[分享]楔形縫隙流動在配流副中的應用

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更多發布于：2017-07-17 18:49

楔形縫隙流動在配流副中的應用
首先必須明確：漸擴型楔形縫隙最好不要用于柱塞泵的配流副，因為，由于它的壓力分布規律比平行縫隙還小，力臂也有所減小，因此，會使配流副抗缸體傾覆和自位能力下降！
如果我們把漸縮型楔形縫隙流動規律，應用到柱塞泵的配流副中去，會得到什么情況？
這時，柱塞泵配流副可以形成兩種形式，其一，缸體配流端為傾斜面而配流盤為平面；其二相反，即缸體配流端為平面而配流盤為傾斜面。由于楔形縫隙流動規律有別于平行縫隙流動規律，因此，上述兩種形式的楔形縫隙，均可使配流副的液壓反推力增大；又由于楔形縫隙中液壓反推力的力臂也有所增長，因此，楔形縫隙中液壓反推力矩增加明顯，即楔形縫隙平衡缸體傾覆力矩的能力大增。詳見本文件夾中《縫隙流動理論在柱塞泵中的應用》之第四條。
那么，到底缸體配流端為傾斜面好？還是配流盤為傾斜面好呢？這就要從楔形縫隙產生的液壓反推力及其力矩產生的作用來分析。
當缸體配流端為傾斜面而配流盤為平面，即缸體配流端為凹面時，這時，楔形縫隙產生的液壓反推力，作用在缸體配流端凹面上，并垂直指向于該傾斜面。
我們把這個作用在缸體配流端凹面上的液壓反推力按水平、垂直方向分解，則垂直方向的分力平衡柱塞液壓力產生的、主要成分的傾覆力及其力矩；而水平方向的分力也具有對抗缸體傾覆的作用，故有人形象地稱之為恢復力。
因此，當楔形縫隙是缸體配流端為傾斜面而配流盤為平面時，此時，形成楔形縫隙的配流副，具有更強的抗缸體傾覆能力。
而當缸體配流端為平面而配流盤為傾斜面時，由于沒有恢復力產生，因此，相對而言，對抗缸體傾覆的能力要差一些。
這就是非平面配流副的柱塞泵，缸體端多為凹面的原因；
此外，具有楔形縫隙的配流副還有如下優勢：
1、配流副建立油膜迅速；
2、固體顆粒物通過性好，減少配流副污染物拉傷幾率；
這就是球面配流副的理論基礎或雛形。
為了使缸體具有更好的自位能力，獲得更理想、更均勻的油膜厚度，提高柱塞泵的總效率，減少配流副的拉傷、磨損，延長配流副的壽命等，我們常常把組成配流副的兩個偶件，都設計成傾斜面形式，例如：球面配流副。
然而，與上述的恢復力類似，凸球面的配流盤上也會分解、產生一個力，這個力使配流盤在其直徑方向上的受力情況有所改變，需要加大固定配流盤的銷釘來承擔。
設缸體配流端的凹圓弧面半徑為，配流盤凸圓弧面半徑為，則：當時，配流副之間為平行縫隙流動；當時，配流副之間方為漸縮型楔形縫隙流動，這正是我們需要的。相對于平行縫隙流動，它有諸多優勢的；
那么，與的關系如何？或比大多少時，其效果最佳呢？參見液壓自動對中技術文件夾之《最大液壓自動對中力要求的錐度》一文。
關于球面配流副詳見我的有關文章，不再贅述。
李記于西安

2017.7.1

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