液壓馬達的特(te)點、分類(lei)及(ji)工作原理(li)
一、液壓馬達的特點及分類
從(cong)能量轉(zhuan)換的(de)(de)觀點來看(kan)，液(ye)(ye)壓泵(beng)(beng)與(yu)液(ye)(ye)壓馬達是可(ke)逆工作(zuo)的(de)(de)液(ye)(ye)壓元(yuan)件，向任何一種(zhong)液(ye)(ye)壓泵(beng)(beng)輸(shu)入工作(zuo)液(ye)(ye)體(ti)，都可(ke)使其(qi)變成液(ye)(ye)壓馬達工況;反之，當液(ye)(ye)壓馬達的(de)(de)主軸(zhou)由(you)外力(li)矩驅動旋轉(zhuan)時，也可(ke)變為液(ye)(ye)壓泵(beng)(beng)工況。因為它(ta)們具有同樣的(de)(de)基本(ben)結(jie)構要素(su)--密(mi)閉(bi)而又可(ke)以周(zhou)期變化(hua)的(de)(de)容(rong)積和相(xiang)應的(de)(de)配油機構。
但(dan)是，由于液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)和液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)泵的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)條件(jian)不(bu)(bu)同(tong)，對(dui)它(ta)們的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)要(yao)求(qiu)也不(bu)(bu)一(yi)(yi)(yi)樣，所以同(tong)類型的(de)(de)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)和液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)泵之間，仍存在許多差別。首(shou)先液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)應能(neng)(neng)(neng)夠正、反轉(zhuan)，因(yin)而(er)要(yao)求(qiu)其內部結構對(dui)稱(cheng);液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)的(de)(de)轉(zhuan)速范圍(wei)需要(yao)足夠大(da)，特別對(dui)它(ta)的(de)(de)最低穩定轉(zhuan)速有(you)一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)要(yao)求(qiu)。因(yin)此，它(ta)通常都采用滾(gun)動(dong)(dong)軸承或靜壓(ya)(ya)(ya)(ya)滑動(dong)(dong)軸承;其次液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)由于在輸入壓(ya)(ya)(ya)(ya)力油條件(jian)下工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)，因(yin)而(er)不(bu)(bu)必具備(bei)自吸能(neng)(neng)(neng)力，但(dan)需要(yao)一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)初(chu)始密(mi)封性(xing)，才能(neng)(neng)(neng)提供必要(yao)的(de)(de)起動(dong)(dong)轉(zhuan)矩。由于存在著這些(xie)差別，使得液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)和液(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)泵在結構上比較(jiao)相(xiang)似，但(dan)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)可逆工(gong)(gong)(gong)作(zuo)(zuo)。
液壓馬達按其(qi)結梅類型(xing)來分(fen)(fen)可以分(fen)(fen)為式(shi)(shi)(shi)、葉片式(shi)(shi)(shi)、柱塞式(shi)(shi)(shi)和(he)其它型式(shi)(shi)(shi)。按液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)的額定(ding)轉(zhuan)速(su)(su)(su)(su)(su)分為(wei)高(gao)速(su)(su)(su)(su)(su)和(he)低(di)(di)(di)速(su)(su)(su)(su)(su)兩大類。額定(ding)轉(zhuan)速(su)(su)(su)(su)(su)高(gao)于500r/min的屬(shu)于高(gao)速(su)(su)(su)(su)(su)液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)，額定(ding)轉(zhuan)速(su)(su)(su)(su)(su)低(di)(di)(di)于500r/min的屬(shu)于低(di)(di)(di)速(su)(su)(su)(su)(su)液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)。高(gao)速(su)(su)(su)(su)(su)液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)的基本(ben)型式(shi)(shi)(shi)有(you)齒(chi)輪式(shi)(shi)(shi)、螺(luo)桿式(shi)(shi)(shi)、葉片式(shi)(shi)(shi) 和(he)軸向柱塞式(shi)(shi)(shi)等。它們(men)的主(zhu)要特點(dian)是轉(zhuan)速(su)(su)(su)(su)(su)較高(gao)、轉(zhuan)動慣(guan)量小，便于啟動和(he)制動，調節(jie)(調速(su)(su)(su)(su)(su)及換向)靈敏度(du)高(gao)。通常(chang)高(gao)速(su)(su)(su)(su)(su)液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)輸出轉(zhuan)矩不大所(suo)(suo)以(yi)又(you)稱為(wei)高(gao)速(su)(su)(su)(su)(su)小轉(zhuan)矩液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)。