軸向柱塞液壓馬達(dá)在不加大外形尺寸的情況下,若采用鋼球和端面凸輪盤分別取代滑靴和斜盤,以兩者的滾動(dòng)代替原來(lái)的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng),并采取多作用的方式增大排量,提高輸出扭矩,就成為一種軸向球塞式多作用液壓馬達(dá)。
為了實(shí)現(xiàn)多作用,常采用圖1所示的波浪形的凸輪盤來(lái)代替常規(guī)的斜盤,使(球)塞組件中的鋼球與凸輪盤表面點(diǎn)接觸,并沿著圓弧形斷面的溝槽滾動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)一圈內(nèi)多次的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
凸輪盤呈波浪起伏形狀,多采用等加——等減速度睦線。
德國(guó)力士樂(lè)公司生產(chǎn)的多作用軸向球塞馬達(dá),與TXM馬達(dá)一樣,也不用配流盤,而是采用配流端蓋。端蓋上有進(jìn)出油口,并有孔道與配流平面上的配流槽相通。
缸體上有八個(gè)柱塞孔,每孔中有一個(gè)球塞組件3,它由柱塞、球墊和鋼球組成。
凸輪盤4的滾道采用等加速曲線。凸輪盤與殼體7通過(guò)三角形花鍵連接。
液壓馬達(dá)工作時(shí),配流平面之間的液壓力將缸體與配流盤分開,柱塞腔的液壓力則將缸體與配流盤壓緊。
配流平面根據(jù)油膜支承理論進(jìn)行設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)使壓緊力適當(dāng)?shù)卮笥谕崎_力,使配流間隙能自動(dòng)減小,降低泄漏,但配流面之間仍能保持一定厚度的油膜,避免迅速磨損。
彈簧5的兩端頂在錐形滾子軸承6上和缸體上,把缸體推向配流盤,使配流面間得到預(yù)壓緊力,在油壓尚未建立前,缸體不至于與配流盤脫開。
這種馬達(dá)的最高總效率可達(dá)93%,最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為5~7r/min。
8是平面配流盤。端蓋9上有進(jìn)、出油口,分別與對(duì)應(yīng)的配流槽孔相通。
缸體兩端的柱塞腔油孔及配流孔的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的,使缸體所受軸向力平衡。旋轉(zhuǎn)件(輸出軸、缸體)與固定件(殼體)之間沒(méi)有不平衡徑向力,因此,支承可用結(jié)構(gòu)緊湊的滾針軸承。
為了避免鋼球與柱塞孔之間過(guò)大的泄漏,其配合間隙應(yīng)該很小。當(dāng)鋼球在滾道上滾動(dòng)時(shí),在FT力的作用下,鋼球靠向柱塞孔壁,并產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。為了使這種滑移不致引起缸壁較快磨損、泄漏增加和鋼球卡死等現(xiàn)象,應(yīng)對(duì)缸壁作特殊的噴鍍碳化鎢處理。
由于鋼球與缸壁之間的泄漏和磨損等限制,這種液壓馬達(dá)通常只能在低于1OMPa的壓力下工作。
多作用軸向柱塞馬達(dá)也可以制成軸配流,且固定的殼轉(zhuǎn)馬達(dá)。圖9 -17為英國(guó)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室(NEL)研究、開發(fā),并由英國(guó)卡隆(Carron)公司生產(chǎn)的多作用軸配流殼轉(zhuǎn)式馬達(dá)。
圖1多作用軸配流殼轉(zhuǎn)式馬達(dá)(卡隆公司)
1-缸體;2、4球墊;3-鋼球;5-凸輪盤,6-配流軸;7-殼體;8-軸承
圖1中,殼體7與缸體1-同旋轉(zhuǎn)。缸體上有九個(gè)柱塞孔,每個(gè)孔的兩端有球塞組件,它由柱塞體2、球墊4和鋼球3組成。球墊中心有小孔柱塞腔相通。高壓油進(jìn)入鋼球與球墊之間的支承面,減小了鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力,鋼球分別頂在兩邊的凸輪盤5上。凸輪盤的滾道曲線采用三作用等加速曲線。
配流軸6的一端靠螺母的鍵固定在機(jī)器的支架上,凸輪盤5用平鍵與軸6連接、固定。在配流軸的端頭上,有液壓馬達(dá)的進(jìn)油口、回油口和泄漏口。進(jìn)、回油孔道在配流軸的中部,各分三路,分別通到缸體的柱塞孔中。
液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)件與固定件之間沒(méi)有徑向作用力,就馬達(dá)本身來(lái)說(shuō),軸承8不承受大的徑向載荷,但承受較大的軸向載荷。采用較大的軸承,是為了能承受作用在馬達(dá)殼體上的外載荷,如車輪承受的載重力或卷?yè)P(yáng)筒承受的鋼絲繩拉力等。
柱塞與缸體孔之間的密封效果比鋼球與缸孔間的密封效果好。因此,可以提高這種馬達(dá)的工作壓力。但這種球塞組件的柱塞直徑大于鋼球直徑,在壓力相對(duì)增高時(shí),該鋼球與凸輪滾道之間的接觸應(yīng)力增值較快,滾道表面的接觸疲勞壽命將顯著降低,成為工作壓力繼續(xù)提高的限制因素。
這種馬達(dá)的額定工作壓力通常在10~14MPa之間,最高總效率是89%~90%,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)是80%~85%,最高工作轉(zhuǎn)速是250~300r/min,自由輪工況(空轉(zhuǎn))下的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)500~600r/min。
分類:液壓行業(yè)知識(shí)
標(biāo)簽: 液壓馬達(dá)