[发明专利]一种柱塞泵旋转组件绕流损失模拟测量方法

说明书

本发明公开了一种柱塞泵旋转组件绕流损失模拟测量方法：将测试泵缸体轴的伸出端连接扭矩传感器，扭矩传感器连接驱动电机；将测试泵壳体内的油液排出，使壳体内的缸体轴和柱塞与油液分离，启动驱动电机，通过扭矩传感器测得空载状态下的摩擦力矩M₀；将柱塞置于缸体轴内部，油液注满壳体内部，启动驱动电机，缸体轴参与绕流运动，通过扭矩传感器测得绕流阻力矩M₁；将柱塞露出缸体轴外部，油液注满壳体内部，启动驱动电机，缸体轴和柱塞均参与绕流运动，通过扭矩传感器测得绕流阻力矩M₂；缸体轴在充液壳体内的绕流阻力矩M_c＝M₁‑M₀；柱塞在充液的壳体内的绕流阻力矩M_p＝M₂‑M₁。

技术领域

本发明涉及液压元件技术领域，更具体的说是涉及一种柱塞泵旋转组件绕流损失模拟测量方法。

背景技术

轴向柱塞泵/马达是流体传动与控制学科最为重要的动力/执行元件之一，在各行各业都得到了广泛和深入的应用。由于在泵/马达的壳体内部充满了具有一定粘度的液压油，壳体内部旋转件的高速绕流运动造成了粘性摩擦损失及局部的涡流损失等功率损失，统称之为“绕流损失”。绕流损失对轴向柱塞泵/马达的效率具有重要的影响，尤其是当泵/马达工作于高转速时，如应用在航空航天领域的航空泵，转速基本都在几万转每分钟数量级，而高速化是轴向柱塞泵/马达发展的必然趋势，因此对于绕流损失的相关研究具有重要的意义。

柱塞泵旋转组件绕流损失主要包括两部分：一是缸体及驱动轴产生的绕流损失；二是安装在缸体上的柱塞产生的绕流损失。现有技术中提供的技术方案和研究一般只能实现对以上绕流损失的整体测量，无法对各项绕流损失进行剥离，导致对于柱塞泵旋转组件绕流损失研究不能进一步深化。

因此，如何提供一种能够实现对柱塞泵旋转组件绕流损失进行各类损失剥离的模拟测量方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种柱塞泵旋转组件绕流损失模拟测量方法，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种柱塞泵旋转组件绕流损失模拟测量方法，包括以下步骤：

S1、将测试泵的缸体轴的伸出端连接扭矩传感器，所述扭矩传感器连接驱动电机；

S2、将所述测试泵的壳体内的油液排出，使所述壳体内的缸体轴和柱塞与油液分离，启动所述驱动电机，通过所述扭矩传感器测得空载状态下的摩擦力矩M₀；

S3、将所述柱塞置于所述缸体轴内部，油液注满所述壳体内部，启动所述驱动电机，所述缸体轴参与绕流运动，通过所述扭矩传感器测得绕流阻力矩M₁；

S4、将所述柱塞露出所述缸体轴外部，油液注满所述壳体内部，启动所述驱动电机，所述缸体轴和所述柱塞均参与绕流运动，通过所述扭矩传感器测得绕流阻力矩M₂；

S5、所述缸体轴在充液的所述壳体内的绕流阻力矩M_c＝M₁-M₀；所述柱塞在充液的所述壳体内的绕流阻力矩M_p＝M₂-M₁。

通过上述技术方案，本发明先依次测得壳体无油状态下缸体运转、壳体充液状态下缸体运转、壳体充液状态下缸体+柱塞运转时的力矩，再通过运算可以将缸体轴和柱塞在充液壳体内的绕流阻力矩进行剥离，实现数据细化，在保证旋转结构转动惯量不变的条件下，准确测量出缸体轴以及柱塞的绕流阻力矩。

优选的，在上述一种柱塞泵旋转组件绕流损失模拟测量方法中，所述壳体内部安装有多个热电偶，用于获得绕流场的温度变化值。