靜力平衡馬達(dá)是在曲軸連桿馬達(dá)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種低速大扭矩徑向柱塞馬達(dá)，外稱為“羅斯通”馬達(dá)。它的主要特點(diǎn)是：取消了曲軸連桿馬達(dá)中曲軸與柱塞之間的連桿，且在主要摩擦副之間基本實現(xiàn)了靜力平衡。因此，也稱為靜力平衡馬達(dá)。 
                                                
          圖1為5JY-85型靜力平衡馬達(dá)的結(jié)構(gòu)。由圖可見，靜力平衡馬達(dá)的結(jié)構(gòu)與曲軸連桿馬達(dá)相似。殼體6中也有五個沿圓周均布的柱塞缸，其外形呈五星狀，缸內(nèi)裝有柱塞1。但柱塞與曲軸之間沒有連桿，而是采用了一只套裝在曲軸7偏心輪上的五星輪4，五星輪與曲軸偏心輪之間可以相對轉(zhuǎn)動，但五星輪在工作過程中只能作平面移動而不能轉(zhuǎn)動，五星輪的徑向孔中均裝有壓力環(huán)2，在壓力環(huán)下面有尼龍擋圈和O形密封圈，上面用定位套3固定。定位套通過彈性擋圈固定在五星輪中，以防止壓力環(huán)與五星輪之間過大的軸向竄動。柱塞1做成空心的，它依靠彈簧9和油壓作用力壓緊在壓力環(huán)端面上，以保證馬達(dá)啟動和空載運(yùn)轉(zhuǎn)時柱塞底面與壓力環(huán)端面之間很好地貼緊。
          曲軸借助于一對滾動軸承支承在馬達(dá)殼體內(nèi)。曲軸的外伸端（圖9 -10中為左端）為輸出軸，曲軸的另一端（右端）制有兩條環(huán)形槽C和D，分別與殼體上的進(jìn)、回油口m和n相通。這種馬達(dá)未設(shè)專門的配流軸，配流是由曲軸偏心圓中間表面加工出的兩個切槽(配流窗口)A和B來完成的。配流窗口A和B分別通過曲軸上的兩對軸向油孔a和b與環(huán)形槽C和D相通，再經(jīng)襯套5上的徑向孔接通殼體上的進(jìn)、回油口。
          這種馬達(dá)與曲軸連桿馬達(dá)不同，它是利用進(jìn)油腔輸入的壓力油直接作用在曲軸偏心圓處一個側(cè)面上來產(chǎn)生力矩的。柱塞缸的壓力液柱對曲軸形成的力矩可通過圖9-11加以說明。 
                                       
                                                                           【圖2 靜力平衡馬達(dá)工作原理圖】
           壓力油經(jīng)曲軸上的軸向油孔由配流窗口B進(jìn)入柱塞缸(如柱塞缸V)，在柱塞、缸體、壓力環(huán)、五星輪和曲軸偏心圓之間的密封容積中形成壓力液柱。這個液柱作用在曲軸偏心圓上的液壓力F通過偏心圓的中心O1，由于偏距OO1 =e存在，于是該力對曲軸旋轉(zhuǎn)中心O產(chǎn)生力矩，(見圖9-ll(b))。當(dāng)處于高壓進(jìn)油區(qū)的柱塞不止一個(圖9-11(a)示有兩個柱塞缸IV和V)時，所有壓力液柱產(chǎn)生的力矩之和就是馬達(dá)的輸出扭矩，當(dāng)馬達(dá)外殼固定時，它便驅(qū)動曲軸逆時針旋轉(zhuǎn)。柱塞缸II和III通回油不產(chǎn)生力矩。隨著曲線的旋轉(zhuǎn)，配流窗口A和召也跟著改變位置。柱塞缸I由過渡狀態(tài)進(jìn)入高壓進(jìn)油區(qū)，柱塞缸IV、V仍處于進(jìn)油區(qū)段，于是該瞬時存在的三個壓力液柱同時對曲軸旋轉(zhuǎn)中心0產(chǎn)生力矩，推動曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。柱塞缸II、III繼續(xù)通回油。隨著曲軸轉(zhuǎn)動，柱塞缸IV接通回油配流窗口A,又變成兩個壓力液柱產(chǎn)生力矩。此后，柱塞缸II開始接通壓力油，柱塞缸y接通回油……。
          由上可見，曲軸旋轉(zhuǎn)一周時，每個柱塞缸分別與壓力油和回油接通一次，由于五個柱塞缸呈星形布置，因此總有兩個或三個柱塞缸交替處于高壓進(jìn)油區(qū)，從而驅(qū)動曲軸不停地旋轉(zhuǎn)。
          靜力平衡馬達(dá)也可作成曲軸固定、殼體旋轉(zhuǎn)的殼轉(zhuǎn)馬達(dá)。圖9-ll(c)為靜力平衡馬達(dá)的動作原理圖。殼轉(zhuǎn)型靜力平衡馬達(dá)可直接裝在車輪輪殼內(nèi)，用來驅(qū)動機(jī)械的行走機(jī)構(gòu)。
          靜力平衡馬達(dá)與曲軸連桿馬達(dá)相比，因柱塞、壓力環(huán)和五星輪三者之間可以大致做到靜壓平衡，減少了相對運(yùn)動零件之間的摩擦和磨損，機(jī)械效率和啟動扭矩效率較高；工作可靠，壽命長；不存在油膜  被破壞的問題，馬達(dá)的低速穩(wěn)定性較好（最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可達(dá)2r/min）。此外，因取消了連桿、球頭和外殼上的通油孔道，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性較好。該馬達(dá)的主要缺點(diǎn)是：因五星輪在殼體內(nèi)作平面平行運(yùn)動，殼體內(nèi)需要有足夠的空間，馬達(dá)外形尺寸和重量大，單位功率重量也大；并且只有當(dāng)五星輪上液壓力達(dá)到完全平衡而處于“懸浮”狀態(tài)時，馬達(dá)的扭矩才是完全由液壓力直接產(chǎn)生的，否則，五星輪與偏心軸之間仍然有機(jī)械摩擦力存在。
            靜力平衡馬達(dá)若設(shè)計或工藝處理不當(dāng)，會產(chǎn)生柱塞活動不靈，壓力環(huán)過度傾斜和五星輪偏轉(zhuǎn)等問題，會使柱塞底面和壓力環(huán)之間不能緊密接觸而造成開口喪失密封，導(dǎo)致噴油現(xiàn)象，使馬達(dá)容積效率大大降低，壓力下降，甚至無法工作。另外，彈簧往復(fù)次數(shù)過多，容易疲勞破壞或折斷。
           靜力平衡馬達(dá)的另一缺點(diǎn)是柱塞受側(cè)向力較大。
          靜力平衡式馬達(dá)也可以設(shè)計成平面配流和柱塞多排結(jié)構(gòu)的形式。國產(chǎn)JM21、JM22和JM23型馬達(dá)即分別為平面配流的單排、雙排和三排靜力平衡式馬達(dá)。

本文標(biāo)題：靜力平衡式徑向馬達(dá)

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分類：液壓行業(yè)知識
標(biāo)簽： 液壓馬達(dá)