網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化資料

　　概述

　　早在20 世紀(jì)初國(guó)外就出現(xiàn)了將泵和電機(jī)一體化的思想。1911 年英國(guó)人JohnBREEZE 發(fā)明了一種電機(jī)離心水泵，后來(lái)又相繼出現(xiàn)了各種將電動(dòng)機(jī)和液壓泵組合或集成的電動(dòng)液壓動(dòng)力單元，如電機(jī)油泵組、液壓電機(jī)泵等。起初的電動(dòng)液壓動(dòng)力單元一體化形態(tài)是電機(jī)－ 油泵組合，而后是由浸油電動(dòng)機(jī)和液壓泵通過(guò)簡(jiǎn)單“嫁接"并集成在一個(gè)殼體內(nèi)，電機(jī)和液壓泵轉(zhuǎn)軸通過(guò)花鍵聯(lián)接;隨后出現(xiàn)了將液壓泵集成在電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)部的液壓電機(jī)泵，電機(jī)和液壓泵共用同一根轉(zhuǎn)軸。隨著液壓技術(shù)的迅速發(fā)展，近幾年國(guó)外出現(xiàn)了將電動(dòng)機(jī)、液壓泵、油箱等部件集于一身的集成液壓動(dòng)力站。

　　電機(jī)油泵組

　　電機(jī)油泵組是將通用電動(dòng)機(jī)和液壓泵簡(jiǎn)單對(duì)接在一起的一體化動(dòng)力單元，電機(jī)和液壓泵轉(zhuǎn)軸采用鍵聯(lián)接。此類一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元中，電動(dòng)機(jī)、液壓泵在結(jié)構(gòu)上基本沒(méi)有大的變化。電機(jī)油泵組在國(guó)外應(yīng)用已較為普遍。目前國(guó)內(nèi)部分廠家也生產(chǎn)此類液壓動(dòng)力單元。圖1為某液壓機(jī)械有限公司生產(chǎn)的變量葉片泵電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖。液壓泵軸與電動(dòng)機(jī)軸不采用傳統(tǒng)的鐘罩式聯(lián)軸器，而是采用直接連接方式，旋轉(zhuǎn)部分不外露。電機(jī)軸心和法蘭止口采用高精度加工確保了裝配的同軸度，較好地解決了液壓泵與電動(dòng)機(jī)不同心引起的噪聲和振動(dòng)。電機(jī)油泵組與傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)－ 聯(lián)軸器－ 液壓泵動(dòng)力單元相比，省去了聯(lián)軸器、泵支座、公共底板，具有安裝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲較低等優(yōu)點(diǎn)。由于電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)更換，提高了維護(hù)效率。但此種結(jié)構(gòu)只是將液壓泵的輸入軸插入標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)軸內(nèi)，不能避免泵體本身存在的外泄漏，而且電機(jī)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲和電磁噪聲較離散式結(jié)構(gòu)并未減小。

　　液壓電機(jī)泵

　　液壓電機(jī)泵是將浸油電動(dòng)機(jī)和液壓泵集成在一個(gè)殼體內(nèi)的新型一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元，通常電動(dòng)機(jī)和液壓泵共用同一根轉(zhuǎn)軸，省去冷卻風(fēng)扇，由油流冷卻，轉(zhuǎn)軸無(wú)外伸端，無(wú)需動(dòng)密封，從而避免了通過(guò)軸伸處動(dòng)密封產(chǎn)生泄漏。1929 年，Allen ACANTON 發(fā)明了一種液壓電機(jī)葉片泵，其泵芯為葉片數(shù)為4 的單作用葉片泵。1986 年VICKERS 申請(qǐng)了一種電機(jī)雙柱塞泵，如圖2 所示。兩個(gè)軸向柱塞泵泵芯分別集成在兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，并共用同一個(gè)斜盤，泵排量可通過(guò)調(diào)節(jié)活塞改變斜盤傾角來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　年美國(guó)Vickers 公司開發(fā)出的新產(chǎn)品IMP(Integrated Motor Pump)系列，根據(jù)Vickers 公司實(shí)驗(yàn)中心測(cè)試，一個(gè)44 kW 的集成動(dòng)力單元噪聲比傳統(tǒng)的三段式液壓動(dòng)力單元小10 ～ 12 dB。該產(chǎn)品在占用體積上比傳統(tǒng)的三段式液壓動(dòng)力單元小30% ～ 50%。

