德國賀德克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、各類減振器等。流體過濾技術(shù)：各類液壓、潤滑過濾器、濾油車、真空脫水車、油品檢測儀。工藝過程技術(shù)：特殊介質(zhì)過濾器、自動(dòng)反沖洗過濾器。電子測量技術(shù)：壓力、溫度、流量檢測開關(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、潤滑系統(tǒng)總成：各種用途的液壓潤滑動(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、壓力表開關(guān)、測壓軟管、測壓接頭、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)部流場異常復(fù)雜。有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵內(nèi)部流場的形成機(jī)制、數(shù)學(xué)描述方法、流場與結(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、潰滅及破壞過程充滿不確定因素，尤其在非設(shè)計(jì)工況下的汽蝕狀況難以預(yù)測、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，通過變頻調(diào)速來適應(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?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)冷卻水泵的周圍有多個(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前蓋板的半開式葉輪結(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)離心泵在汽車上的一種特殊運(yùn)用，其型式簡單，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15年
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