CFHI2024年第2期（总218期）yz.js@cfhi.com设计与计算CFHITECHNOLOGY随着低碳时代到来，节能环保已成为各行业倡导的主题和必然发展趋势。液压系统具有功重比大，能量转换效率不高的特点，节能需求更为迫切。而泵作为液压系统的核心元件，实行变转速控制是目前常见的节能控制手段，但在转速变化时泵的效率也会变化，从而对系统整体节能效果造成影响。因此，有必要对泵在不同转速下的效率进行研究，但多数泵制造商的产品样本中往往只给出泵在确定转速下的特性曲线（见图1），而当转速发生变化时泵的效率难以获取。对此，本文采用相似原理推导几何相似的泵在不同转速下的效率，为液压系统的节能控制提供支持，同时，考虑轴向柱塞泵在冶金装备中应用最广泛，笔者将其作为研究对象。1泵的效率及无因次特性泵的效率包括容积效率和机械效率，两者的乘积为泵的总效率。因液体的泄漏、压缩等原因而损失的能量称为泵的容积损失，去除容积损失后的实际输出功率与泵的理论输出功率之比称为容积效率，一般用ηv表示。容积效率表示泵的泄漏损失，它与工作压力、泵腔配合面的间隙、工作介质和泵的转速关系：ηv=QΔPQtΔP=1-ΔQQt…………………………（1）式中：Q—泵的实际流量（m3/s）；Qt—泵的理论流量（m3/s）；ΔQ—泵腔向外部或者低压泄漏及压缩等原因而损失的流量（m3/s）；ΔP—泵的进出口压差（Pa）。理论输出功率与实际输入功率之比为泵的机械效率，一般用ηm表示。ηm=QtΔPNr…………………………………（2）式中：Nr—泵的输入功率（W）。泵的实际输出功率与输入功率之比为泵的总效率。η=QΔPNr=ηmηv……………………………（3）1.一重集团大连工程技术有限公司高级工程师，辽宁大连11660010.3969/j.issn.1673-3355.2024.02.002摘要：应用相似原理，推导出几何相似的轴向柱塞泵容积效率和机械效率的无因次变量表达式，根据已有参数计算出不同转速下泵的效率，为液压系统节能控制提供数据支持。关键词：相似原理；轴向柱塞泵；变转速；无因次变量；容积效率；机械效率中图分类号：TH137.51文献标识码：B文章编号：1673-3355（2024）02-0002-03AnalysisandResearchonEfficiencyofAxialPistonPumpatDifferentSpeedsHuangGuoweiAbstract:Thispaperappliesthesimilarityprincipletoderivethedimensionlessvariableequationsofvolumetricefficiencyandmechanicalefficiencyoftheaxialpistonpumpswithgeometricsimilarities,calculatestheefficiencyoft...
