液壓泵及液壓馬達的典型結構
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             (1)二齒輪式漸開線外嚙合齒液壓輪馬達
             ①固定間隙的漸開線外嚙合齒輪火影忍者博人传日语中字圖1所示為固定間隙的齒輪液壓馬達結構。齒輪兩側的側板是用優質碳素鋼08F表面燒結0.5~0.7mm厚的磷青銅制成。該側板只起耐磨作用,沒有端面間隙補償作用。采用固定間隙可以減小摩擦力矩,改善啟動性能,但容積效率較低。國產CM-F型齒輪馬達即為此種結構,其額定壓力為14MPa,排量11~40mL/r,轉矩為20~70N·m,轉速為1900~2400r/min。 
                                                   
                                                        圖1固定間隙的齒輪液壓馬達結構 1,2-側板;3-泄漏油孔;4-輸出軸 

                                                            
                                                                     圖2端面間隙可自動補償的漸開線外嚙合齒輪馬達結構圖
          1-中心密封圈;2,3一側邊密封圈;4一外圍密封圈;5,8-通道;6-進油腔;7-回油腔,9,10-軸套;11-前蓋;12-殼體;13-后蓋;14-泄油孔;A1,A2,A3,A4,A5-被隔開的密封區域 
          ②軸向間隙可自動補償的漸開線外嚙合齒輪馬達圖3-33所示為軸向間隙可自動補償的漸開線外嚙合齒輪馬達結構。在軸套9、10的外端布有密封圈1~4,中心密封圈1包圍兩個軸承孔,形成一個中間收縮的8字形區域Ai,因區域Ai通過兩個軸承與泄漏油孔14相通,故區域A1內的壓力與泄漏油腔的壓力相等。側邊密封圈2和3對稱布置在密封圈1的兩側(密封圈2和3各有一段長度直接與密封圈1接觸),分別形成菱形區域A2和A3,A3經通道5與進油腔6相通,A2經通道8與回油腔7相通。外圍密封圈4也布置成菱形,包圍著密封圈1、2和3(密封圈4上有兩段長度分別與密封圈2和3直接接觸),因密封圈2和3的兩側都分別與密封圈1和4直接接觸,故在密封圈4的包圍圈內又形成兩個區域A4和A5,由于滲漏和竄油的原因,所以A4和A5內的壓力很接近于高壓腔壓力。密封圈4夾在殼體12與前蓋11(后蓋13)之間,密封圈1夾在軸套和前蓋(后蓋)之間,而密封圈2和3與密封圈4相接近的部分保持在殼體和前蓋(后蓋)之間。所有密封圈都嵌在前蓋(后蓋)的凹槽中。各密封圈之間互相接近的部分,用直接接觸的辦法,可以簡化加工和裝配工藝,降低成本。
         ③軸向間隙和徑向間隙都可自動補償的齒輪馬達 圖3和圖4所示為軸向間隙和徑向間隙都可自動補償的齒輪馬達結構圖及齒輪受力圖。該馬達的殼體9用無縫鋼管制成,齒輪1及11的齒頂與殼體不接觸,而直接暴露在高壓油中,只在低壓區附近一個小范圍內(兩個齒)與徑向間隙密封塊2接觸,密封塊2可對徑向間隙進行自動補償,當馬達反向旋轉時,密封塊2起著相同的作用。馬達的浮動軸套8和12(兼作滾針軸承座)可作軸向間隙的壓力補償。O形密封圈4的作用是從軸向將低壓區限制在一個很小的范圍內,同時也限制了軸套背面的受壓面,達到軸套的壓力平衡。當馬達反向旋轉時O形密封圈4起著相同的作用。 
           
