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了解1300吨玻璃钢风机复合材料油压机静液压传动

文章出处:www.yyj58.com 人气:126发表时间:2019-08-27 08:56
每当1300吨玻璃钢风机复合材料油压机液压泵连接到一个或多个液压马达并专用于一个或多个液压马达时,就存在静液压传动装置(HST)。通过使泵和马达中的任一个或两个可变排量来实现多功能性。结果是无级变速器(CVT)。

在许多情况下,HST优于变速齿轮传动,因为可以无级地改变HST的速比。许多此类CVT都是手动更改的,而其他CVT则会自动更改。一种流行的自动配置使用手动调节的泵排量和压力补偿电机。该配置导致所谓的“恒定输出功率”传输。这些变速器产生双曲线的速度 - 扭矩特性,并且它们主要用于防止原动机的牵引。还有其他人,但这里的目标是专注于模型的实施。

建立模型
图1显示了在配置静液压传动时连接2型泵和电机模型的第一步。驱动和驱动泵的输入扭矩来自图1左侧的某些未指定的来源。同样,电机输出轴向右侧的某些未指定的旋转负载供电。

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图1.使用2型泵和电机型号的基本静液压传动配置首先将相应的泵端口与其电机对应端口连接起来。然而,由于空化和不受控制的壳体压力的可能性,该电路还不实用。

在一个和乙两台机器的端口命名是不是在任何ISO或美国标准的标准。相反,它是从阀门使用的标准化实践中复制而来的。实际上,我有时会将它们称为泵和电机的工作端口,这与方向阀一样常见。

甲泵的端口连接到甲电动机的端口,该CD泵和马达的端口被连接在一起,因为是乙泵和电机的端口。以这种方式,1300吨玻璃钢风机复合材料油压机泵的输出馈送并为马达供电,并且来自马达的B端口的废流体供应泵的入口(B端口)。同时,进入泵和马达壳体的内部泄漏也结合在一起,也通过内部泄漏通道供给泵入口。

现实世界的条件
在完美的世界中,这种配置可能是实用的。但至少有两个原因,它不是。首先,排空到各个箱子中的内部泄漏只能通过连接箱子和低压工作口之间的内部泄漏路径“向后”逃逸。由于壳体无法自行释放,因此壳体内的压力约为工作端口压力的50%或更多。它可能是数百或数千psi。这需要泵和电动机中的高强度壳体和高压轴封。高压轴密封技术可以承受这样的压力 - 当然需要付出代价。然而,构建可变排量泵和马达的外壳以承受这样的高压可能是非常昂贵的。

其次,不可避免的流体和温度变化的损失将影响1300吨玻璃钢风机复合材料油压机变速器的静止压力。这些压力是不受控制的,并且它们在封闭和密封系统中变得过高的可能性很低。然而,它们肯定会变得过低,这将导致气穴现象并对两台机器造成损坏。必须通过添加提供必要压力控制的电路元件来防止这种情况。

真实世界的增强

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图2. Type 2泵和电机型号不仅说明了泵到电机的互连,还说明了内部泄漏路径。很容易添加外部增压和流体调节电路。

图2还显示了使用泵和电机的2型分析模型的静液压传动,但具有使机器实用的增强功能。可以看到各个配置以及它们各自的内部泄漏路径。泄漏发生在港口之间以及港口与箱子排水之间。增压泵(通常简称为电荷泵)通过单独的止回阀连接到泵 - 电机公共连接的两个工作端口。

增压压力通常较低,因为1300吨玻璃钢风机复合材料油压机液压回路的标称值在约150psi至300psi之间。因此,压力仅为变速器最大工作压力的1/10或1/20。增压泵和止回阀用于防止工作油口的低压侧下降得太低。如果压力低于大气压,空化的破坏性影响将使泵和电机的可靠性受到威胁。

真实的应用程序
当变速器完成其工作时,工作压力在高值和低值之间快速变化。考虑到变速器用于全地形车辆上的推进系统,因为它在山坡和障碍物上下移动。在爬山时,A口压力会很高,但随着山顶越过,车辆开始下坡,泵和马达交换角色。

下降车辆的能量被迫进入电动机,使其成为泵,但其旋转方向不会改变。为了吸收能量,压力迅速切换,B端口压力变高,而A端口压力下降到增压水平。

这种压力反转导致泵切换到电动模式,因此它试图使原动机超速。结果是车辆的制动动作。如果制动动作不足,并且原动机是配备有定时更换机构的柴油发动机以在上止点之前点燃燃料喷射器,则动力制动效果将使下行车辆减速。如果原动机是电动机,则可以通过超速来实现制动动作,从而导致能量流回电池。在其他配置中,制动能量可以液压方式存储在蓄能器中,蓄能器最终被排放到变速器马达中以辅助推进。

流体调节
回到图2,考虑热交换器和过滤器。只有从CD端口出来的流体才会被冷却和过滤。根据1300吨玻璃钢风机复合材料油压机泵和电动机的容积效率,总的壳体泄漏流量将是变速器动力端口流量的约5%至20%。这是一种合理的流体调理策略吗?

首先,考虑冷却问题。所有壳体泄漏泄漏流都在非常高的压力下“挤过”小的内部间隙,因此它经历了相当大的加热。已经通过位移元件的流动也经历减压,但是其能量被转换成扭矩并且被输出到轴。该流动基本上不被加热,因此几乎不需要冷却。

端口到端口的泄漏是另一回事。它直接从高压端口流到低压端口,并且在没有任何冷却的情况下再循环。即使该流体未被冷却,如果热交换器的尺寸适于冷却壳体泄漏和端口到端口的流动,该方法也是可行的。这是因为增压回路为变速箱的低压侧补充了略微过冷的流体,这与主动力端口流量相结合。

另一方面,仅过滤壳体泄漏流的问题没有绝对的答案。如果有任何绝对值,它们是:首先,让你的液体清洁,其次,保持清洁。在防止灾难性故障后,没有什么能够更好地提高组件的可靠性。

一些倡导者鼓励在变速器两侧的电源端口安装高压全流量过滤器。这提供了显着的保护。然而,批评者指出高初始成本和持续维护。他们将进一步争辩说,如果流体已经过适当清洁,并且污染物进入得到控制,那么污染的任何增加都必须在内部产生,例如,从部件磨损。

融入动力
动态效果很容易添加到2型分析模型中,如图3所示。在机器动力学研究中,我们对速度,扭矩,压力等的变化感兴趣 - 更具体地说,是预防的因素它们的瞬间变化。在液压回路中,原动机,泵,输出电机和负载惯量的惯性阻止了速度的变化。

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图3.可轻松将动态效应添加到2型分析模型中作为电容,以考虑泵原动机和输出电机的流体压缩性和惯性以及两个机械扭矩回路中未指定负载的惯性。

这些效果在图3中显示为机械部分中的花饰符号。流体压缩性和管线膨胀可防止压力瞬间变化。这些效果用示意图中的电容器(标记为C,具有适当的下标)表示。添加动态效果的规则非常简单:在每个扭矩求和回路(泵轴输入回路和电机轴输出回路)中增加惯性,并在1300吨玻璃钢风机复合材料油压机液压回路的每个节点处添加单独的电容。节点是压力值与所有其他压力值不同的点。四个如图3所示,由四个压力表识别。

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