德國(guó)賀德克HYDAC冷卻水泵工作原理:HYDAC Technology GmbH產(chǎn)品的供貨范圍主要包括以下幾個(gè)方面:蓄能器技術(shù): 皮囊式蓄能器、活塞式蓄能器、隔膜式蓄能器、各類(lèi)減振器等。流體過(guò)濾技術(shù):各類(lèi)液壓、潤(rùn)滑過(guò)濾器、濾油車(chē)、真空脫水車(chē)、油品檢測(cè)儀。工藝過(guò)程技術(shù):特殊介質(zhì)過(guò)濾器、自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器。電子測(cè)量技術(shù):壓力、溫度、流量檢測(cè)開(kāi)關(guān)、傳感器及顯示器、故障診斷儀等。冷卻技術(shù): 油/風(fēng)冷卻器、水冷卻器,各類(lèi)冷卻裝置,供油泵。液壓控制技術(shù):液壓方向、壓力、流量控制閥、比例閥、球閥。液壓、潤(rùn)滑系統(tǒng)總成:各種用途的液壓潤(rùn)滑動(dòng)力站、控制閥塊、液壓執(zhí)行器。管道安裝技術(shù):球閥、管夾、法蘭、管接頭、膠管總成、快速接頭。其它:壓力表、壓力表開(kāi)關(guān)、測(cè)壓軟管、測(cè)壓接頭、液位計(jì)、空濾器、鐘型罩等。冷卻水泵適用于高壓運(yùn)行系統(tǒng)中輸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)的液體,如高層建筑給水、鍋爐給水、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓及設(shè)備配套,消防系統(tǒng)等輸送或管道增壓之用。不同材質(zhì)的硬質(zhì)合金密封,保證了不同介質(zhì)輸送均無(wú)泄漏。如采用整體不銹鋼材質(zhì)制造的冷卻水泵,適用于化工、食品、釀造、制藥、紡織等行業(yè)。賀德克HYDAC冷卻泵研究展望隨著發(fā)動(dòng)機(jī)匹配要求的提高,以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,特殊工況的出現(xiàn)頻率越來(lái)越高,從而對(duì)冷卻水泵技術(shù)的要求也不斷提高。如何在空間限制、高溫和變轉(zhuǎn)速工況下不斷提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵效率、擴(kuò)大其工況范圍及保證其可靠性是亟待研究和解決的關(guān)鍵問(wèn)題。1) 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理研究。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)*且*的內(nèi)部流道型式和葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),使泵體內(nèi)部流場(chǎng)異常復(fù)雜。有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵內(nèi)部流場(chǎng)的形成機(jī)制、數(shù)學(xué)描述方法、流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)的相互作用關(guān)系尚不十分清楚。作為對(duì)數(shù)值計(jì)算方法的驗(yàn)證和補(bǔ)充,PIV 測(cè)量探索發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵內(nèi)部真實(shí)流動(dòng)規(guī)律、建立發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法是今后研究的一個(gè)重要方向。2) 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的汽蝕機(jī)理研究。由于工作水溫高,其復(fù)雜的熱力學(xué)性質(zhì)對(duì)汽蝕性能產(chǎn)生了重要影響,產(chǎn)生機(jī)理很難掌握;同時(shí),結(jié)構(gòu)尺寸總體受限和運(yùn)行工況變化大,汽蝕初生、發(fā)展、潰滅及破壞過(guò)程充滿(mǎn)不確定因素,尤其在非設(shè)計(jì)工況下的汽蝕狀況難以預(yù)測(cè)、求解。因此,掌握發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵熱力學(xué)效應(yīng)下的汽蝕機(jī)理,探討汽蝕誘導(dǎo)壓力脈動(dòng)的危害,進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的性能和可靠性,是需開(kāi)展更加深入而系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容。3) 標(biāo)準(zhǔn)化、智能可控電動(dòng)水泵研究。隨著設(shè)計(jì)方法的完善,軸承系統(tǒng)、水封系統(tǒng)和葉輪系統(tǒng)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā),將會(huì)大大縮短設(shè)計(jì)周期,降低生產(chǎn)成本,提高零部件的通用性。