單作用液壓馬達的結(jié)構(gòu)特點
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          單作用液壓馬達,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,每個柱塞往復(fù)工作一次,所有徑向柱塞式單作用液壓馬達的主軸是偏心軸。 多作用液壓馬達設(shè)有導(dǎo)軌曲線,曲線的數(shù)目就是作用次數(shù)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,每個柱塞往復(fù)工作多次。根據(jù)柱塞副的不同結(jié)構(gòu),徑向式馬達又分成柱塞 式、球塞式和葉片式多種。
          單作用馬達結(jié)構(gòu)比較簡單,零件數(shù)-目少,工藝性較好,造價較低。但是,在每轉(zhuǎn)排量(或輸出扭矩)相同的情況下,與多作用馬達比較,結(jié)構(gòu)尺寸 大,存在輸出扭矩與轉(zhuǎn)速的脈動。在工作中,單作用馬達高壓柱塞腔在同側(cè),出現(xiàn)比較大的徑向不平衡力,使馬達的低速穩(wěn)定性變差。為了滿足馬達軸承 工作壽命的要求,往往必須增大軸承的容量。
          一般情況下,由于單作用馬達的工作特點,允許比同排量的多作用馬達有較高的轉(zhuǎn)速。
          多作用液壓馬達的結(jié)構(gòu),一般都比單作用馬達復(fù)雜,零件數(shù)也略有增加。個別零件(如導(dǎo)軌)的加工需要專用設(shè)備,導(dǎo)軌熱處理比較困難,設(shè)計中結(jié) 構(gòu)參數(shù)的選擇也比單作用馬達困難、復(fù)雜,制造成本較高。 但是,在相同的工作壓力下,多作用馬達能輸出更大的扭矩,單位功率的重量較輕。而且只要柱塞數(shù)和作用數(shù)選取合適,可以使液壓馬達的徑向力完 全平衡,具有較高的啟動扭矩效率。設(shè)計中,合理選取導(dǎo)軌曲線,并按無脈動原則分配幅角,理論上都能做到輸出扭矩的脈動率為零,因而可以獲得更好 的低速穩(wěn)定性。
          單作用馬達中,最早出現(xiàn)的是曲軸連桿式馬達,它按曲柄連桿機構(gòu)的作用原理工作,國外又稱為斯達發(fā)(Staffa)馬達。由于它結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、 轉(zhuǎn)速適中、價格便宜,成為世界上產(chǎn)量最多、主機應(yīng)用最廣泛的一種低速大扭矩液壓馬達。它的早期是MK型,70年代起,發(fā)展了B型,配流軸和連桿偏心 輪副采用靜壓平衡結(jié)構(gòu),C型帶有變量裝置。隨結(jié)構(gòu)的變化,工作壓力從17.5MPa提高到21.OMPa,并且改善了啟動特性和低速穩(wěn)定性,為進一步擴大主機 應(yīng)用,又研制了帶減速機構(gòu)的GB型。
60年代以來,我國江蘇姜堰(原泰縣)產(chǎn)CLJM系列,寧波、昆山、太原造JMD系列馬達均屬此類結(jié)構(gòu)。無連桿的靜力平衡式液壓馬達,又稱為羅斯通 (Ruston)馬達,主要工作部件處于靜力平衡狀態(tài),改善了低速穩(wěn)定性,具有優(yōu)良的起動性和較高的機械效率。但取消連桿后,柱塞側(cè)向力增加。
          套筒伸縮擺缸式(Calzon)和滾柱式(Rolleff)液壓馬達,是近十多年來國外發(fā)展的新結(jié)構(gòu)馬達。前者具備了曲軸連桿和靜力平衡式液壓馬達的主要優(yōu) 點,以擺動的伸縮缸體代替了連桿擺動,在單作用馬達中獲得了較好的性能。后者,通過柱塞頂端凹面的滾柱傳力給缸體,使缸體旋轉(zhuǎn)。這種馬達結(jié)構(gòu)簡 單,在任何負載下,缸體都能在靜壓作用下“浮動”于配流器上,性能良好,但內(nèi)部力學(xué)原理比較復(fù)雜,應(yīng)用還不廣泛,這兩種馬達已在我國寧波和廣東 制造。