低(di)(di)(di)速(su)(su)(su)(su)(su)液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)的基本(ben)型式(shi)(shi)(shi)是徑向柱塞式(shi)(shi)(shi)，此外在軸向柱塞式(shi)(shi)(shi)、葉片式(shi)(shi)(shi)和(he)齒(chi)輪式(shi)(shi)(shi)中也有(you)低(di)(di)(di)速(su)(su)(su)(su)(su)的結(jie)構(gou)(gou)型式(shi)(shi)(shi)，低(di)(di)(di)速(su)(su)(su)(su)(su)液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)的主(zhu)要特點(dian)是排量大、體積大轉(zhuan)速(su)(su)(su)(su)(su)低(di)(di)(di)(有(you)時(shi)可達(da)每分鐘幾轉(zhuan)甚至零點(dian)幾轉(zhuan))，因此可直接與(yu)工作機構(gou)(gou)連(lian)接，不需(xu)要減速(su)(su)(su)(su)(su)裝置，使傳動機構(gou)(gou)大為(wei)簡化(hua)，通常(chang)低(di)(di)(di)速(su)(su)(su)(su)(su)液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)輸出轉(zhuan)矩較大，所(suo)(suo)以(yi)又(you)稱為(wei)低(di)(di)(di)速(su)(su)(su)(su)(su)大轉(zhuan)矩液(ye)(ye)壓(ya)馬(ma)(ma)(ma)達(da)。
二、液(ye)壓馬達的工作(zuo)原理
1、葉片式液(ye)壓馬達
由(you)(you)于(yu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)油(you)(you)作用(yong)，受力(li)不平衡使轉子(zi)產生轉矩(ju)。葉(xie)(xie)片(pian)式液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達的(de)輸(shu)出轉矩(ju)與液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達的(de)排量(liang)和液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達進出油(you)(you)口之(zhi)間的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)差有關，其轉速由(you)(you)輸(shu)入液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達的(de)流量(liang)大小來決定。由(you)(you)于(yu)液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達一般(ban)都要求能(neng)正反轉，所以葉(xie)(xie)片(pian)式液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達的(de)葉(xie)(xie)片(pian)要徑向放置(zhi)(zhi)。為了(le)使葉(xie)(xie)片(pian)根(gen)部始終通有壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)油(you)(you)，在回、壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)油(you)(you)腔通人葉(xie)(xie)片(pian)根(gen)部的(de)通路上(shang)應設置(zhi)(zhi)單向閥(fa)，為了(le)確(que)保(bao)(bao)葉(xie)(xie)片(pian)式液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達在壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)油(you)(you)通人后能(neng)正常(chang)啟動(dong)，必(bi)須使葉(xie)(xie)片(pian)頂部和定子(zi)內表面緊密(mi)接(jie)觸，以保(bao)(bao)證(zheng)良好的(de)密(mi)封(feng)，因此(ci)在葉(xie)(xie)片(pian)根(gen)部應設置(zhi)(zhi)預緊彈(dan)簧。 葉(xie)(xie)片(pian)式液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達體積小，轉動(dong)慣(guan)量(liang)小，動(dong)作靈敏，可(ke)適用(yong)于(yu)換向頻(pin)率較(jiao)(jiao)高的(de)場(chang)合，但泄漏量(liang)較(jiao)(jiao)大，低速工作時不穩定。因此(ci)葉(xie)(xie)片(pian)式液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)馬(ma)(ma)(ma)達一般(ban)用(yong)于(yu)轉速高、轉矩(ju)小和動(dong)作要求靈敏的(de)場(chang)合。
2、徑(jing)向柱塞(sai)式液(ye)壓馬達(da)
徑(jing)向柱塞(sai)式液壓(ya)馬達工(gong)作(zuo)原理，當壓(ya)力(li)(li)油經固(gu)定(ding)的配油軸4的窗口進(jin)入缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)內柱塞(sai)的底(di)部(bu)時，柱塞(sai)向外伸出，緊(jin)緊(jin)頂住(zhu)定(ding)子(zi)(zi)的內壁，由于定(ding)子(zi)(zi)與(yu)缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)存在(zai)一偏心距。在(zai)柱塞(sai)與(yu)定(ding)子(zi)(zi)接觸處，定(ding)子(zi)(zi)對柱塞(sai)的反(fan)作(zuo)用力(li)(li)為(wei)(wei)(wei) 。力(li)(li)可(ke)分(fen)(fen)解為(wei)(wei)(wei) 和(he) 兩個分(fen)(fen)力(li)(li)。當作(zuo)用在(zai)柱塞(sai)底(di)部(bu)的油液壓(ya)力(li)(li)為(wei)(wei)(wei)p，柱塞(sai)直徑(jing)為(wei)(wei)(wei)d，力(li)(li)和(he)之間的夾(jia)角為(wei)(wei)(wei) X時，力(li)(li)對缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)產生一轉(zhuan)(zhuan)矩，使缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)。缸(gang)(gang)(gang)體(ti)(ti)(ti)再通過端(duan)面連接的傳動軸向外輸出轉(zhuan)(zhuan)矩和(he)轉(zhuan)(zhuan)速。
