第3章 液压马达

3.1　液压马达的概述

液压马达是将液体的压力能转换为机械能,输出转矩和回转运动的一种执行元件,在液压系统中具有重要地位。

液压马达一般可分为小转矩和大转矩两种。近年来,随着液压技术不断向高压、大功率方向发展及人们对环境保护的日益重视,要求液压执行元件具有噪声低、污染小、运转平稳等特点,因此,大转矩液压马达成为发展趋势之一。从能量转换的观点来看,液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件,向任何一种液压泵输入工作液体,都可使其变成液压马达工况;反之,当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时,也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本结构要素:可密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。

与电动机相比较,液压马达具有一些电动机没有的优点:

① 传动轴瞬间即可反向;

② 无论堵转多长时间,也不会造成损坏;

③ 由工作转速控制转矩;

④ 易于实现动态制动;

⑤ 如果设电动机功率与质量的比是1,液压马达则可高达10~12,即传递同样大小的功率,液压马达质量小。

液压马达有着非常广泛的应用,仅举数例于表3⁃1中。

液压马达与液压泵在结构上的差异主要有:

① 液压马达需要正反转,在内部结构上必须具有对称性,而液压泵常是单方向旋转运行,为提高效率,大都是非对称的。

例如,齿轮泵常采用不对称式卸荷槽结构,而齿轮马达则需使用对称式的;叶片泵的叶片槽在转子上常具有安放倾角,而叶片马达的叶片槽则必须径向布置,若倾斜布置的话,反转时即会折断叶片;轴向柱塞泵的配油盘为减除气穴现象与噪声,常采用不对称结构,而轴向柱塞马达必须采用对称结构等。

② 液压马达在确定轴承的结构形式及其润滑方式时,应保证在很宽的速度范围内都能正常地工作,当马达速度很低时,若采用动压轴承,就不易形成润滑油膜,在这种情况下,应采用滚动轴承或静压轴承。

液压泵常运行在某一高速区,且转速几乎没有什么变化,因此不存在这一苛刻的要求。

③ 液压马达为提高启动转矩,要求转矩的脉动小,结构内部摩擦力小。因此,像齿轮马达的齿数就不能如齿轮泵那样少,轴向间隙补偿时的预压紧力也比泵小得多,以减小摩擦阻力而增大启动转矩。

④ 液压马达没有自吸能力的要求,但泵必须保证这一基本功能,因此,像点接触轴向柱塞式液压马达(其柱塞底部没有弹簧)则不能作泵用。

⑤ 叶片泵依靠转子旋转时,将叶片抛出的离心力使叶片贴紧定子起封油作用,形成工作容腔。若将其当液压马达使用,则因启动时没有力量使叶片贴紧定子,无法封闭工作容腔,马达无法启动。所以,叶片马达中心必须有燕形摇摆弹簧或螺旋弹簧等叶片压紧机构,这正是叶片泵没有的。