一、簡述:
十九世紀五十年代后期誕生了擺線液壓泵,從而發(fā)展誕生了擺線液壓馬達。這類初期的擺線馬達面世后,歷經多年演變,另一種帶針齒的馬達也逐漸出現。這類馬達在內置的齒圈中組裝了圓柱型滾子,慢速下輸出軸也可以誕生平穩(wěn)的輸出。根據轉變輸入輸出流量的方位使馬達快速換向,并在2個方位上均可誕生相同的力矩。各系列產品的馬達都有各類排量的選取,以達到各類速率和力矩的要求。
擺線液壓馬達又被稱為奧比特(Orbit)馬達。它是1種慢速中、大力矩多作用液壓馬達,它的構造簡潔緊密、體型小、質量小,慢速特性好,轉動速度范圍較廣、價格實惠、用處普遍、運用靠譜。
擺線液壓馬達由一種內齒圈(外轉子或定子)和一種與之匹配的擺線齒輪(內轉子或轉子)構成。兩者之間有一齒之差,采取一齒差行星減速器基本工作原理,因此這類馬達是兼顧高速液壓馬達與機構減速機構組成的慢速大力矩液壓元件。它在機械設備、石油機械、船舶制造運動、輕工機械等機械上具備普遍的運用。
外國制造擺線馬達的重點廠商有:美國的Eaton-Vikers公司、Ross公司和Paker公司,丹麥的Danfoss公司,英國的Adan公司,日本的東京計器、瑩場公司,意大利、保加利亞等國家的一部分公司。
我國制造或根據技術引進制造的有南京液壓機械制造廠(原南京液壓件三廠、南京液壓件廠)、濟寧伊頓液壓有限公司(引入美國Eaton-Vikers公司的技術工藝)、寧波中意液壓馬達公司(引入意大利有關公司的技術工藝)等。大概有十多個系列產品幾十種規(guī)格型號,排量五十~1250mL/r,進口壓力7~3.5MPa,轉動速度5~100or/分鐘,輸出力矩為55~~1960N.m,總效率可達85%以上。
二、擺線液壓馬達的基本工作原理
1)軸配流(油)擺線液壓馬達的基本工作原理
軸配油擺線液壓馬達是1種運用與行星減速器相似的基本工作原理(少齒差基本工作原理)做成的內嚙合擺線齒輪液壓馬達,簡稱為擺線馬達。
轉子與定子是1對擺線針齒嚙合齒輪,轉子具備Zi(Zi=6或8)個齒的短幅外擺線定距線齒形,定子具備2257.+1個圓弧針齒齒形,轉子和定子出現二十二個封閉式齒間容積。圖中二十二=7,則有1、2、3、4、5、6、7七封閉式齒間容積。其中的二分之一處在高壓區(qū),半處在低壓區(qū)。定子固定不變,其齒圈中心點為02,轉子的中心點為Oi。轉子在壓力油誕生的液壓力矩的作力下為偏心距g為半徑繞定子中心點o.作行星運動,即轉子一方面在繞本身的中心點01作慢速自轉
鑒于定子固定不變,轉子在壓力油[7、6、5腔為壓力油]的影響下,形成力距,以偏心率g為半徑繞定子中心點O2作行星運動。這樣轉子的旋轉運動包含自轉和公轉,公轉是轉子中心點01圍繞定子中心點02旋轉,轉子的自轉憑借鼓形花鍵軸聯(lián)軸器傳到輸出軸,輸出軸旋轉時,其外周的縱向槽相對于于外殼里的配流孔的部位產生變化,使齒槽容量適時地從髙壓區(qū)轉換到低壓力區(qū)而做到配流,因此輸出軸又為配油軸,這樣使轉子獲得持續(xù)回轉。
所顯示的轉子運轉過程中油腔轉變的情況能夠知道,轉子的自轉方向與髙壓油腔的運轉方位相反的。當轉子從原點自轉十六運轉到圖3-2(f)時,轉子的中心點01繞定子的中心點02以Р為偏心率旋轉了一星期,因此髙壓油腔相對地轉變了一星期。因此假如轉子每轉一星期,油腔的轉變將是6周,排量為6x7—四十二個齒槽容量。因此可見,這等于在由轉子軸同時輸出的馬達后邊接了1個減速比為6:1的減速機,使輸出力距擴大6倍,因此擺線液壓馬達的力距對質量指數值比較大。此外,輸出軸每轉一星期,有四十二個齒槽容量逐個運行,因此能夠獲得穩(wěn)定的慢速旋轉。
假如zi=8,則22—8+1=9。當8個齒的轉了公轉一遍時,9個容腔的容量各轉變1次(髙壓一低壓力),轉子轉一圈時,要公轉8圈,就可以形成8x9-72次容腔容量轉變。因此,擺線馬達體型雖小,卻具備多影響式的大排量,既擴大了力距,又起著減慢速度影響(6:1或8:1),因此為慢速中、大轉距馬達。與此同時由于旋轉零部件小,因此慣性力小,使馬達的起動、換向及變速等均比較靈活;單位功率的質量約為0.5kg/kW,單位功率的體型約為332cm2/kW,大大超出其他類型的液壓馬達的同一個標準。但擺線馬達旋轉時并沒有空隙補償,轉子和定子以線觸碰來進行密封,且一臺液壓馬達中的密封線較長,因此造成漏氣,工作效率有待提高。配流軸與輸出軸為一體式,與此同時旋轉,不一樣轉角下的配油情況(2)端面配流擺線液壓馬達的基本原理
1-擺線輪;2-針圓柱體;3-配流盤;4-輔助盤;5-配流軸}6-傳動軸;7-輸出軸;8-后外殼
區(qū)容腔(運行腔),壓力油影響在轉子齒上,使轉子旋轉;在液壓的影響下擺線輪受到壓力向低壓力腔一邊旋轉,擺線輪相對于針圓柱體中心點作自轉和公轉,并憑借傳動軸6將其自轉傳到輸出軸7,與此同時憑借配流軸5,使配流盤與擺線輪同時旋轉,以做到接連不斷地配油。回油從密閉容腔縮小的低壓力區(qū)容腔排放低壓力油,這樣反復,擺線轉子馬達軸不停旋轉并輸出轉距而持續(xù)運行。