以上(shang)分析(xi)的(de)一個柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)產(chan)生(sheng)轉矩(ju)(ju)(ju)的(de)情況(kuang)，由于(yu)在壓(ya)油區作(zuo)用有好幾個柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)，在這些柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)上(shang)所產(chan)生(sheng)的(de)轉矩(ju)(ju)(ju)都使缸體旋轉，并輸(shu)出轉矩(ju)(ju)(ju)。徑向柱(zhu)塞(sai)(sai)(sai)液壓(ya)馬達多用于(yu)低速大(da)轉矩(ju)(ju)(ju)的(de)情況(kuang)下。
3、軸向柱塞馬達
軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)(beng)除閥式配流(liu)外(wai)，其它形式原則(ze)上都可(ke)以作(zuo)(zuo)為液(ye)壓馬(ma)達(da)(da)(da)用(yong)，即軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)泵(beng)(beng)和(he)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)馬(ma)達(da)(da)(da)是可(ke)逆(ni)的(de)。軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)馬(ma)達(da)(da)(da)的(de)工作(zuo)(zuo)原理(li)為，配油(you)盤(pan)和(he)斜(xie)盤(pan)固定不(bu)動(dong)，馬(ma)達(da)(da)(da)軸(zhou)(zhou)與缸體相(xiang)連(lian)接一(yi)起旋轉(zhuan)。當壓力(li)(li)油(you)經配油(you)盤(pan)的(de)窗(chuang)口(kou)進(jin)入(ru)缸體的(de)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)孔時(shi)，柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)在壓力(li)(li)油(you)作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)外(wai)伸，緊貼斜(xie)盤(pan)斜(xie)盤(pan)對柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)產(chan)生(sheng)(sheng)一(yi)個(ge)法向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)反(fan)力(li)(li)p，此力(li)(li)可(ke)分(fen)解為軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)力(li)(li)及和(he)垂直分(fen)力(li)(li)Q。Q與柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)上液(ye)壓力(li)(li)相(xiang)平衡，而(er)Q則(ze)使柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)對缸體中心產(chan)生(sheng)(sheng)一(yi)個(ge)轉(zhuan)矩(ju)，帶動(dong)馬(ma)達(da)(da)(da)軸(zhou)(zhou)逆(ni)時(shi)針方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)旋轉(zhuan)。軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)馬(ma)達(da)(da)(da)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)瞬(shun)時(shi)總轉(zhuan)矩(ju)是脈動(dong)的(de)。若改變(bian)馬(ma)達(da)(da)(da)壓力(li)(li)油(you)輸入(ru)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，則(ze)馬(ma)達(da)(da)(da)軸(zhou)(zhou)按順時(shi)針方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)旋轉(zhuan)。斜(xie)盤(pan)傾角a的(de)改變(bian)、即排(pai)量的(de)變(bian)化，不(bu)僅影響(xiang)馬(ma)達(da)(da)(da)的(de)轉(zhuan)矩(ju)，而(er)且影響(xiang)它的(de)轉(zhuan)速(su)(su)和(he)轉(zhuan)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。斜(xie)盤(pan)傾角越(yue)大，產(chan)生(sheng)(sheng)轉(zhuan)矩(ju)越(yue)大，轉(zhuan)速(su)(su)越(yue)低。
4、齒輪液壓馬達
齒(chi)輪(lun)馬(ma)達在結(jie)構上為(wei)了適應正反轉(zhuan)要(yao)求，進出油口相等、具有(you)對(dui)稱性、有(you)單獨外泄(xie)油口將軸承部(bu)分的泄(xie)漏油引出殼體外;為(wei)了減(jian)少(shao)啟動(dong)摩(mo)擦(ca)力矩，采用滾動(dong)軸承;為(wei)了減(jian)少(shao)轉(zhuan)矩脈動(dong)齒(chi)輪(lun)液(ye)壓(ya)馬(ma)達的齒(chi)數比泵的齒(chi)數要(yao)多(duo)。
齒輪液壓(ya)馬達由干(gan)密封性(xing)差，容(rong)租(zu)效率較低，輸(shu)入油壓(ya)力(li)不(bu)能過高，不(bu)能產生較大轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)。并且(qie)瞬間轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)速和轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)隨著嚙合(he)點的位置變化而變化，因(yin)此齒輪液壓(ya)馬達僅適(shi)合(he)于(yu)高速小(xiao)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)的場合(he)。一般用干(gan)工程機械、農(nong)業機械以(yi)及對(dui)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)均勻性(xing)要求不(bu)高的機械設備上。
