實(shí)例分析液壓油溫度對(duì)液壓柱塞泵效率性能的影響

針對(duì)某鋼廠使用的A4VSO250軸向柱塞泵，通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)的方式研究了油溫對(duì)柱塞 泵工況下泄漏流量、容積效率以及機(jī)械效率的影響，從而分析了溫度對(duì)柱塞泵性能影響。

液壓泵作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，成為液壓傳動(dòng)的核心，液壓泵性能的優(yōu)劣將直接影響整個(gè)液壓系統(tǒng) 性能的好壞，因此對(duì)液壓泵性能的研究具有現(xiàn)實(shí)的意 義。其中柱塞泵因其特殊的流量輸出控制，使其自身 擁有節(jié)省能源、發(fā)熱量小、效率高等的特點(diǎn)，以及體積 小、質(zhì)量輕而得到廣泛的應(yīng)用，也是眾多學(xué)者研究探 索的對(duì)象。

從實(shí)際出A4VSO250軸向柱塞泵為實(shí)驗(yàn)泵，利用實(shí)驗(yàn) 的方法研究了油液溫度對(duì)柱塞泵性能的影響。 柱塞泵的工作原理分析主要以 A4VSO250軸向柱塞泵為研究對(duì)象，其 結(jié)構(gòu)原理圖如圖 中能夠大致確定A4VSO 250軸向柱塞泵的構(gòu)成，為斜盤(pán)式軸向柱塞泵，主要 由可調(diào)節(jié)的斜盤(pán)與缸體內(nèi)軸向布置的柱塞來(lái)實(shí)現(xiàn)其 壓油窗口工作中，斜盤(pán)與配流盤(pán)固定，缸體和柱塞隨傳動(dòng) 軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞在機(jī)械裝置和低壓油作用下壓緊在 斜盤(pán)上，當(dāng)傳動(dòng)軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞沿斜盤(pán)自下而 上回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)，逐漸向缸體外伸出，使缸體油缸容 積不斷增加，壓力減小，從而油液經(jīng)過(guò)配流盤(pán)上的吸 油窗口被吸入。

柱塞在自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)又逐漸 向缸體里推入，使油缸容積不斷減少，壓力增大，將油 液從壓油窗口向外排出;缸體隨傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)一圈，每 個(gè)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成一次吸油和壓油過(guò)程 油溫對(duì)柱塞泵容積效率的影響眾所周知，容積效率隨著泄漏量的變化而變化， 在泵結(jié)構(gòu)確定的情況下，泄漏量與液壓油的黏度有關(guān)， 而黏度隨液壓油的溫度而變化。

在結(jié)構(gòu)和制造確定的情況下，溫度升高，油液黏度降低，柱塞泵的泄漏量增 加，容積效率降低，導(dǎo)致柱塞泵的性能下降。如果溫 度太高，將會(huì)導(dǎo)致泄漏量過(guò)大，有可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng) 卸壓而不能正常工作。 可畫(huà)出柱塞泵容積效率隨溫度的變化曲線如圖 油溫對(duì)柱塞泵機(jī)械效率與總效率的影響經(jīng)過(guò)以上分析。

液壓油的黏度隨溫度升高而降低， 柱塞泵工況下隨缸體在液壓油中旋轉(zhuǎn)的組件機(jī)械損失降低，油液流經(jīng)吸壓油窗口的壓力損失及內(nèi)摩擦力相應(yīng)減少，所以柱塞泵的機(jī)械效率提高，液壓泵總的效率等于其機(jī)械效率與容積效率的積，故在油溫能確保 建立油膜的情況下，泵的機(jī)械效率能夠補(bǔ)償一部分容 積效率，降低油溫對(duì)泵總效率影響。

但是如果油液溫 度太高，黏度太低，將會(huì)建立不起潤(rùn)滑油膜而導(dǎo)致干 摩擦，機(jī)械效率急劇下降，嚴(yán)重時(shí)可能毀壞液壓泵。 實(shí)驗(yàn)測(cè)試油溫對(duì)柱塞泵泄漏量的影響該實(shí)驗(yàn)使用的實(shí)驗(yàn)泵為A4VSO 250變量泵，泵的排量為250 mL，額定壓力為31MPa;柱塞泵泄漏量隨液壓油溫度的變化曲線如圖 中看出，柱塞泵的油液泄漏量隨溫度的增加而呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，這與上述理論分析相吻合，從而證明了實(shí)際柱塞泵在使用過(guò)程中控制液壓油溫度的 必要性，具有實(shí)際的參考意義。