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容积效率确定新能源汽车低压保险盒液压机泵状态

[发布日期:2019-07-13 浏览量: 来源:lehengha.com]
新能源汽车低压保险盒液压机液压泵将机械能转换为液压能。高性能活塞泵可将机械能转换为液压能,效率为92%。

如果泵驱动活塞马达,则马达能够将该液压能量转换回机械能,效率为92%。在不考虑流量损失的情况下,该液压驱动装置的整体效率为85%(0.92 x 0.92 x 100 = 85)。

表1显示了齿轮箱完成同样的驱动传递时的典型效率。

容积效率确定新能源汽车低压保险盒液压机泵状态
表1。典型的齿轮箱效率

液压驱动中的低效率或损失可分为两类:机械(包括流量和机械摩擦损失)和体积(包括泄漏和压缩性损失)(图1)。

容积效率确定新能源汽车低压保险盒液压机泵状态
图1。液压驱动器中的损耗(Bosch Rexroth)

液压驱动的优点包括高功率密度(每单位质量的高功率输出),变速控制,简单的过载保护以及旋转和线性运动,可以在单个新能源汽车低压保险盒液压机系统中实现。

如表1所示,液压驱动器的一个主要缺点是其效率远低于机械驱动器。更糟糕的是,磨损过程降低了液压驱动器的容积效率(因此降低了总效率),从而导致驱动器减速并且更多的能量被释放到热量。

液压泵通常是液压系统中最难的工作部件。随着泵在使用中磨损,内部泄漏增加,因此可用于进行有用功(理论效率)的理论流量百分比降低。如果容积效率低于应用认为可接受的水平,则需要对泵进行大修。

在基于状态的维护环境中,更换泵的决定通常基于剩余轴承寿命或容积效率的恶化,以先发生者为准。

容积效率是可用于进行有用工作的理论泵流量的百分比。换句话说,它是通过内部泄漏和流体压缩来衡量液压泵的体积损失。它的计算方法是将泵的实际输出除以升或加仑每分钟的理论输出,用百分比表示。使用流量测试仪确定实际输出以加载泵并测量其流速。

由于内部泄漏随着操作压力的增加和流体粘度的降低而增加,因此在说明容积效率时应包括这些变量。例如,理论输出功率为100 GPM,实际输出功率为94 GPM(5,000 PSI和46 cSt)的液压泵据称在5,000 PSI和46 cSt时的容积效率为94%。

在实践中,通过记录测量实际泵输出的流体温度并从新能源汽车低压保险盒液压机液压系统中的流体等级读取温度/粘度图表的粘度来建立流体粘度。

容积效率确定新能源汽车低压保险盒液压机泵状态
图片仅供参考,详情请咨询18306370979(陈女士)

确定泵效率
在计算可变排量泵的容积效率时,内部泄漏必须表示为常数。考虑这个例子:我最近被要求就大型可变排量泵的状况发表第二意见。我的客户被告知它的容积效率降低到80%,根据这个建议,他正在考虑对泵进行大修。

所讨论的液压泵在全排量和最大转速下的理论输出为每分钟1,000升。它的实际输出功率为920升/分钟,4,350 PSI和46 cSt。当我告诉我的客户,泵的容积效率实际上是92%时,他对相互冲突的评估感到震惊。为了解释这种差异,我要求看第一个技术人员的测试报告。

在查看了这份测试报告之后,我意识到结果实际上与我的一致,但是被错误地解释了。测试已经进行到相同的操作压力,并且在我自己测试的一度内的流体温度下进行,但排量减小。

技术人员限制了泵的排量,使其在最大转速和无负载下每分钟输出400升(可能是他的流量测试仪的最大容量)。在4,350 PSI时,记录的输出为每分钟320升。根据这些结果,体积效率计算为80%(320/400×100 = 80)。

为了帮助理解为什么这种解释不正确,请将新能源汽车低压保险盒液压机液压泵内的各种泄漏路径视为固定孔。通过孔口的流速取决于孔口的直径(和形状),其上的压降和流体粘度。这意味着如果这些变量保持不变,内部泄漏率保持不变,与泵的位移无关。

请注意,在上面的例子中,两个测试中的内部泄漏是每分钟80升。如果在空载时将泵排量设定为每分钟100升进行相同的测试,则在4,350 PSI时泵输出为每分钟20升 - 所有其他条件相同。

这意味着该泵在10%排量时的容积效率为20%,在40%排量时为80%,在100%排量时为92%。如您所见,如果实际泵输出是在小于全排量(或最大转速)下测量的,则在计算容积效率时需要进行调整。

是否需要进行大修?
在考虑是否需要对该新能源汽车低压保险盒液压机液压泵进行大修时,重要的数字是100%排量时的容积效率,这在可接受的范围内。如果我的客户根据40%的排水量确定了容积效率,那么他的公司将支付数千美元用于不必要的维修。