降低CY泵温度的新方法

　　轴向柱塞泵是液压行业高压系统中广泛应用的液压元件之一[1],为了便于比较,特将轴向柱塞泵进行重新分类:把柱塞泵中柱塞成为管状通路的泵(管状通路是液压油的流道,可以进、出液压油)称作开路式柱塞泵,而把柱塞没有成为通路的泵称为闭路式柱塞泵.因此,CY、ZB、A4V等轴向柱塞泵均为闭路式轴向柱塞泵,而SPB、KZB、KA4V等轴向柱塞泵则是开路式泵[2].

　　实践证明,开路式泵的原理完全可以应用到闭路式泵上,如将开路式双端面配油原理应用到CY泵上,就形成了新的轴向柱塞泵的系列[3].

　　在液压系统中,开式传动应用的最多,大约90%,而闭式传动大多用于行走机械.开式传动中所用的液压泵一般为单向液压泵,这就给开路式轴向柱塞泵带来了一个很大的使用空间[4,5].

　　图1为CY14-1A型轴向柱塞泵用开路式原理改造后形成的手动变量型KZB泵的结构图,主要改动的部件有:泵体开进油槽孔,泵壳开通油槽,柱塞开通油孔,滑靴开通油孔,斜盘在相应位置上开进油槽等.图2为KZB泵泵体内液体流动情况示意图.

　　1 闭路式泵的发热与温升^[6]

　　1.1 泄漏损失的发热与温升

　　闭路式泵在工作过程中,液压油将从各种间隙中泄漏出来,由泄漏回油管引走,故产生泄漏损失.这部分损失的功率除很少一部分形成噪声和振动外,其主要部分均变为热量,以油液温度上升的形式存在于泵壳与缸体之间的油液中,使这部分油液温度升高,因此,不但不能对泵进行冷却,反而起到了加温的作用.温度的升高又加大了各摩擦副的变形量,使得各摩擦副的磨损加剧.

　　泄漏损失的总热量可近似地计算为

　　式中:Q为泄漏所产生的热量,J为热功当量系数,N为泵的泄漏损失功率,t为时间.

　　由于噪声和振动的损失功率很小,故忽略不计,并认为损失功率全部变为热能存于油中.单位流量的温度升高值为,对于泄漏损失的单位流量温升为

　　式中:qV为泄漏量,$N为泄漏损失功率V为泵壳与缸体之间的体积变化量.

　　由于V/t很小,可以忽略,上式变为

　　由上式可知,泵只要有压力输出,泄漏油就有功率损失,就有温度的升高.这就造成了泵中的配油盘、滑靴、缸体等各密封带出现一侧高温,一侧低温的温度不平衡状态,从而导致外密封带易烧坏,影响泵的实际使用寿命.

　　1.2 泵的自搅发热及温升

　　实际上泵中还有一个被人们忽视了的发热问题,那就是泵的自搅发热,由于泵内缸体高速旋转,线速度相当大,对于处在泵壳与缸体之间的液体有一个搅动发热问题,其自搅发热量为