第3章?液壓馬達

3.1　液壓馬達的概述

液壓馬達是將液體的壓力能轉換為機械能,輸出轉矩和回轉運動的一種執行元件,在液壓系統中具有重要地位。

液壓馬達一般可分為小轉矩和大轉矩兩種。近年來,隨著液壓技術不斷向高壓、大功率方向發展及人們對環境保護的日益重視,要求液壓執行元件具有噪聲低、污染小、運轉平穩等特點,因此,大轉矩液壓馬達成為發展趨勢之一。從能量轉換的觀點來看,液壓泵與液壓馬達是可逆工作的液壓元件,向任何一種液壓泵輸入工作液體,都可使其變成液壓馬達工況;反之,當液壓馬達的主軸由外力矩驅動旋轉時,也可變為液壓泵工況。因為它們具有同樣的基本結構要素:可密閉而又可以周期變化的容積和相應的配油機構。

與電動機相比較,液壓馬達具有一些電動機沒有的優點:

① 傳動軸瞬間即可反向;

② 無論堵轉多長時間,也不會造成損壞;

③ 由工作轉速控制轉矩;

④ 易于實現動態制動;

⑤ 如果設電動機功率與質量的比是1,液壓馬達則可高達10~12,即傳遞同樣大小的功率,液壓馬達質量小。

液壓馬達有著非常廣泛的應用,僅舉數例于表3?1中。

液壓馬達與液壓泵在結構上的差異主要有:

① 液壓馬達需要正反轉,在內部結構上必須具有對稱性,而液壓泵常是單方向旋轉運行,為提高效率,大都是非對稱的。

例如,齒輪泵常采用不對稱式卸荷槽結構,而齒輪馬達則需使用對稱式的;葉片泵的葉片槽在轉子上常具有安放傾角,而葉片馬達的葉片槽則必須徑向布置,若傾斜布置的話,反轉時即會折斷葉片;軸向柱塞泵的配油盤為減除氣穴現象與噪聲,常采用不對稱結構,而軸向柱塞馬達必須采用對稱結構等。

② 液壓馬達在確定軸承的結構形式及其潤滑方式時,應保證在很寬的速度范圍內都能正常地工作,當馬達速度很低時,若采用動壓軸承,就不易形成潤滑油膜,在這種情況下,應采用滾動軸承或靜壓軸承。

液壓泵常運行在某一高速區,且轉速幾乎沒有什么變化,因此不存在這一苛刻的要求。

③ 液壓馬達為提高啟動轉矩,要求轉矩的脈動小,結構內部摩擦力小。因此,像齒輪馬達的齒數就不能如齒輪泵那樣少,軸向間隙補償時的預壓緊力也比泵小得多,以減小摩擦阻力而增大啟動轉矩。

④ 液壓馬達沒有自吸能力的要求,但泵必須保證這一基本功能,因此,像點接觸軸向柱塞式液壓馬達(其柱塞底部沒有彈簧)則不能作泵用。

⑤ 葉片泵依靠轉子旋轉時,將葉片拋出的離心力使葉片貼緊定子起封油作用,形成工作容腔。若將其當液壓馬達使用,則因啟動時沒有力量使葉片貼緊定子,無法封閉工作容腔,馬達無法啟動。所以,葉片馬達中心必須有燕形搖擺彈簧或螺旋彈簧等葉片壓緊機構,這正是葉片泵沒有的。