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混凝土泵液压系统能量损耗研究
陈国安1，范天锦2，曹斌祥2
1工程兵指挥学院，江苏徐州，E-mail：cga0608@163.com
2徐州天地重型机械制造有限公司，江苏徐州，221116D=140mm和d=90mm；
图1 传感器安装位置示意图
图1中集成块的P口接主油泵，T口通过冷却器和回油过滤器与油箱相连通。主油泵选用日本KAWASAKI型号为K5V140DT斜盘式轴向柱塞变量泵，恒功率控制；恒功率点时的压力调为pc=12MPa，即当油泵出口压力达到12Mpa时，处于全功率控制状态；在泵轴转速为2000rpm、额定工作压力为32MPa时，其容积效率(v约为97%。在换向后的稳定运行过程中，同时采集9个测点处的压力—时间变化曲线，采样频率为1000Hz。
由于A和B两主油缸的结构一样，且相互串接，则A缸外伸、B缸回缩过程中的压力损失与A缸回缩、B缸外伸过程中的压力损失是相同的。因此，现选取A缸外伸、B缸回缩这一过程来测试系统各处的压力；p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8、和p9，则各处的压力损失可分别表示如下：
（1）流入主油缸A大腔的压力油流过换向阀与集成块时所引起的压力损失(p1为：
(1)
（2）从主油缸B大腔流出的回油流过换向阀与集成块时所引起的压力损失(p2为：
(2)
式中p0为回油口T处的压力；在此系统中，回油背压主要是由于回油过滤器和冷却器及其管道阻力所引起的，其压力值基本上是稳定的，约为2.10MPa。
（3）油液流过两主油缸连通管道时所引起的压力损失(p3为：
(3)
（4）流入主油缸A大腔的压力油流过高低转换阀时所引起的压力损失(p4为：
(4)
（5）从主油缸B大腔流出的压力油流过高低转换阀时所引起的压力损失(p5为：
(5)
由于主油泵为恒功率变量泵，则其输出的油量除与泵的排量q（ml/r）、n（rpm）有关外，还与油泵出口工作压力和油泵本身的容积效率相关，即
（1）当油泵出口压力p1小于恒功率点压力pc=12MPa时，主油泵实际输出的油流量Q1为：
L/min. (6)
式中(v为液压油泵的容积效率，它随着油泵出口处的工作压力p1和泵轴的转速n等的变化而变化；一般来讲，在转速n一定的情况下，油泵的容积效率(v基本上是随压力p1的增大而呈线性规律减小的；也就是说，如果油泵以转速n旋转、在额定压力pm时的容积效率为(mv，p1时的容积效率(v可近似表示为：
(7)
（2）当油泵出口压力p1高于恒功率点压力pc时，主油泵的理论输出流量QL可按如下关系式计算：
则主油泵此时实际输出的油流量Q2为：
L/min. (8)
由于两主油缸大腔和小腔的截面面积不同，则使得两主油缸连通管道中的油流量并不等于主油泵的实际输出流量，而且它还与主油缸缸径D（mm）和活塞杆径d（mm）相关，即：
（1）当油泵出口压力p1小于恒功率点压力pc=12MPa时，连通管道中的油流量为：
L/min. (9)
（2）当油泵出口压力p1高于恒功率点压力pc时，连通管道中的油流量为：
L/min. (10)
如果不考虑系统工作过程中的油液泄漏，两主油缸连通腔的油流量可根据主油泵出口压力的大小按式（9）或（10）进行计算，其它管路的油流量即为主油泵的实际输出流量，则可按式（7）或（8）进行计算，因此，该系统总的能量损失N可计算如下：
（1）当油泵出口压力p1小于恒功率点压力pc=12MPa时，总的能量损失N为：
（kw） (11)
其中由换向阀和集成块所引起的能量损失N1和由高低压转换阀所引起的能量损失N2分别为：
（kw） (12)
（kw） (13)
（2）当油泵出口压力p1高于恒功率点压力pc时，总的能量损失为：
（kw） (14)
其中由换向阀和集成块所引起的能量损失N1和由高低压转换阀所引起的能量损失N2分别为：
（kw） (15)
（kw） (16)
为了考察主油泵的旋转速度对系统压力损失和能
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