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QJM系列液壓馬達的工作原理與內(nèi)部構(gòu)造
QJM系列液壓馬達內(nèi)部構(gòu)造
圖1為QJM型球塞式內(nèi)曲線液壓馬達的工作原理圖。
【圖6-4】
【圖6-5】
它由轉(zhuǎn)子缸體2、導軌3和柱塞5-鋼球1組成的球塞副、配流軸．4、外殼6等組成。圖1為具有10球塞六作用次數(shù)的馬達。所謂作用次數(shù)z，即每個球塞隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)往復的次數(shù)，也即導軌所具有的曲線凹凸數(shù)。配流軸4的作用是依次將高壓油分配給各球塞，并將低壓油從各球塞依次通過配流軸排出。柱塞5在高壓油推動下，帶動鋼球1沿徑向向外運動，與曲線導軌3接觸，鋼球1與導軌曲線的相互作用如圖6-5所示。柱塞副所產(chǎn)生的液壓力P是沿柱塞軸線的。該力分為兩個力Ⅳ與F，Ⅳ力與導軌曲線相垂直，并與導軌曲線的反力相平衡。分力F即為推動缸體旋轉(zhuǎn)的切向力。切向力F與向徑P(P為滾輪中心至馬達旋轉(zhuǎn)中心的距離)的乘積即為該球塞所產(chǎn)生的扭矩。各作功柱塞產(chǎn)生的扭矩之和即為液壓馬達在該瞬時的輸出扭矩。 為便于讀者進一步了解，現(xiàn)以六作用八球塞的馬達導軌展。
導軌3的每段曲面都分成球塞上升（即外伸）的半個區(qū)段和下降（即內(nèi)縮）的半個區(qū)段，如一號曲面中的a和b所示。配流軸4的圓周上均勻分布12個如a’、b’所示的配流窗口，這些窗口交替分成兩組，通過配流軸上的軸向孔分別和進、回油口A、B相通。每一組的六個配流窗口a’、b’應(yīng)分別對準六個同向半段曲面a和b的中間位置。
現(xiàn)設(shè)定內(nèi)曲面的a段對應(yīng)高壓區(qū)，b段對應(yīng)低壓區(qū)(即a’通進油B，b’通回油A)，在圖示瞬間，曲面三、六中的位于a區(qū)的球塞處在高壓油的作用工況；曲面一、四位于b區(qū)段的球塞處于回油工況；其余球塞則處于過渡狀態(tài)（即與高、低壓回路均不通）。這樣，球塞三、六在壓力油作用下產(chǎn)生推力P，將球塞緊緊壓在導軌曲面上進而產(chǎn)生如圖6-5中所示的切向分力F，推動缸體旋轉(zhuǎn)，形成輸出力矩。
當球（柱）塞一進入a段，就會產(chǎn)生扭矩推動缸體旋轉(zhuǎn)。隨著缸體旋轉(zhuǎn)，柱塞外伸，越過頂點進入b段，使其和回油相通，使柱塞內(nèi)縮。柱塞滾球組在a段向b段過渡的一瞬時，柱塞油孔被配流軸密封間隔封閉，此時柱塞應(yīng)沒有徑向位移，以免發(fā)生困油（或氣蝕）現(xiàn)象。凡處于a段的柱塞都進油，處于b段的柱塞都回油，而設(shè)計時使曲線數(shù)(作用數(shù)x)和柱塞數(shù)不相等，因此總有一部分柱塞處于導軌曲面的a段（相應(yīng)的總有一部分柱塞處于曲面的b段），使得缸體和輸出軸能均勻地連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
球塞式液壓馬達與其他內(nèi)曲線馬達一樣，其排量等于馬達一轉(zhuǎn)中所有柱塞工作容積之和。即
q=πhzyxd^2/4 (mL/r)
式中 q-排量(mL/r);
d-柱（球）塞副中柱塞直徑;
h-柱（球）塞行程；
z-每排球塞數(shù)；
y-馬達內(nèi)的柱（球）塞排數(shù);
x-作用次數(shù)（即導軌曲線起伏凹凸數(shù)）。
其理論扭矩為
M=q?Δp/2π (N?m)
式中M-理論扭矩(N?m)；
q-馬達排量(mL/r)；
△p-工作壓差(MPa)。
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