實例分析液壓油溫度對液壓柱塞泵效率性能的影響

針對某鋼廠使用的A4VSO250軸向柱塞泵，通過理論和實驗的方式研究了油溫對柱塞 泵工況下泄漏流量、容積效率以及機械效率的影響，從而分析了溫度對柱塞泵性能影響。

液壓泵作為液壓系統的動力元件，成為液壓傳動的核心，液壓泵性能的優劣將直接影響整個液壓系統 性能的好壞，因此對液壓泵性能的研究具有現實的意 義。其中柱塞泵因其特殊的流量輸出控制，使其自身 擁有節省能源、發熱量小、效率高等的特點，以及體積 小、質量輕而得到廣泛的應用，也是眾多學者研究探 索的對象。

從實際出A4VSO250軸向柱塞泵為實驗泵，利用實驗 的方法研究了油液溫度對柱塞泵性能的影響。 柱塞泵的工作原理分析主要以 A4VSO250軸向柱塞泵為研究對象，其 結構原理圖如圖 中能夠大致確定A4VSO 250軸向柱塞泵的構成，為斜盤式軸向柱塞泵，主要 由可調節的斜盤與缸體內軸向布置的柱塞來實現其 壓油窗口工作中，斜盤與配流盤固定，缸體和柱塞隨傳動 軸一起轉動，柱塞在機械裝置和低壓油作用下壓緊在 斜盤上，當傳動軸逆時針旋轉時，柱塞沿斜盤自下而 上回轉的半周內，逐漸向缸體外伸出，使缸體油缸容 積不斷增加，壓力減小，從而油液經過配流盤上的吸 油窗口被吸入。

柱塞在自上而下回轉的半周內又逐漸 向缸體里推入，使油缸容積不斷減少，壓力增大，將油 液從壓油窗口向外排出;缸體隨傳動軸每轉一圈，每 個柱塞往復運動一次，完成一次吸油和壓油過程 油溫對柱塞泵容積效率的影響眾所周知，容積效率隨著泄漏量的變化而變化， 在泵結構確定的情況下，泄漏量與液壓油的黏度有關， 而黏度隨液壓油的溫度而變化。

在結構和制造確定的情況下，溫度升高，油液黏度降低，柱塞泵的泄漏量增 加，容積效率降低，導致柱塞泵的性能下降。如果溫 度太高，將會導致泄漏量過大，有可能導致液壓系統 卸壓而不能正常工作。 可畫出柱塞泵容積效率隨溫度的變化曲線如圖 油溫對柱塞泵機械效率與總效率的影響經過以上分析。

液壓油的黏度隨溫度升高而降低， 柱塞泵工況下隨缸體在液壓油中旋轉的組件機械損失降低，油液流經吸壓油窗口的壓力損失及內摩擦力相應減少，所以柱塞泵的機械效率提高，液壓泵總的效率等于其機械效率與容積效率的積，故在油溫能確保 建立油膜的情況下，泵的機械效率能夠補償一部分容 積效率，降低油溫對泵總效率影響。

但是如果油液溫 度太高，黏度太低，將會建立不起潤滑油膜而導致干 摩擦，機械效率急劇下降，嚴重時可能毀壞液壓泵。 實驗測試油溫對柱塞泵泄漏量的影響該實驗使用的實驗泵為A4VSO 250變量泵，泵的排量為250 mL，額定壓力為31MPa;柱塞泵泄漏量隨液壓油溫度的變化曲線如圖 中看出，柱塞泵的油液泄漏量隨溫度的增加而呈現遞增的趨勢，這與上述理論分析相吻合，從而證明了實際柱塞泵在使用過程中控制液壓油溫度的 必要性，具有實際的參考意義。