同時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵實(shí)時(shí)控制,通過(guò)變頻調(diào)速來(lái)適應(yīng)工況變化,由電動(dòng)水泵代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械水泵必將是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵作為發(fā)動(dòng)機(jī)水冷系統(tǒng)的重要部件,其適用性和可靠性越來(lái)越受到設(shè)計(jì)、制造和使用者的普遍重視. 尤其是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)品質(zhì)的不斷提高,水泵的工作空間進(jìn)一步限制,運(yùn)行轉(zhuǎn)速不斷突破,部件失效和汽蝕破壞等問(wèn)題嚴(yán)重制約了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的發(fā)展。賀德克HYDAC冷卻泵發(fā)展1.可靠性發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵作為冷卻系統(tǒng)的“心臟”,工作環(huán)境惡劣,空間極其受限. 為避免大修期內(nèi)拆裝、維修,水泵的工作壽命應(yīng)等于或倍數(shù)于發(fā)動(dòng)機(jī)大修期。因此,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵及其組件,如水封、軸承、泵軸和葉輪等可靠性要求*,需要實(shí)現(xiàn)機(jī)泵同壽命。但是,裝配結(jié)構(gòu)的高度緊湊,使得發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵中廣泛采用軸連軸承代替離心泵中常見(jiàn)的軸和軸承組合,極易造成泵軸強(qiáng)度不夠而斷裂. 轉(zhuǎn)速的不斷變化,使得冷卻風(fēng)扇與水泵葉輪產(chǎn)生的軸向力亦隨之變動(dòng),泵軸與支承間的游隙存在將會(huì)增大噪聲和振動(dòng),對(duì)泵的運(yùn)行性能及水封工作帶來(lái)不利影響。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵在高溫環(huán)境下工作,軸封的工作條件惡劣極易出現(xiàn)密封失效。同時(shí),為了保證足夠的循環(huán)水量、一定的揚(yáng)程和適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)冷卻液在任何工況下循環(huán)流動(dòng)并帶走發(fā)動(dòng)機(jī)熱量,多參數(shù)、高要求的匹配對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的可靠運(yùn)行提出了更多挑戰(zhàn)。因此,可靠性問(wèn)題成為制約發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)質(zhì)量和全壽命周期成本的關(guān)鍵因素。2. 汽蝕破壞與普通離心泵相比,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵由于受溫度、工況、轉(zhuǎn)速變化的影響,更容易發(fā)生汽蝕汽蝕發(fā)生時(shí)伴隨有振動(dòng)和噪聲,泵的揚(yáng)程、效率等性能急速下降,長(zhǎng)期在汽蝕工況下運(yùn)行,葉輪將受到氣泡潰滅時(shí)的強(qiáng)力沖擊而侵蝕,甚至穿孔損壞。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵葉片表面的蜂窩狀坑點(diǎn)、蝸殼隔舌附近的凹坑都是常見(jiàn)的汽蝕破壞。此外,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的汽蝕還將會(huì)腐蝕破壞過(guò)流部件,加速部件失效等。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵汽蝕破壞已成為縮短泵使用壽命、產(chǎn)生振動(dòng)噪聲等危害的重要因素,嚴(yán)重影響著汽車(chē)?yán)鋮s系統(tǒng)的正常工作。因此,提高其抗汽蝕性能是保證冷卻系統(tǒng)可靠運(yùn)行首先需要考慮的問(wèn)題。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵惡劣的工作環(huán)境,使得泵的可靠性和汽蝕破壞問(wèn)題尤其突出,嚴(yán)重影響著冷卻系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。探討如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的可靠性、研究汽蝕機(jī)理對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的發(fā)展意義重大發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的心臟,其作用是提高循環(huán)系統(tǒng)中冷卻液的工作壓力,維持發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件間的冷卻液循環(huán),防止發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度過(guò)高. 