　　年日本油研公司獲得一項(xiàng)柱塞泵發(fā)明(如圖4)，并于2004 年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，其主要特點(diǎn)是把旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸與軸向柱塞泵的軸聯(lián)為一體，省去了連軸器，并集成在一個(gè)電機(jī)的殼體中，省去了電動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇。體積比傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)－ 柱塞泵液壓動(dòng)力單元減小30%，噪聲降低10 ～ 15 dB。

　　集成液壓動(dòng)力站

　　日本油研公司研制了集成液壓動(dòng)力站YF-PACK，將柱塞泵、電動(dòng)機(jī)、油箱等集成在一起，同時(shí)還集成了其他一些附件，如螺線管開關(guān)、換向閥、溫度計(jì)、壓力開關(guān)等，如圖8 所示。各部件之間實(shí)現(xiàn)了無(wú)管連接，因此不存在泄漏。特制的殼體結(jié)構(gòu)使得YFPACK與傳統(tǒng)液壓動(dòng)力站相比體積減小50%，質(zhì)量減少30%，安裝空間減到原來(lái)的一半，可以很方便地放置在各種機(jī)床中。這種結(jié)構(gòu)同時(shí)也減小了振動(dòng)和氣穴噪聲。集成動(dòng)力單元的能量損失比傳統(tǒng)液壓動(dòng)力單元減小了10%，具有很好的散熱性能，可以使溫升保持在一個(gè)很低的水平，整體溫升比室溫低12℃，因此熱變形小。適用于礦物型油及合成型油液液壓系統(tǒng)。

　　從2010 年開始，開展了一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元內(nèi)部流動(dòng)與噪聲機(jī)理的研究，已設(shè)計(jì)出一種規(guī)格的一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元(液壓動(dòng)力電池)，并進(jìn)入試制階段，目標(biāo)是使得一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元可以像電池一樣使用方便，安靜地為與液壓動(dòng)力電池相連接的液壓系統(tǒng)提供液壓能。

　　一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的基礎(chǔ)研究：

　　與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)在一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的研究方面起步較晚、投入較少，大部分廠家只生產(chǎn)傳統(tǒng)的動(dòng)力站和少量的電機(jī)油泵組。造成這種狀況的原因是多方面的，比如對(duì)一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的研發(fā)重視不夠、其通用性不如傳統(tǒng)動(dòng)力單元。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，傳統(tǒng)液壓動(dòng)力單元和現(xiàn)代需求的矛盾將越來(lái)越明顯。因此，一體化動(dòng)力單元的研究和應(yīng)用將邁入現(xiàn)代液壓技術(shù)發(fā)展的快車道。液壓動(dòng)力電池的基礎(chǔ)性研究仍是關(guān)鍵之一，共性基礎(chǔ)性問(wèn)題有液壓動(dòng)力電池的能量損失機(jī)理，提高液壓動(dòng)力電池的效率。

　　液壓動(dòng)力電池的噪聲和振動(dòng)機(jī)理，并根據(jù)機(jī)理進(jìn)一步降低液壓動(dòng)力電池的噪聲。

　　液壓動(dòng)力電池在熱傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)子攪拌、回油擾動(dòng)復(fù)雜條件下的多相流(液體－ 氣泡－ 固體顆粒)內(nèi)部流場(chǎng)及其控制。

　　液壓動(dòng)力電池在不同轉(zhuǎn)速、不同溫度下氣泡析出機(jī)理和氣泡的生長(zhǎng)模型，為解決氣穴現(xiàn)象提供依據(jù)。節(jié)能、減振降噪、潔凈耐用是一體化液壓動(dòng)力單元基礎(chǔ)性研究要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。解決上述問(wèn)題對(duì)一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的發(fā)展具有較大意義。

　　一體化電動(dòng)液壓動(dòng)力單元具有噪聲低、高效、緊湊簡(jiǎn)約、潔凈耐用等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)型電動(dòng)液壓動(dòng)力單元的諸多缺點(diǎn)。液壓動(dòng)力電池具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景，將成為推動(dòng)液壓技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大的重要推動(dòng)力之一。深入開展其共性基礎(chǔ)性問(wèn)題的研究，對(duì)促進(jìn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高品質(zhì)液壓動(dòng)力電池的開發(fā)與應(yīng)用具有重要意義。