,液压电机泵已成为液压技术创新发展的重要方向[1~4],由于电机泵工业化价值**,在国内外,有关电机泵的研究论文和相关试验数据公开发表的还很少,有关资料文献大多以**形式出现。相对于传统的“三段式”液压动力单元—电机油泵组(即由独立电动机、联轴器和液压泵组成),液压电机泵具有结构紧凑、噪声低、无外泄漏和效率较高等优点。液压电机泵的*特优点,使其具有重要研究价值和广阔的应用前景。
本文针对研制出的首台液压电机丹尼逊叶片泵样机,建立电机泵性能试验系统,获得样机的输入电量参数、输出液压能参数及内部转子转速和壳体内部压力等参数,得到液压电机丹尼逊叶片泵样机的转子转速、噪声和效率等随输出压力变化的特性,并与同等功率液压电机油泵组的测试结果进行对比。本研究为液压电机泵优化及创新发展提供有益的参考。
1 试验系统及方法
1·1 液压电机丹尼逊叶片泵的性能试验系统
电机泵作为一种新一代液压动力单元,目前还没有相关的测试标准,试验中参照电动机和丹尼逊叶片泵的测试标准[8~9],设计确定了电机丹尼逊叶片泵样机的性能试验系统。
图2为电机丹尼逊叶片泵样机的试验系统图,手动换向阀3置于左位时,电机丹尼逊叶片泵样机1输出油液直接回油箱,处于空载运行状态;手动换向阀3置于右位,且两个节流阀5、6处于关闭状态时,通过调节溢流阀2,改变输出压力,实现对电机丹尼逊叶片泵样机1进行加载。
1·2 电机泵与电机油泵组性能对比试验

1.水会腐蚀油泵，所以含水的物质禁止使用油泵抽真空
2.含有大量溶剂的物质请首先在烘箱中除去大部分的溶剂后，再使用油泵抽真空。
3.按正确的顺序使用真空泵，以防止倒吸现象发生。
4.使用完真空烘箱后，务必做好清洁工作，擦干净真空烘箱的玻璃窗。
5.擦净表面防锈油。
6.清除调速器内腔、喷油泵内腔的防锈油，加入规定牌号的润滑油。
7.燃油管路里的防锈油也应在使用前清除，将燃油接入喷油泵管路，不断地转动喷油泵凸轮轴，直至出油阀紧座喷出洁净的燃为止。
8.燃油选用合理。
9.必须使用标号合适的燃油。一般夏天使用0号柴油，冬季使用-10号轻柴油。
10.使用的燃油必须干净，不得含有任何杂质和水分。
Denison丹尼逊油泵维护保养
Denison丹尼逊油泵-机械结构:Denison丹尼逊油泵的主要零件有：凸轮轴，滚轮体，柱塞和柱塞套，柱塞弹簧，转动套与齿圈，出油阀与阀座以及压紧管接等。柱塞套与柱塞是喷油泵中一对主要精密偶件，它们经过仔细的加工，互相研配，其直径间隙只有0.001-0.003mm，这对零件只能成对更换，不得单独调换。

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