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液压电机泵电机转子转速的数值分析

发布时间：2016-12-22 08:27

本文关键词：工程机械液压元件及节能液压系统的发展与思考，由笔耕文化传播整理发布。

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液压电机泵电机转子转速的数值分析_冀宏

甘　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７２肃科学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　２０１４年　第１期

片的内径由主泵及泵芯座的外形尺寸限定，其槽型自行设计．

表１　液压电机泵中电机的设计参数

Ｔａｂｌｅ１　Ｄｅｓｉｎｏｆｍｏｔｏｒｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒａｒａｍｅｔｅｒｓｕｍ　　　　　　　－ｐｇｐｐ

设计参数额定功率／ｋＷ　额定电压／Ｖ　

－１）·ｍ额定转速／（ｒｉｎ

ｆ＝

Ａｎｄｈ－１，　　６０

３

（）２

数值１１３８０１４６０　５０３４△３６２６０１７００．７１０５２６１５５２０

１　３　－

，（）Ｐ＝Ｌｎ２ｄｈ３　　

３６００　

）、）中：式（式（２３ｎ为电机泵的转速；ｄ为旋转面直

间径；ｈ为间隙厚度；Ｌ为间隙长度；Ｐ为功率损耗（隙粘性损耗）．

）由式（计算得出如表２所列的间隙粘性损耗．３／电机泵的转速均取值为同步转速１５００ｒｍｉｎ．　

表２　间隙粘性损耗计算值

Ｔａｂｌｅ２　Ｐｏｗｅｒｌｏｓｓｕｎｄｅｒｉｎｔｅｒｓｔｉｃｅｖｉｓｃｏｕｓｌｏａｄ　　　　　　

进口油温／℃２１　２３　２５　３１　４０　

动力粘度／（·ｓ）Ｐａ０．０９１１６　　０．０８４７１　　０．０７７９２　　０．０５４９０　　０．０３９５６　　

密封间隙损耗／ｋＷ０．１２８　０．１２０　０．１１１　０．０７８　０．０４３　

气隙损耗／ｋＷ１．８７７１．７４５１．６０５１．１３００．６２８

工作频率／Ｈｚ　

相数级数联结定子槽数／个定子外径／ｍｍ　定子内径／ｍｍ　气隙／ｍｍ　转子内径／ｍｍ　转子槽数／个铁心长度／ｍｍ　端环径向长度／ｍｍ　

１．３　其他流体损耗的流场解析

其他流体损耗主要反映为油液与端环之间的摩擦损耗，建立端环接触面的流动损耗计算模型如图３所示

液压电机泵电机转子转速的数值分析_冀宏

．

１．２　间隙粘性负载的理论计算

液压电机泵间隙粘性损耗的计算模型如图２所示

液压电机泵电机转子转速的数值分析_冀宏

．

图３　端环接触面的流动损耗计算模型Ｆｉ．３　Ｍｏｄｅｌｏｆｃｏｎｔａｃｔａｒｅａａｒｏｕｎｄｅｎｄｒｉｎ　　　　　　ｇｇ

图２　液压电机泵间隙粘性负载计算模型Ｆｉ．２　Ｍｏｄｅｌｏｆｉｎｔｅｒｓｔｉｃｅｖｉｓｃｏｕｓｌｏａｄ　　　　ｇ

采用Ｆ进口边界条件为ｌｕｅｎｔ中ｋ－ε湍流模型，／；其值为０．出口边界条件为自由速度进口，０７２ｍｓ

３

／；出流；油液的密度为８端环接触面设置为６０ｋｍｇ

间隙粘性负载由气隙粘性负载和密封间隙粘性负载两部分组成，电机泵的气隙和密封间隙均较小，故电机泵运转时间隙中粘性负载损耗较大．间隙粘

８］

性负载由牛顿内摩擦力公式［为

／旋转面，旋转速度为１采用ｇ５００ｒｍｉｎ．ａｍｂｉｔ软件　对模型进行网格划分，模型的网格数为４最差００万，网格质量为０．７６．

通过ＣＦＤ流场解析得出端环接触面的负载转矩，记为Ｔ，则计算得到其他流体损耗为

（）Ｐ＝Ｔ，４　　

３０

其中：Ｐ为其他流体损耗；ｎ为电机泵的转速；Ｔ为接触面的转矩．

表３给出了不同进口油温下（进口温度的取值与表２相同）的其他流体损耗，该值由式（计算４）得出．

，（）１　　

ｄｙ

；其中：间隙粘性负载）Ａ为内摩擦力ｆ为内摩擦力（

Ａｆ＝μ

作用面积；为任一点的速度梯μ为油液的动力粘度，度．由于气隙、密封间隙中油液的雷诺数Ｒｅ均小于内部油液的速２３２０，可认为二者内部为层流流态，　

度呈线性分布．

间隙粘性负载（油液粘性产生的内摩擦力）及间隙粘性损耗为

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