雙斜盤式軸向柱塞式液壓馬達是由單斜盤的高速軸向柱塞馬達發(fā)展得來,結(jié)構(gòu)上改成了 兩個斜盤和對稱布置的兩排柱塞,近一倍地提高了輸出功率重量比。
          多作用徑向柱塞式內(nèi)曲線液壓馬達分為柱塞傳力、橫梁傳力、滾輪傳力等結(jié)構(gòu)型式(見表1-4),其中以橫梁傳力和滾輪傳力馬達應(yīng)用較多。國產(chǎn)主要 有NJM系列等,最高工作壓力32MPa,在所有低速大扭矩馬達中,該馬達具有較高的工作壓力。最近又發(fā)展了端面配流的車輪馬達,進一步改善了性能。 近年來,由于球塞副靜、動壓支承理論在試驗研究上取得進展,多作用徑向球塞式液壓馬達發(fā)展迅速,它用一只鋼球代替了兩只以上滾輪或橫梁,結(jié) 構(gòu)簡單,工作可靠,馬達體積、重量顯著減小。我國寧波QJM、QKM系列馬達由于質(zhì)量、性能不斷地提高,所以在輕工、建筑、化工、交通等行業(yè)的應(yīng)用越 來越廣泛。 上述的低速大扭矩液壓馬達,一般都可以設(shè)計成殼體旋轉(zhuǎn)(如QKM)或軸旋轉(zhuǎn)(如QJM) 
          兩種形式,分別稱為殼轉(zhuǎn)馬達和軸轉(zhuǎn)馬達。車輪用的殼轉(zhuǎn)馬達稱為車輪馬達,由它直接驅(qū)動車輪,能夠取代齒輪傳動組成液壓驅(qū)動橋。 國產(chǎn)低速大扭矩液壓馬達的工作壓力,目前尚比國外同類產(chǎn)品低一些。對各種類型馬達的關(guān)鍵運動副,尚缺少充分的機理方面的基礎(chǔ)理論和試驗研究 ,因而,設(shè)計中的結(jié)構(gòu)、尺寸、材料的選取,精度的確定,更多的是依賴經(jīng)驗的積累。設(shè)計生產(chǎn)中的問題,常常只能在整臺馬達試驗中發(fā)現(xiàn)和解決。 但是,目前國內(nèi)已十分注意吸收國外先進技術(shù),開始設(shè)計、研制自己的新產(chǎn)品,形成了一定數(shù)量的專業(yè)研究和制造隊伍。著手對一些影響馬達性能、 壽命的關(guān)鍵運動副進行專項的基礎(chǔ)理論和模擬試驗研究。例如,開展內(nèi)曲線液壓馬達各種導(dǎo)軌曲線性能和設(shè)計方法的研究,提出無脈動的等接觸應(yīng)力曲線 等理論和設(shè)計方法,以提高馬達性能和壽命;對內(nèi)曲線液壓馬達各種變量方法和理論的研究,提出無脈動的變量設(shè)計原理;對各種液壓馬達建立數(shù)學(xué)模型 ,分析影響馬達性能的因素,借以進行計算機輔助設(shè)計(CAD);進行曲軸連桿式液壓馬達連桿滑塊與偏心輪的支承形式和配流軸、配流盤受力的理論分析 研究,提出改善功率損耗的支承形式和徑向力平衡的配流軸設(shè)計原理;將相似原理應(yīng)用于液壓馬達試驗研究和結(jié)果分析,借以研究液壓馬達的系列化設(shè)計 及其基本特性和換算;進行各種低速大扭矩液壓馬達特有性能的研究,尋找合理、節(jié)能的試驗方法,并提高測試精度;進行各種低速大扭矩液壓馬達特有 性能的研究,提出數(shù)學(xué)模型和試驗研究方法,得出改善性能的途徑;進行多種馬達關(guān)鍵摩擦副支承特性機理的研究,得出提高性能的合理設(shè)計方法,以及 進行各種馬達新型配流結(jié)構(gòu)的研究等等。這些研究工作正在促進低速大扭矩馬達的發(fā)展。
          80年代后,為適應(yīng)主機要求和提高低速大扭矩液壓馬達的性能,法國樸克蘭公司曾發(fā)展了多作用端面配流的內(nèi)曲線液壓馬達,對橫梁傳力部位也 作了諸多改進。瑞典則在原有多作用軸配流殼轉(zhuǎn)赫格隆德液壓馬達的基礎(chǔ)上,發(fā)展了MA系列軸轉(zhuǎn)端面配流馬拉松型馬達,將工作壓力提高至35MPa。在原 有軸配流基礎(chǔ)上,發(fā)展端面配流低速大扭矩液壓馬達,是目前國內(nèi)、外的發(fā)展趨向之一。我國寧波多家液壓馬達制造工廠和江蘇姜堰市船用輔機廠等單位 研制的這類產(chǎn)品也已面市。


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