考虑叶片-定子副动压效应的高压叶片泵叶片优化研究
2021-06-16刘竞之
液压与气动 2021年6期
关键词:优化
刘竞之,赵 斌
(1.太原理工大学 机械与运载工程学院,山西 太原 030024;2.太原理工大学 新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室,山西 太原 030024)
引言
为了能够顺应液压泵的高压化发展,对液压泵部件进行结构优化已经逐渐成为一种必然趋势[1-5]。在进行高压叶片泵叶片结构受力的全面分析过程中,需要根据其受力特性,对叶片结构进行必要调整,以进一步提高机械能转化效率,提升高压叶片泵的工作性能。目前,国内针对改变叶片结构参数、优化叶片-定子副接触性能的研究很少,即便对叶片结构进行部分调整,也未考虑叶片受到的动压力影响[6-8]。针对高压叶片泵叶片吸排油过程,基于ADAMS动力学分析与ANSYS有限元分析,先对叶片结构参数进行选优,然后进一步考虑动压力因素的影响,通过流场仿真与实验验证了改进后的叶片结构更好,对保证并提升高压叶片泵的可靠性和寿命具有重要意义[9-12]。
1 动压对叶片泵受力的影响
图1为高压叶片泵动压作用原理图,图2是动压作用区域的放大图,图3是叶片的受力分析图。从叶片的受力分析中可得,油液的动压作用力能抵消一部分叶片径向朝外的力,减小了叶片对定子的作用力[9]。

图1 高压叶片泵动压作用机理示意图

图2 高压叶片泵动压作用机理放大图

图3 高压叶片泵叶片受力分析图
在文献[10]叶片泵叶片受力分析的基础上,加入油液动压力得到叶片径向受力公式:
N3cosγ-N3fsinγ+Fssinθ+F动-(N1+N2)f+Fg-
Fc-Fd-Fz=0
(1)
式中,N3—— 定子对叶片的接触……
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