根據(jù)配套要求和工作條件的不同,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵結(jié)構(gòu)型式有離心泵、旋渦泵以及旋轉(zhuǎn)容積泵等,由于受空間尺寸的限制,通常采用由入水室、葉輪和出水室組成的單級(jí)離心泵,該結(jié)構(gòu)具有外形尺寸小、重量輕、供水量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),是應(yīng)用為廣泛的一種結(jié)構(gòu)型式。典型離心式冷卻循環(huán)水泵主要由泵體、葉輪、軸承、水封和帶輪等組成。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的周?chē)卸鄠€(gè)零部件,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須服從發(fā)動(dòng)機(jī)的整體布置要求,以致水泵進(jìn)出水的流道走向、蝸室的形狀與斷面、水泵進(jìn)出口布局、葉輪進(jìn)口結(jié)構(gòu)及基本尺寸確定等往往難以滿(mǎn)足正常的水力設(shè)計(jì)要求,從而直接影響了包括效率在內(nèi)的運(yùn)行性能的提高。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的入水室結(jié)構(gòu)分為直筒型或者螺旋形,出水室結(jié)構(gòu)為螺旋形且與發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造為一體。葉輪的結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對(duì)水泵運(yùn)行性能具有決定性的影響,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵一般采用無(wú)前蓋板的半開(kāi)式葉輪結(jié)構(gòu)。性能曲線用于表達(dá)泵在不同工況下對(duì)水流能量的轉(zhuǎn)換特性,是泵內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律的外在表現(xiàn)。與普通離心泵一樣,發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的定速特性曲線為一定轉(zhuǎn)速下流量與揚(yáng)程、流量與效率以及流量與功率的關(guān)系曲線。它可以直觀描述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵在恒定轉(zhuǎn)速下的運(yùn)行性能。但由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵工作時(shí)轉(zhuǎn)速是不斷變化的,為此還必須給出水泵的變速特性曲線。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的變速特性曲線主要測(cè)繪出不同轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的流量、揚(yáng)程和功率曲線,體現(xiàn)了不同轉(zhuǎn)速下的能量轉(zhuǎn)換特性。為了更直觀反映發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的綜合性能,有時(shí)需把2種性能曲線繪制在同一幅圖上表示其各性能參數(shù)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵具有工作水溫高( 75~85℃) 、轉(zhuǎn)速變化范圍大( 2000~5000r/min) 、結(jié)構(gòu)尺寸受總體限制等特殊性,其與普通水泵相比,水泵進(jìn)出水流道的復(fù)雜設(shè)計(jì)使得進(jìn)出口液流流向及斷面形狀急劇變化,增大了水力損失,降低了效率。同時(shí),在高溫、高轉(zhuǎn)速和大流量工況下發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵更容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象,同時(shí)半開(kāi)式葉輪頂部間隙的串流引起主流的擠縮和葉輪流道中流速的增大,使葉輪汽蝕特性更加惡化,嚴(yán)重影響冷卻系統(tǒng)的正常工作,大大縮短冷卻水泵的使用壽命。特殊的工作環(huán)境及匹配狀況決定了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的設(shè)計(jì)有異于普通離心泵。綜上所述,典型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵是單級(jí)離心泵在汽車(chē)上的一種特殊運(yùn)用,其型式簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵的空間尺寸受到嚴(yán)重限制,以及運(yùn)行環(huán)境的惡劣,導(dǎo)致其效率低下并產(chǎn)生嚴(yán)重的汽蝕破壞。因此,深入研究效率與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的影響關(guān)系,探討制約發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵發(fā)展的關(guān)鍵因素至關(guān)重要
中級(jí)會(huì)員
第14年