根據(jù)式(6—1):
q=πhzyxd^2/4
理論上說,若改變馬達(dá)排量q,只要在結(jié)構(gòu)上和使用上能使柱塞直徑d、柱塞行程h、每排柱塞數(shù)z、柱塞排數(shù)y和導(dǎo)軌作用次數(shù)z中任何一個(gè)參數(shù)改變即行。實(shí)施方案中,一般分為有級(jí)變量和無級(jí)變量?jī)纱箢悾珡慕?jīng)濟(jì)性、實(shí)用性考慮,工程界常采用有級(jí)變量。
有級(jí)變量方式中,主要有改變作用次數(shù)x的變量方法,改變柱塞數(shù)z的變量方法和改變柱塞排數(shù)y的變量方法等。
一、改變作用次數(shù)z的變量方法
若馬達(dá)的陸面數(shù)為z,將曲面數(shù)為z的導(dǎo)軌分成兩組或多組,實(shí)際上相當(dāng)于將一個(gè)馬達(dá)分成同軸的幾個(gè)馬達(dá)的并聯(lián)組合。用變速換向閥及設(shè)計(jì)成與此相適的配流軸的特殊結(jié)構(gòu)完成變量。變速換向閥可以置于配流軸外的系統(tǒng)管路中,也可以裝在配流軸內(nèi),此時(shí)結(jié)構(gòu)更為緊湊。
圖1為一個(gè)單排六作用八柱塞雙速馬達(dá)的變量工作原理展開示意圖,圖6-14是根據(jù)改變作用次數(shù)x的原理,在配流軸中內(nèi)置變速閥的一種QJM型馬達(dá)變量工作的具體結(jié)構(gòu)。
圖1變作用次數(shù)馬達(dá)展開示意圖
1-鋼球;2-缸體;3-導(dǎo)軌;4-配流軸;5-柱塞
圖2結(jié)構(gòu)圖中的a、b、c與圖6-13中的a、b、c完全對(duì)應(yīng)一致,兩圖的圖示狀態(tài)相吻合,以便讀者對(duì)照分析。若將QJM系列馬達(dá)作為定量馬達(dá)使用時(shí),應(yīng)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(shù)的變量結(jié)構(gòu)
1-配流軸;2一變速閥;3-螺堵
由圖1可見,該變速馬達(dá)與單速馬達(dá)唯一的區(qū)別是配流軸的配流通道布置不同。通常的單速馬達(dá)將配流軸的配油窗口交替地分成進(jìn)回油兩組(見圖6-6)。要實(shí)現(xiàn)雙速就不能簡(jiǎn)單地分成兩組,而是要分成三組,即相當(dāng)于單速馬達(dá)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(shí)進(jìn)油,c孔回油,與單排馬達(dá)一樣,是低速全扭矩工況。
若將P、0兩油口相互對(duì)調(diào),可以得到反向旋轉(zhuǎn)的低速全扭矩工況。
圖1、圖2中若輸入液控壓力油,移動(dòng)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(nèi)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(shí)際上,此時(shí)已變成三作用八柱塞馬達(dá),屬于高速半扭矩工況。即在供油量不變的情況下,轉(zhuǎn)速提高一倍,在壓力相同時(shí),扭矩減少一半。變速閥在此工位時(shí),若將P、O兩油口對(duì)調(diào),則成為反向旋轉(zhuǎn)的高速、半扭矩工況:b、f兩組孔均處高壓,即一、三、五導(dǎo)軌全曲面范圍內(nèi)均通高壓,產(chǎn)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(jìn)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(shù)增多,外泄漏增加,容積效率降低,機(jī)械效率ηm也顯著降低。此外,又因運(yùn)行中全部導(dǎo)軌曲面的3/4處于高壓腔,所以機(jī)械零件壽命都相應(yīng)縮短,因此設(shè)計(jì)變量馬達(dá)時(shí)應(yīng)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(jí)變量工作的兩種常見符號(hào)示意圖。
圖3QJM型馬達(dá)有級(jí)變量符號(hào)
(a)簡(jiǎn)式 (b)詳細(xì)式
許多工作機(jī)械(例如船舶的起貨機(jī)等),往往只在正向旋轉(zhuǎn)時(shí)需要變量,而在反向旋轉(zhuǎn)時(shí)只要求低速全扭矩工況就可以了。而當(dāng)某些機(jī)械因工作需要(或因連接方向的需要),要求反向變量時(shí)(例如兩臺(tái)馬達(dá)對(duì)接帶動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)時(shí),其中一臺(tái)馬達(dá)需要反向旋轉(zhuǎn)),只需在裝配時(shí)將配流軸轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)相位角,即可達(dá)到這一目的。因此,出廠時(shí)可根據(jù)需要分別裝配成正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)變量馬達(dá)。
上述反向旋轉(zhuǎn)變量也可采用圖6-16(a)和圖6-16(b)所示的變速閥來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)圖6-16中變速閥處于I工位時(shí)可以完成正、反轉(zhuǎn)低速全扭矩工況。變速閥處于位置Ⅲ時(shí),實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)高速半扭矩工況。右側(cè)馬達(dá)柱塞組油口2和4都接通回油路,僅左側(cè)部分形成扭矩。位置Ⅱ時(shí)可以實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)要復(fù)雜些。
圖4三位變速閥的符號(hào)
(a)簡(jiǎn)式 (b)詳細(xì)式
A、B-進(jìn)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(shù)z的變量方法除結(jié)構(gòu)緊湊外,還具有缸體工藝較簡(jiǎn)單,單速、雙速更換容易,正轉(zhuǎn)時(shí)容積效率較高等優(yōu)點(diǎn),盡管它也具有反轉(zhuǎn)效率較低及變速后可能產(chǎn)生不平衡的徑向力等缺點(diǎn),但在我國(guó)應(yīng)用仍較廣泛。
分類:液壓行業(yè)知識(shí)
標(biāo)簽: 液壓馬達(dá)