改变新能源汽车天窗滑板成型液压机泵流量分析

实验三联的最终设计有几种新能源汽车天窗滑板成型液压机液压应用需要不同的流速。传统上，这是通过使用固定排量泵和计量阀来实现的，该计量阀限制流过孔口的流量。这是一种极其低效的控制方法，可将废能转化为热能。更好的控制方法是使用可变排量液压泵，其中每转的流量变化以匹配需求，从而减少能量损失。普渡大学MAHA实验室成功演示了这种方法，称为“排量控制”，其中挖掘机的燃油消耗降低了50％。


最常见的新能源汽车天窗滑板成型液压机可变排量液压泵是轴向活塞旋转斜盘结构。这些泵相对简单，轻便，紧凑，坚固，并且在最大输出时效率高。然而，这种结构在低位移时效率低，并且性能随操作条件而变化很大。这主要是由于活塞 - 靴/斜盘接口处的流体薄膜轴承的泄漏和粘性摩擦损失。当给定压力和速度下的位移减小时，这些损失保持不变。此外，工作流体也必须用作润滑剂，因此材料选择受到限制。

效率在明尼苏达大学的MEPS实验室中，开发了一种新的新能源汽车天窗滑板成型液压机可变排量联动泵（VDLP），其使用可调节机构来改变活塞轨迹。VDLP接头中的轴承本质上比流体薄膜接口更有效。轴承损失随排量，运行速度和压力而变化 - 因此效率保持相对恒定，与运行条件无关。另外，工作流体可以容易地与润滑流体分离，使得可以泵送非润滑流体。此外，新泵在所有位移处保持相同的上止点位置，在每次冲程中喷射几乎所有的流体。这几乎消除了死体积和压缩性损失。虽然存在其他可变连杆泵，他们需要关闭泵来进行调整，而这项技术可以在运行期间主动改变位移，从而实现反馈控制。这是通过用位移控制致动器改变接地枢轴的位置来实现的。


VDLP设计并非没有它的权衡。新能源汽车天窗滑板成型液压机轴向柱塞泵的非接触式流体薄膜轴承在正常操作期间几乎不会磨损。连杆设计具有机械接头，需要定期维护。但是，轴承可以很容易地设计用于泵的寿命。另一个问题是目前的VDLP设计比轴向柱塞泵大约50％。然而，该技术还很年轻，正在开展工作以提高功率密度并评估移动应用中潜在的节能效果。

已经构建并测试了低功率单缸原型以验证效率模型，并且实验数据与模型预测很好地吻合。目前正在制造10千瓦的三缸原型，其在接头中使用低摩擦滚子轴承。对于超过15％的位移，第二代原型的预测效率大于90％。