液壓馬達工作原理與內部結構
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      工作原理
          CLJM系列馬達是一種曲軸連桿結構的單作用或徑向柱塞火影忍者博人传日语中字,國外多稱為“斯達 法”(Staffa)馬達。它是徑向柱塞式低速大扭矩液壓馬達中使用時間最長的一種。
CLJM系列液壓馬達的工作原理可通過圖2-4所示傳統“斯達法”馬達的構造(同于國產JMD型)予以認識。
          該馬達由柱塞、連桿、曲軸、星形殼體以及配流軸等組成。馬達的星形殼體9中按徑向在圓周均勻分布有五個柱塞缸,每個柱塞缸孔內裝有柱塞1。在柱塞的中心球窩內裝有連桿2小端的球頭,連桿大端的凹形圓柱面緊貼于曲軸4偏心圓上,并通過兩只壓環3壓住連桿2,以防止與偏心圓脫離。曲軸4通過一對圓錐滾子軸承支承在前蓋和殼體上。曲軸的外伸端為馬達的輸出軸。曲軸的另一端通過十字滑塊聯軸器5帶動配流軸6旋轉。這樣可避免加工和裝配誤差不同心而發生的卡死現象。
          配流軸6支承在閥殼7內的兩只滾針軸承10上。配流軸的左側制有兩條環形a和b,它們分別經配流套上的徑向孔與閥殼上的進出口油口相通,環形槽a借助于配流軸上的軸向油孔c和d與右下側的配流窗口m相通(C-C剖面),環形槽6則由軸向油孔e和f與右上側的配流窗口n相通,五個柱塞缸的頂部各有一條徑向孔道D(見圖2-4)與配流軸上的配流窗口m、n相通,并通過配流軸接通殼體上的進油口和回油口,圖2-6為曲軸連桿馬達的工作原理圖。 

【1】 

【2】 

【3】
          假定配流軸上的配流窗口m通過軸向油孔c和d與馬達的進油口A相通,而配流窗口n則由軸向油孔e和f與馬達的回油口B相通。柱塞缸Ⅳ、V經配流窗口m接通壓力油(見圖3),柱塞缸Ⅱ、Ⅲ經配流窗口n接通回油,而柱塞缸I處于過渡狀態。缸Ⅳ的柱塞在壓力油作用下通過連桿對偏心輪中心O1作用一個F力。F力可分解成兩個分力;沿曲軸旋轉中心O與偏心輪圓心O1的連線O01方向的Ft和垂直于連線O01方向的切向力Ft0。凡對曲軸旋轉中心0產生一個力矩。此時缸V的工作情況也與此相似。不同的只是它相對于曲軸處于不同的位置上。因此,產生的力矩大小與缸Ⅳ也有所不同。使曲軸克服外載旋轉的總扭矩為兩個柱塞缸產生的力矩之和,此時Ⅱ和Ⅲ缸通過配流軸與回油相通,不產生力矩。
          以上介紹了曲軸連桿馬達形成扭矩的原因,下面進一步說明為什么可以保證曲軸的連續轉動。
          隨著曲軸的旋轉,配流軸也跟著旋轉,從而使各柱塞缸與配流軸上配流窗口m和n的相對位置即配流狀態發生變化。當曲軸在0~90°范圍內轉動時,柱塞缸I由過渡狀態接通壓力油,隨后柱塞缸II也由回油狀態接通壓力油。而與此相反,柱塞缸IV則由接通壓力油換成接通回油(圖2-6右下角所示的曲軸轉過90°時配流狀態)。此時曲軸輸出的扭矩與圖2-6所示配管連接的原始位置相比,變為由I、II、V三個柱塞缸產生的扭矩之和,但扭矩方向仍未改變。當曲軸由90°繼續轉到180°時,I缸又重新處于封閉過渡狀態,而柱塞缸II、III都已換成與壓力油相通,柱塞缸IV、V則換成與回油相通,曲軸上的扭矩又變成由兩個柱塞缸產生的扭矩之和。當曲軸轉過180°時,柱塞缸工作腔與壓力油和回油換接一次,扭矩方向仍未改變。當曲軸由180°轉到360°時,各柱塞缸又發生相反的轉換,又回到圖2-6所示配管連接狀態,重復以上過程。
         事實上,五缸式曲軸連桿馬達由于配流軸上封油區的方位與曲軸的偏心方向一致且同時旋轉,因此,任何時候總有兩只或三只柱塞與配流軸進油窗口相通,且對曲軸旋轉中心產生的扭矩方向不變,從而保證了馬達的連續旋轉。
          由于結構是中心對稱的,因此只要變換進出油口,便可使馬達反轉。
          斯達法型曲軸連桿馬達當曲軸旋轉一轉時,柱塞在柱塞缸內完成一次往復直線運動,因此它是一種單作用式液壓馬達。
          圖1和圖3所示的液壓馬達是殼體固定、曲軸旋轉的軸轉馬達。結構稍作改變,若把曲軸固定,即可得到殼體旋轉的殼轉馬達。此時,進油管回油路可直接接通在配流軸上,十分方便,馬達結構更為簡化??親澩鎦苯影滄霸誄德致摯侵兄苯憂德腫?,稱作車輪馬達,使主機驅動機構十分緊湊;亦可裝在繩索滾筒中,直接驅動滾筒工作。


本文標題:液壓馬達工作原理與內部結構


分類:液壓行業知識
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