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单作用液压马达的结构特点

时间:2019-11-24 17:40:26  来源:  编辑:  浏览量: 31
概况: 单作用液压马达,转子旋转一周,每个柱塞往复工作一次,所有径向柱塞式单作用液压马达的主轴是偏心轴。 多作用液压马达设有导轨曲线,曲线的数目就是作用次数。转子旋转

          单作用液压马达,转子旋转一周,每个柱塞往复工作一次,所有径向柱塞式单作用液压马达的主轴是偏心轴。 多作用液压马达设有导轨曲线,曲线的数目就是作用次数。转子旋转一周,每个柱塞往复工作多次。根据柱塞副的不同结构,径向式马达又分成柱塞 式、球塞式和叶片式多种。
          单作用马达结构比较简单,零件数-目少,工艺性较好,造价较低。但是,在每转排量(或输出扭矩)相同的情况下,与多作用马达比较,结构尺寸 大,存在输出扭矩与转速的脉动。在工作中,单作用马达高压柱塞腔在同侧,出现比较大的径向不平衡力,使马达的低速稳定性变差。为了满足马达轴承 工作寿命的要求,往往必须增大轴承的容量。
          一般情况下,由于单作用马达的工作特点,允许比同排量的多作用马达有较高的转速。
          多作用液压马达的结构,一般都比单作用马达复杂,零件数也略有增加。个别零件(如导轨)的加工需要专用设备,导轨热处理比较困难,设计中结 构参数的选择也比单作用马达困难、复杂,制造成本较高。 但是,在相同的工作压力下,多作用马达能输出更大的扭矩,单位功率的重量较轻。而且只要柱塞数和作用数选取合适,可以使液压马达的径向力完 全平衡,具有较高的启动扭矩效率。设计中,合理选取导轨曲线,并按无脉动原则分配幅角,理论上都能做到输出扭矩的脉动率为零,因而可以获得更好 的低速稳定性。
          单作用马达中,最早出现的是曲轴连杆式马达,它按曲柄连杆机构的作用原理工作,国外又称为斯达发(Staffa)马达。由于它结构简单、性能可靠、 转速适中、价格便宜,成为世界上产量最多、主机应用最广泛的一种低速大扭矩液压马达。它的早期是MK型,70年代起,发展了B型,配流轴和连杆偏心 轮副采用静压平衡结构,C型带有变量装置。随结构的变化,工作压力从17.5MPa提高到21.OMPa,并且改善了启动特性和低速稳定性,为进一步扩大主机 应用,又研制了带减速机构的GB型。
60年代以来,我国江苏姜堰(原泰县)产CLJM系列,宁波、昆山、太原造JMD系列马达均属此类结构。无连杆的静力平衡式液压马达,又称为罗斯通 (Ruston)马达,主要工作部件处于静力平衡状态,改善了低速稳定性,具有优良的起动性和较高的机械效率。但取消连杆后,柱塞侧向力增加。
          套筒伸缩摆缸式(Calzon)和滚柱式(Rolleff)液压马达,是近十多年来国外发展的新结构马达。前者具备了曲轴连杆和静力平衡式液压马达的主要优 点,以摆动的伸缩缸体代替了连杆摆动,在单作用马达中获得了较好的性能。后者,通过柱塞顶端凹面的滚柱传力给缸体,使缸体旋转。这种马达结构简 单,在任何负载下,缸体都能在静压作用下“浮动”于配流器上,性能良好,但内部力学原理比较复杂,应用还不广泛,这两种马达已在我国宁波和广东 制造。
双斜盘式轴向柱塞式液压马达是由单斜盘的高速轴向柱塞马达发展得来,结构上改成了 两个斜盘和对称布置的两排柱塞,近一倍地提高了输出功率重量比。
          多作用径向柱塞式内曲线液压马达分为柱塞传力、横梁传力、滚轮传力等结构型式(见表1-4),其中以横梁传力和滚轮传力马达应用较多。国产主要 有NJM系列等,最高工作压力32MPa,在所有低速大扭矩马达中,该马达具有较高的工作压力。最近又发展了端面配流的车轮马达,进一步改善了性能。 近年来,由于球塞副静、动压支承理论在试验研究上取得进展,多作用径向球塞式液压马达发展迅速,它用一只钢球代替了两只以上滚轮或横梁,结 构简单,工作可靠,马达体积、重量显著减小。我国宁波QJM、QKM系列马达由于质量、性能不断地提高,所以在轻工、建筑、化工、交通等行业的应用越 来越广泛。 上述的低速大扭矩液压马达,一般都可以设计成壳体旋转(如QKM)或轴旋转(如QJM) 
          两种形式,分别称为壳转马达和轴转马达。车轮用的壳转马达称为车轮马达,由它直接驱动车轮,能够取代齿轮传动组成液压驱动桥。 国产低速大扭矩液压马达的工作压力,目前尚比国外同类产品低一些。对各种类型马达的关键运动副,尚缺少充分的机理方面的基础理论和试验研究 ,因而,设计中的结构、尺寸、材料的选取,精度的确定,更多的是依赖经验的积累。设计生产中的问题,常常只能在整台马达试验中发现和解决。 但是,目前国内已十分注意吸取国外先进技术,开始设计、研制自己的新产品,形成了一定数量的专业研究和制造队伍。着手对一些影响马达性能、 寿命的关键运动副进行专项的基础理论和模拟试验研究。例如,开展内曲线液压马达各种导轨曲线性能和设计方法的研究,提出无脉动的等接触应力曲线 等理论和设计方法,以提高马达性能和寿命;对内曲线液压马达各种变量方法和理论的研究,提出无脉动的变量设计原理;对各种液压马达建立数学模型 ,分析影响马达性能的因素,借以进行计算机辅助设计(CAD);进行曲轴连杆式液压马达连杆滑块与偏心轮的支承形式和配流轴、配流盘受力的理论分析 研究,提出改善功率损耗的支承形式和径向力平衡的配流轴设计原理;将相似原理应用于液压马达试验研究和结果分析,借以研究液压马达的系列化设计 及其基本特性和换算;进行各种低速大扭矩液压马达特有性能的研究,寻找合理、节能的试验方法,并提高测试精度;进行各种低速大扭矩液压马达特有 性能的研究,提出数学模型和试验研究方法,得出改善性能的途径;进行多种马达关键摩擦副支承特性机理的研究,得出提高性能的合理设计方法,以及 进行各种马达新型配流结构的研究等等。这些研究工作正在促进低速大扭矩马达的发展。
          80年代后,为适应主机要求和提高低速大扭矩液压马达的性能,法国朴克兰企业曾发展了多作用端面配流的内曲线液压马达,对横梁传力部位也 作了诸多改进。瑞典则在原有多作用轴配流壳转赫格隆德液压马达的基础上,发展了MA系列轴转端面配流马拉松型马达,将工作压力提高至35MPa。在原 有轴配流基础上,发展端面配流低速大扭矩液压马达,是目前国内、外的发展趋向之一。我国宁波多家液压马达制造工厂和江苏姜堰市船用辅机厂等单位 研制的这类产品也已面市。

 

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