细节的完善：从浮杯泵改进方案引发的思考

首先咱们来看看浮杯泵的模样到底是个什么样子? 浮杯泵是荷兰的Innas BV 设计的一款新型的液压泵, 看下面图片介绍，它创造性地采用对称的 24个活塞通过转子牢固地和驱动轴连接在一起，在单个活塞和活塞孔之间接触表面上形成密封和铰接功能。这种设计在很大程度上减小了柱塞的长度和重量, 为了避免在活塞和浮杯之间产生大的接触力。排油是通过回转盘的倾斜进行的。

作为一个非常有创意的产品，它比传统的柱塞泵有很多性能的提高， 受到业界的广泛关注。 但是最大转速的限制还是少不了的, 那么为什么要这样规定呢? 我们一起来分析一下：限制转速是因为运行时如果超过柱塞泵的规定速度，就会带来如下的问题：

对于某28排量的泵，当转速从3000rpm升到6000rpm时，单个柱塞的离心力可以从170N升到690N，这就相当于69kg的物体产生的重量，大约是一个成年人的体重，超过了原来离心力的4倍。而且由于泵的柱塞位置有高有低，导致施加在缸体上的力矩也从6Nm增加到24Nm. 所以强行超速，后果很严重。

既然转速增大了， 倾覆力增大了，那我们是不是可以从减小倾覆力的方面去想办法提高这个限制值呢？

离心力：F=m • a

很明显，加速度不能变化，那咱们降低质量试试。

Peter Achten就是从这个角度考虑并付诸实践的，不知道是否采用了新型的材料, 他直接将浮杯的壁厚从2.25mm减小到1.1mm，这样成功地将浮杯的重量从12.3gr缩小到了5.2gr，减轻了61%的重量，然后测试通过了与原来的设计同样的压力等级的验证[1]。

此外，他还提供了一种降低柱塞重量的建议，见下图所示。这种新型的结构不仅能够降低零件重量，对于加工难度的降低也可以使得成本有一定的节约。这对我们的设计非常有借鉴意义。

产品性能的提高是从一点一滴的改进开始的， 上面的例子中对于泵的内部零件质量的减小可以提高泵功率密度比，使得泵的性能更加优异，进而推广到如果主机上每个零件都经过类似的改进，那么主机性能的提高也就随之而来了。所以充分理解影响性能的关键因素，并从细节上对这些因素进行针对性地逐步改进提高，最终就可以提高整体产品的性能，希望这个对我们的产品设计人员有一定的启发。

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