單作用液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
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          單作用液壓馬達(dá),轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,每個(gè)柱塞往復(fù)工作一次,所有徑向柱塞式單作用液壓馬達(dá)的主軸是偏心軸。 多作用液壓馬達(dá)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(gè)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(dá)又分成柱塞 式、球塞式和葉片式多種。
          單作用馬達(dá)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,零件數(shù)-目少,工藝性較好,造價(jià)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(dá)比較,結(jié)構(gòu)尺寸 大,存在輸出扭矩與轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)。在工作中,單作用馬達(dá)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(dá)的低速穩(wěn)定性變差。為了滿足馬達(dá)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(dá)的工作特點(diǎn),允許比同排量的多作用馬達(dá)有較高的轉(zhuǎn)速。
          多作用液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu),一般都比單作用馬達(dá)復(fù)雜,零件數(shù)也略有增加。個(gè)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(jì)中結(jié) 構(gòu)參數(shù)的選擇也比單作用馬達(dá)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(dá)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(dá)的徑向力完 全平衡,具有較高的啟動(dòng)扭矩效率。設(shè)計(jì)中,合理選取導(dǎo)軌曲線,并按無(wú)脈動(dòng)原則分配幅角,理論上都能做到輸出扭矩的脈動(dòng)率為零,因而可以獲得更好 的低速穩(wěn)定性。
          單作用馬達(dá)中,最早出現(xiàn)的是曲軸連桿式馬達(dá),它按曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用原理工作,國(guó)外又稱為斯達(dá)發(fā)(Staffa)馬達(dá)。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、 轉(zhuǎn)速適中、價(jià)格便宜,成為世界上產(chǎn)量最多、主機(jī)應(yīng)用最廣泛的一種低速大扭矩液壓馬達(dá)。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(dòng)特性和低速穩(wěn)定性,為進(jìn)一步擴(kuò)大主機(jī) 應(yīng)用,又研制了帶減速機(jī)構(gòu)的GB型。
60年代以來(lái),我國(guó)江蘇姜堰(原泰縣)產(chǎn)CLJM系列,寧波、昆山、太原造JMD系列馬達(dá)均屬此類結(jié)構(gòu)。無(wú)連桿的靜力平衡式液壓馬達(dá),又稱為羅斯通 (Ruston)馬達(dá),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(dòng)性和較高的機(jī)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(dá),是近十多年來(lái)國(guó)外發(fā)展的新結(jié)構(gòu)馬達(dá)。前者具備了曲軸連桿和靜力平衡式液壓馬達(dá)的主要優(yōu) 點(diǎn),以擺動(dòng)的伸縮缸體代替了連桿擺動(dòng),在單作用馬達(dá)中獲得了較好的性能。后者,通過(guò)柱塞頂端凹面的滾柱傳力給缸體,使缸體旋轉(zhuǎn)。這種馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單,在任何負(fù)載下,缸體都能在靜壓作用下“浮動(dòng)”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(dá)已在我國(guó)寧波和廣東 制造。
雙斜盤式軸向柱塞式液壓馬達(dá)是由單斜盤的高速軸向柱塞馬達(dá)發(fā)展得來(lái),結(jié)構(gòu)上改成了 兩個(gè)斜盤和對(duì)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(dá)分為柱塞傳力、橫梁傳力、滾輪傳力等結(jié)構(gòu)型式(見(jiàn)表1-4),其中以橫梁傳力和滾輪傳力馬達(dá)應(yīng)用較多。國(guó)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(dá)中,該馬達(dá)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(dá),進(jìn)一步改善了性能。 近年來(lái),由于球塞副靜、動(dòng)壓支承理論在試驗(yàn)研究上取得進(jìn)展,多作用徑向球塞式液壓馬達(dá)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(jiǎn)單,工作可靠,馬達(dá)體積、重量顯著減小。我國(guó)寧波QJM、QKM系列馬達(dá)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(lái)越廣泛。 上述的低速大扭矩液壓馬達(dá),一般都可以設(shè)計(jì)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(dá)和軸轉(zhuǎn)馬達(dá)。車輪用的殼轉(zhuǎn)馬達(dá)稱為車輪馬達(dá),由它直接驅(qū)動(dòng)車輪,能夠取代齒輪傳動(dòng)組成液壓驅(qū)動(dòng)橋。 國(guó)產(chǎn)低速大扭矩液壓馬達(dá)的工作壓力,目前尚比國(guó)外同類產(chǎn)品低一些。對(duì)各種類型馬達(dá)的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)副,尚缺少充分的機(jī)理方面的基礎(chǔ)理論和試驗(yàn)研究 ,因而,設(shè)計(jì)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(yàn)的積累。設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的問(wèn)題,常常只能在整臺(tái)馬達(dá)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和解決。 但是,目前國(guó)內(nèi)已十分注意吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),開(kāi)始設(shè)計(jì)、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(duì)伍。著手對(duì)一些影響馬達(dá)性能、 壽命的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行專項(xiàng)的基礎(chǔ)理論和模擬試驗(yàn)研究。例如,開(kāi)展內(nèi)曲線液壓馬達(dá)各種導(dǎo)軌曲線性能和設(shè)計(jì)方法的研究,提出無(wú)脈動(dòng)的等接觸應(yīng)力曲線 等理論和設(shè)計(jì)方法,以提高馬達(dá)性能和壽命;對(duì)內(nèi)曲線液壓馬達(dá)各種變量方法和理論的研究,提出無(wú)脈動(dòng)的變量設(shè)計(jì)原理;對(duì)各種液壓馬達(dá)建立數(shù)學(xué)模型 ,分析影響馬達(dá)性能的因素,借以進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD);進(jìn)行曲軸連桿式液壓馬達(dá)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(jì)原理;將相似原理應(yīng)用于液壓馬達(dá)試驗(yàn)研究和結(jié)果分析,借以研究液壓馬達(dá)的系列化設(shè)計(jì) 及其基本特性和換算;進(jìn)行各種低速大扭矩液壓馬達(dá)特有性能的研究,尋找合理、節(jié)能的試驗(yàn)方法,并提高測(cè)試精度;進(jìn)行各種低速大扭矩液壓馬達(dá)特有 性能的研究,提出數(shù)學(xué)模型和試驗(yàn)研究方法,得出改善性能的途徑;進(jìn)行多種馬達(dá)關(guān)鍵摩擦副支承特性機(jī)理的研究,得出提高性能的合理設(shè)計(jì)方法,以及 進(jìn)行各種馬達(dá)新型配流結(jié)構(gòu)的研究等等。這些研究工作正在促進(jìn)低速大扭矩馬達(dá)的發(fā)展。
          80年代后,為適應(yīng)主機(jī)要求和提高低速大扭矩液壓馬達(dá)的性能,法國(guó)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(dá),對(duì)橫梁傳力部位也 作了諸多改進(jìn)。瑞典則在原有多作用軸配流殼轉(zhuǎn)赫格隆德液壓馬達(dá)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(dá),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(dá),是目前國(guó)內(nèi)、外的發(fā)展趨向之一。我國(guó)寧波多家液壓馬達(dá)制造工廠和江蘇姜堰市船用輔機(jī)廠等單位 研制的這類產(chǎn)品也已面市。


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