【PTC数智液压广场】启东高压油泵双端面配流轴向柱塞泵 • 自冷却新科技


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今年PTC ASIA期间,上海液压气动密封行业协会、iHydrostatics静液压新媒体、汉诺威米兰展览(上海)有限公司将共同筹办“数智液压广场”主题展区。主题展区将以液压数智化为特色专题,以产品及生态为主线进行展示。展区将设置传感控制、工业物联网、3D打印、数智元件、工业软件、电动化、智能制造、主机应用、公共服务平台、特色产品等10个展示区域。 

近20家企业将携数智液压相关产品及解决方案亮相,企业代表及专家也将在同期论坛上对前沿产品技术进行深入讲解,分享对数智液压未来发展和趋势的看法。


(*排名不分先后,以现场为准)



展品预览

启东高压油泵:特色产品


当前轴向柱塞泵几个亟待解决的问题有:

  • 泄油管问题

  • 发热引起的泵损坏问题

  • 噪音问题

  • 效率再提高问题


针对于当前轴向柱塞泵的技术现状,燕山大学的闻德生教授团队联合启东高压油泵进行了深入探索并提出了自己的解决方案 —— 强制冷却型双端面配油轴向柱塞泵结构。这款新型的柱塞泵设计到底有着怎样的特别之处?


新型柱塞泵概念及原理结构


双端面配流” —— 顾名思义,就是从两侧端面都可以进行流量分配。这个概念是相对于传统的仅采用一侧端面配流盘配流的结构而言。双端面配油轴向柱塞泵又称为端面配流全开路式轴向柱塞泵,该泵中的柱塞是一条管道,即空心柱塞。该原理首次在柱塞泵上通过管状柱塞将吸入的冷油引入泵壳与缸体之间的容腔,给三对摩擦副降温和润滑,实现了自冷却、自润滑、可串联多级增压等功能,同时去掉了泄漏回油管路


传统的斜盘式轴向柱塞泵,缸体在配流盘表面上高速旋转,经过配流盘上的低高压区完成吸排油功能,这其中的吸油路径仅是通过配流盘的吸油侧进行。如下图中吸油仅通过Inlet Port通路完成。



双端面配流方案,其吸油的路径不仅可以通过原有的配流盘侧的完成,同时可以通过柱塞滑靴侧完成。



传统泵由柱塞、缸体、配流盘组成控制腔室,吸排油对称。双端面配流泵由柱塞、缸体、配流盘、滑靴、斜盘组成控制腔室,吸排油不对称。由于采用了从滑靴端面吸油的“第二吸油口”通路,新的柱塞和滑靴采用了直径更大的流道结构,而非传统的阻尼孔结构形式。


双端面配流轴向柱塞泵是柱塞两端同时进油,一端排油。由于壳体内与吸油腔相通,所以泵的吸油口可开在泵壳上的任意部位,而且也可以根据各摩擦副的发热量来分配自冷却流量形成最佳自冷却流量,还可将泵壳制成鼠笼型,将泵装入油箱内使用。



通过将吸油口设置在壳体上,可直接从油箱将冷油吸入到泵体内,并保持了壳体内压力温度和油箱保持一致。随着转子的转动,油液可均匀的流动到壳体内部。零件内外侧温度相同,零件随温升变形均匀,提高摩擦副的使用寿命。


传统泵的泄漏油温度高,流动性小且自搅运动进一步提高了泄漏油温度。零件内外部温度不相同,导致零件温升变形大,特别是外侧变形大,降低了摩擦副的使用寿命。



新型柱塞泵的优势


对于轴向柱塞泵的关键结构要素,王长江在2020年液压泵新技术与发展趋势学术论坛上总结为以下9点:

  • 组成工作腔

  • 产生工作腔容积的变化

  • 消除困油现象

  • 有配油装置

  • 尽量实现液体静液压平衡

  • 保证寿命的轴承结构 高PV值

  • 易于实现自润滑

  • 合理的吸排油设计

  • 具有变量机构


双端面配流轴向柱塞泵相对于传统泵的特征优势,从上述的9点分析,听听闻德生教授如何来阐述的吧。


应用案例


实践是检验一切真理的标准,这条准则对于我们工业产品领域再合适不过了。这款强制冷却型双端面配油轴向柱塞泵也已经从纸面文字走进了试验室,并且现在已经落地形成系列产品。


强制冷却型双端面配油原理在启东高压油泵有限公司的CY系列产品上落地,推出了SPB型强制冷却双端面配流轴向柱塞泵。与传统的CY相比,应用双端面配流技术的全新CY泵具有:

  • 吸油空间开放,打破了吸、压油空间相同的传统概念

  • 管状柱塞,打破了柱塞不能做吸油流道的传统概念

  • 柱塞两端进油,打破了柱塞只能一端进油的传统概念

  • 去掉了泄漏回油管路,打破了柱塞泵三条管路的传统概念

  • 具备可串联性,打破了柱塞泵不能串联增压的传统概念



SPB泵专门针对原CY型泵零部件进行了重新设计,在不增加零件数量的基础上,改变了滑靴与斜盘摩擦副的设计方法,针对泵内零部件设计了一些列特殊流道,实现吸油时柱塞两端面同时进油,并去掉了泄漏油口,降低了泵内油液温升,减小了泵内零部件的热变形量,改善了润滑条件,降低了吸油流速,从而减小了泵的噪音水平。



针对这款新推出的柱塞泵,也在试验室进行了充分的验证测试。