液压电机叶片泵能量转化效率的分析

发布时间：2020-03-18 10:55

【摘要】： 液压电机泵是新一代液压动力单元,相对于传统的“三段式”液压动力单元,液压电机泵具有结构紧凑、静音、无外泄漏、效率较高等突出优点,具有广阔的应用前景。液压电机叶片泵(兰州理工大学专利)将叶片泵芯插入特制电动机转子内部使得电动机和液压叶片泵合为一体,电机泵的体积大为减小;特制电机去除了电机冷却风扇,采用液压油在泵内的流动对电机泵进行冷却,设置了前置辅助泵以提高叶片泵的吸油性能,使得电机泵的噪声大为降低。本论文主要针对液压电机叶片泵的能量转换效率进行分析和研究。电机叶片泵的主要能量损耗包括电动机损耗、叶片泵损耗、沿程压力损失、油膜损耗和前置辅助泵损耗。通过理论分析、电磁场和流场数值解析,计算得出液压电机叶片泵在额定工况时的效率为63.77%,比传统液压动力单元高1.5%;并获得了辅助离心泵主要结构参数对主泵吸油性能和能量损失的影响规律。论文主要结构如下: 第一章,论述了液压电机泵的国内外研究和发展状况,论述了本课题的研究意义和提高电机叶片泵效率的重要性,最后阐述了本文的主要研究内容。第二章,分析了液压电机叶片泵能量损耗机理,能量损耗主要由五部分构成:电动机损耗、叶片泵损耗、沿程压力损失、油膜损耗和前置辅助泵损耗。讨论了五部分能量损耗产生的原因及解决方法。从电机理论方面入手,详细分析了电机叶片泵电机中的各项损耗,研究了减小电动机中损耗的方法。研究表明采用正弦绕组可以提高电机叶片泵中电机的效率。建立了电机叶片泵油膜损耗的计算模型。第三章,运用电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwell 2D对电动机的瞬态特性进行了仿真分析,得到电机运行过程中的磁感应强度分布、磁力线、电流密度、功率损耗等曲线,通过与普通异步电动机的比较,分析了液压油对电机工作性能的影响。第四章,运用CFD软件FLUENT对前置辅助泵的十二种结构模型的内部流
【图文】：

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图1.2电动机和液压泵组合方式[’4J.2.1液压泵集成在电机两侧的结构日本在90年代初期申请了一个液压电机叶片泵的专利，如图1.3所示。叶片泵和电动机通过驱动轴连接集成在一个壳体内，进出油口分别设在电机泵的两侧，工作时液压油流过电机带走电机热量，电机省去了风扇181，电机泵体积相对较大。图1.3日本电机叶片泵专利[8]90年代中期美国Vicker:公司生产出液压电机泵产品，如图 1.4所示。这种新型的液压动力单元把一个交流电机和一个标准的Vicker:柱塞泵集成在一起，，电机输出轴与泵轴对接在一起，减小了体积、降低了噪声。这种液压电机泵尤其适用于需要节省空间和静音要求较高的场合，如:汽车制造业和机械加工工厂。这种集成设计减少了外泄漏和维修保养的费用

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图1.4Vickers液压电机泵研公司发布了一种电机柱塞泵，主要特联为一体，省去了联轴器，并集成在一。体积比常规的电动机一柱塞泵液压动，如图1.5所示[，，]。七七参栩栩肠肠泰看看黎滋劲留衫孟毛侣资么孔决叭叭捉兹舀‘‘汉织亡婚人匕~幼麟豁‘不斗注、、黔黔黔缎漩睡睡睡矍矍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍巍尹翼蒸蒸}}}季季蓬蓬巍巍巍彝彝彝攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀攀黔黔黔黔黔黔黔黔{夔暴暴赢赢覆覆覆纂纂鬓鬓鬓鲜鲜夔夔彝彝彝彝瞿瞿瞿瞿瞿瞿瞿瞿l睽娜喇郎阳阳麟净馨{纂攀攀磨磨磨葺葺…藻纂纂纂惑l礴麒辨剔剔}尸!!!卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜卜
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH31

【引证文献】