题目：电液泵关键技术研究

液压泵源是液压系统的心脏，其发展方向为体积小型化、功能集成化、节能高效、低噪声等。传统的液压泵源主要是“三段式”结构，即由独立的电动机（或内燃机）、联轴器（或钟形罩）和独立的液压泵组成，存在着体积重量较大、外泄漏、噪声振动较大等缺点，制约了液压传动技术的发展与应用。电液泵是一种新型的集成一体化液压泵源，将电动机与液压泵共转子、共壳体进行高度集成，具有结构紧凑、效率高、无外泄漏和低噪声的优点，符合液压传动发展趋势，具有巨大的应用前景和研究价值，国外已经有成熟的电液泵产品，而国内的研究机构对电液泵的研究都还处于原理样机的初级阶段。

电液泵是电动机与液压泵的高度集成与融合。本文在综述各种型式电动机与液压泵的基础上，讨论了电液泵的各种可能的集成型式、集成结构、变量方式以及模块化设计，分析了电液泵的能量转换过程，给出了电液泵的功率分配相关公式，总结出了电液泵的典型设计步骤，并提出了两个电液泵的集成示例，一种是无刷直流电机与内啮合齿轮泵的集成，另一种是无刷直流电机与轴向柱塞泵的集成，目前这两种电液泵均已经获得专利授权。

电液泵属于典型涉及多学科交叉与融合的机电一体化产品，本文详细地建立了轴向柱塞式电液泵的机、电、液、控多学科综合仿真模型，融合机械、电磁、流体传动与控制，实现了电液泵的多学科综合仿真研究，对电液泵的动静态特性进行了全面的评估。

作为新型高集成液压源，电液泵的能量转化效率是业内关注的一个重要指标。本文详细分析了电液泵各个环节的能量转换过程与功率损失，首次给出了电液泵能量转化效率的计算公式，给出并分析了轴向柱塞式电液泵的油隙损耗、各环节效率与整体能量转化效率随负载压力、转速、油温变化的曲线，计算结果表明将电机与液压泵合二为一的轴向柱塞式电液泵，额定工况下其能量转化效率可达82%，明显高于传统的电机-泵组。

电液泵的流道规划与散热效果也是研究中的重点问题。本文提出了壳体进油辅助散热的新结构，在有限元分析软件ANSYS/CFX中建立了壳体回油（A型）与壳体进油（B型）两种轴向柱塞式电液泵的流场与热场的耦合仿真模型，对不同工况下两种电液泵结构的流场分布（壳体与吸油）和热场分布的研究表明，无论是散热效果还是吸油流道的压力损失方面，B型的表现都要优于A型。

最后，搭建了电液泵样机试验台，对电液泵样机进行了全面的性能测试、温度测试和噪声测试。试验结果表明，电液泵的性能基本达到设计指标，并具有良好的散热效果，其噪声比同等输出功率的传统电机-泵组低至少10~15dB. 同试验结果的对比分析，表明了前文对电液泵虚拟样机的仿真与分析是准确可靠的，进而发现并确定了电液泵设计中的一些问题，给出了改进建议。