QJM系列液壓馬達的主要變量方法
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          根據式(6—1):
          q=πhzyxd^2/4
          理論上說,若改變馬達排量q,只要在結構上和使用上能使柱塞直徑d、柱塞行程h、每排柱塞數z、柱塞排數y和導軌作用次數z中任何一個參數改變即行。實施方案中,一般分為有級變量和無級變量兩大類,但從經濟性、實用性考慮,工程界常采用有級變量。
          有級變量方式中,主要有改變作用次數x的變量方法,改變柱塞數z的變量方法和改變柱塞排數y的變量方法等。
          一、改變作用次數z的變量方法
          若馬達的陸面數為z,將曲面數為z的導軌分成兩組或多組,實際上相當于將一個馬達分成同軸的幾個馬達的并聯組合。用變速換向閥及設計成與此相適的配流軸的特殊結構完成變量。變速換向閥可以置于配流軸外的系統管路中,也可以裝在配流軸內,此時結構更為緊湊。
          圖1為一個單排六作用八柱塞雙速馬達的變量工作原理展開示意圖,圖6-14是根據改變作用次數x的原理,在配流軸中內置變速閥的一種QJM型馬達變量工作的具體結構。 
                                                      
                                                                                                        圖1變作用次數馬達展開示意圖
                                                                                             1-鋼球;2-缸體;3-導軌;4-配流軸;5-柱塞
          圖2結構圖中的a、b、c與圖6-13中的a、b、c完全對應一致,兩圖的圖示狀態相吻合,以便讀者對照分析。若將QJM系列馬達作為定量馬達使用時,應將螺堵3取出,使變速閥2不受液控作用,而一直保持在圖示的工位。

                                                                                       
                                                                                                                           圖2-種改變z次數的變量結構
                                                                                                                          1-配流軸;2一變速閥;3-螺堵
            由圖1可見,該變速馬達與單速馬達唯一的區別是配流軸的配流通道布置不同。通常的單速馬達將配流軸的配油窗口交替地分成進回油兩組(見圖6-6)。要實現雙速就不能簡單地分成兩組,而是要分成三組,即相當于單速馬達的一組c孔仍保留c1-c6通c,另一組則間隔地分為二組,其中以a1、a2、a3通a、b1、b2、b3通b,這樣便成了a、b、c三組油孔,分別接到變速閥上。假定高壓油從P來,由O回油箱,在圖6-13、圖6-14所示位置,a、b兩組孔同時進油,c孔回油,與單排馬達一樣,是低速全扭矩工況。
          若將P、0兩油口相互對調,可以得到反向旋轉的低速全扭矩工況。
          圖1、圖2中若輸入液控壓力油,移動變速閥至另一位置,c、6兩組孔和回油相通,只有盤一組孔和高壓相通,這樣在一、三、五曲面范圍內柱塞全通油箱,不能起傳遞扭矩作用;而二、四、六軌道曲線按正常情況配油,起傳遞扭矩作用。實際上,此時已變成三作用八柱塞馬達,屬于高速半扭矩工況。即在供油量不變的情況下,轉速提高一倍,在壓力相同時,扭矩減少一半。變速閥在此工位時,若將P、O兩油口對調,則成為反向旋轉的高速、半扭矩工況:b、f兩組孔均處高壓,即一、三、五導軌全曲面范圍內均通高壓,產生正、反扭矩互相抵消,這三段曲面不參加工作;只有二、四、六曲面上的a1、a2、a3接通回油,可進行工作。這種變量方法由于配流軸上處于高壓的配流窗孔和處于高壓的柱塞數增多,外泄漏增加,容積效率降低,機械效率ηm也顯著降低。此外,又因運行中全部導軌曲面的3/4處于高壓腔,所以機械零件壽命都相應縮短,因此設計變量馬達時應盡量避免采用這種情況。
          圖3(a)和圖3 (b)為圖1、圖2所述有級變量工作的兩種常見符號示意圖。 
                                                                              
                                                                                                         圖3QJM型馬達有級變量符號
                                                                                                              (a)簡式 (b)詳細式
          許多工作機械(例如船舶的起貨機等),往往只在正向旋轉時需要變量,而在反向旋轉時只要求低速全扭矩工況就可以了。而當某些機械因工作需要(或因連接方向的需要),要求反向變量時(例如兩臺馬達對接帶動卷揚機時,其中一臺馬達需要反向旋轉),只需在裝配時將配流軸轉動一個相位角,即可達到這一目的。因此,出廠時可根據需要分別裝配成正轉或反轉變量馬達。
          上述反向旋轉變量也可采用圖6-16(a)和圖6-16(b)所示的變速閥來實現。當圖6-16中變速閥處于I工位時可以完成正、反轉低速全扭矩工況。變速閥處于位置Ⅲ時,實現反轉高速半扭矩工況。右側馬達柱塞組油口2和4都接通回油路,僅左側部分形成扭矩。位置Ⅱ時可以實現正轉高速半扭矩工況。圖4所示回路較圖3所示回路中變速閥和配流軸的結構要復雜些。

                                                                                              
                                                                                                                                            圖4三位變速閥的符號
                                                                                                                                                (a)簡式 (b)詳細式 
         A、B-進出油口;C(C’)一控制油口;D-泄油口;po-控制油路壓力
          綜上所述,改變作用數z的變量方法除結構緊湊外,還具有缸體工藝較簡單,單速、雙速更換容易,正轉時容積效率較高等優點,盡管它也具有反轉效率較低及變速后可能產生不平衡的徑向力等缺點,但在我國應用仍較廣泛。


本文標題:QJM系列液壓馬達的主要變量方法


分類:液壓行業知識
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