                                                                            【圖3軸向間隙和徑向間隙都可自動補償的齒輪馬達結構】
          馬達尚未投入運行時,徑向密封塊2與2 7分別在彈簧片3與3’的作用下緊貼齒輪,見圖3。
         當高壓油從右側輸入齒輪馬達時(圖4),密封塊2在內側高壓油的作用下與齒輪脫離接觸,此時起密封作用的就只有低壓腔的密封塊2’。除了低壓腔及密封塊2’與齒輪接觸的過渡區外,齒輪的其余部分以及密封塊2和2’的外側,很快都在高壓液體作用下。此時密封塊2的內外側全部在高壓液體作用下,故密封塊2上作用的液壓力實際上是平衡的,雖然外側有彈簧片3的作用,但因彈簧力很弱,對齒輪的貼緊力很小。相反,密封塊2’由于外側高壓油的作用,使得壓緊力大于反推力(反推力等于過渡區的液壓力及低壓腔的液壓力之和),使密封塊2,嚴密地接觸齒輪,并使徑向間隙保持最佳值。壓差越大,密封塊的密封作用更可靠。兩個齒輪在進出口壓差Δp所形成的液壓轉矩作用下,拖動負載按圖示方向旋轉。
        當馬達反轉時,馬達左側為高壓腔,右側為低壓腔,密封塊2失去密封作用,而密封塊2在液壓力的作用下,嚴密接觸低壓腔附近的輪齒,封住了低壓區,并形成過渡區,從而保證了馬達反轉時的性能和正轉時完全相同。
        這種馬達具有以下結構特點。
        a.由于馬達齒數較多,徑向間隙密封塊與齒輪又只有2個齒接觸,過渡區很?。ㄖ揮幸桓齔菁洌?,再使過渡區圓弧長度盡可能靠近節點,所以就將低壓區的包角口限制在極小的范圍內,并在密封塊、軸套與前蓋(后蓋)之間用O形密封圈4加以限制和密封,而其余部分均處于高壓之中,因而可將軸套與齒輪間的摩擦面設計得很小(將軸套挖掉部分,見圖3)。這樣,在軸向和徑向都減小了摩擦面,提高了機械效率和輸出扭矩,改善了啟動性能。
        b.由于齒輪圓周大部分處在高壓下(圖4),大大減輕了齒輪軸承的徑向載荷。從而大大減小了軸承的摩擦轉矩,增加了輸出轉矩,降低了啟動壓差Δpo,改善了啟動特性,提高了軸承和馬達的壽命。
       c·馬達殼體的內孔無配合面,故殼體可采用無縫鋼管。不僅內部不需加工,且圓形鋼管受力較好,不易變形,可以提高馬達使用壓力。
       d.連接前、后蓋和殼體的螺栓6貫穿于殼體內部。
        e. 除了齒輪兩側裝有滾針軸承外,還在輸出軸的軸端裝有滾動軸承,故在輸出軸端可承受一定的徑向力,提高了齒輪馬達使用適應性。
        f.一般齒輪馬達的齒頂間隙,是由齒輪軸、軸套,軸承間隙和殼體孔的制造精度及中心距相互安裝誤差等多種因素決定的,而這種間隙是很難控制的。而使用了徑向間隙密封塊的齒輪馬達就克服了上述缺點,由于徑向間隙密封塊在殼體中是浮動的,靠油壓力壓緊在浮動軸套(圖5)和齒輪外圓上。因此,齒頂的間隙,只由齒輪頂圓浮動軸套和滾針軸承的間隙所決定,這是比較容易控制的。這樣,就可得到最佳間隙值,當密封塊磨損后可在油壓力作用下自動補償,從而取得了較高的容積效率。也相應地提高了啟動轉矩和低速性能。
        g.馬達低壓腔的徑向間隙密封塊受力后變形。這樣在高壓下起到了更好的密封作用,即可得到微量的徑向補償,而浮動軸套又可實現軸向補償,因而可用于較高的壓力。
          h.這種馬達的輪齒有直齒和斜齒兩種形式,斜齒采用了2°39’的螺旋角,從而提高了運轉的平穩性,降低了噪聲。
這種軸向間隙和徑向間隙都可自動補償的齒輪馬達的額定工作壓力為17MPa,容積效率可達95%。 
                                    
                                                          圖4齒輪受力圖 2,2’一徑向間隙密封塊 

                                                          
                                                                             圖5徑向間隙密封塊的受力與變形圖
               1-齒輪軸;2-浮動軸套;3-滾針軸承;4-徑向間隙密封塊;RA,RB-軸承支反力 泰勒姆斯液壓傳動有限公司,科技帶來強勁動力,品質靠事實說話


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分類:液壓行業知識
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