空化强度的指标之二为空化占比，计算公式为

式中：tc为单个工作周期内空化持续时间，s；T为工作周期，s.

τ越大，空化现象持续时间越长，其影响就越大.不同减振槽空化占比与转速关系如图9所示.

图9 不同减振槽结构空化占比与转速关系图Fig.9 Relationship between cavitation ratio and speed with different damping groove

2种减振槽的空化占比τp，τc均随转速的增加而增加，且中间部分增长较快，两端增长较为平缓.转速小于700 r/min时，相同转速下配流口和泵腔内2种减振槽结构的空化占比基本重合；转速大于700 r/min后，U型减振槽的空化占比要低于三角型减振槽，并随着转速的升高两者的差距增大.可见U型减振槽在高转速下空化持续的时间要短一些，这种优势随着转速的升高越来越明显.

反应空化强度的指标之三为容积效率，即

式中：Qc为实际输出流量；Qt为理论输出流量，m3/min.

不同转速下2种减振槽容积效率如图10所示.U型减振槽与和三角型减振槽的容积效率ηv均随转速的升高先增大再减小，相同转速下U型减振槽的容积效率要高于三角型减振槽；U型减振槽的最大容积效率在转速为500 r/min时达到，最大容积效率为92.13%；三角型减振槽最大容积效率在转速为400 r/min时达到，最大容积效率为91.86%；转速低于800 r/min时，2种减振槽结构容积效率均在90%以上，工作转速范围较广.转套式配流系统容积效率主要受油液泄漏和空化的影响，2种减振槽配流结构泄漏量一致，容积效率的不同主要是因为空化状态不同，U型减振槽空化特性要略优于三角型减振槽.

图10 不同减振槽容积效率与转速关系图Fig.10 Relationship between volumetric efficiency and speed with different damping groove

3 空化特性试验研究

试验只对U型减振槽验证理论模型的准确性，试验在YST380W型液压综合实验台上进行，如图11所示.转套式配流系统的整体结构如图12所示.

容积效率监测时选用强度较高的尼龙泵体进行试验，入口和出口压力分别设置为0.1 MPa和10 MPa，与仿真参数一致.试验容积效率随转速的变化与仿真模拟对比如图13所示.试验容积效率变化趋势与仿真模拟时基本一致，由于加工误差以及转套与油壁之间强剪切作用等因素，试验数据略低于仿真模拟，试验容积效率在500 r/min附近时达到最大值90.23%，误差为2%.

图11 液压综合实验台Fig.11 Hydraulic comprehensive test bench

图12 转套式配流系统实验台架Fig.12 Rotating-sleeve distributing flow system test bench

图13 不同转速下容积效率Fig.13 Volumetric efficiency at different rotating speeds

4 结 论

1) 分析研究了转套式配流系统的空化模型，通过对系统容积效率试验，计算仿真误差大约为2%.

2) 2种减振槽的气体体积分数变化规律基本一致，U型减振槽的空化特性略优，且转速越大优势越明显.

3) 2种减振槽结构的空化占比变化趋势和大小基本相同，U型减振槽在高转速下空化持续的时间要短一些，这种优势随着转速的升高越来越明显.

4) U型减振槽与和三角型减振槽的容积效率均随转速的升高先增大再减小，U型减振槽的容积效率高于三角型减振槽.

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文章来源：《工程与试验》 网址: http://www.gcysyzz.cn/qikandaodu/2021/0708/2192.html