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  QJM系列液压马达内部构造


  图1为QJM型球塞式内曲线液压马达的工作原理图。

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  它由转子缸体2、导轨3和柱塞5-钢球1组成的球塞副、配流轴.4、外壳6等组成。图1为具有10球塞六作用次数的马达。所谓作用次数z,即每个球塞随转子转一转往复的次数,也即导轨所具有的曲线凹凸数。配流轴4的作用是依次将高压油分配给各球塞,并将低压油从各球塞依次通过配流轴排出。


  柱塞5在高压油推动下,带动钢球1沿径向向外运动,与曲线导轨3接触,钢球1与导轨曲线的相互作用如图6-5所示。柱塞副所产生的液压力P是沿柱塞轴线的。该力分为两个力Ⅳ与F,Ⅳ力与导轨曲线相垂直,并与导轨曲线的反力相平衡。分力F即为推动缸体旋转的切向力。切向力F与向径P(P为滚轮中心至马达旋转中心的距离)的乘积即为该球塞所产生的扭矩。各作功柱塞产生的扭矩之和即为液压马达在该瞬时的输出扭矩。 为便于读者进一步了解,现以六作用八球塞的马达导轨展。

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  导轨3的每段曲面都分成球塞上升(即外伸)的半个区段和下降(即内缩)的半个区段,如一号曲面中的a和b所示。配流轴4的圆周上均匀分布12个如a’、b’所示的配流窗口,这些窗口交替分成两组,通过配流轴上的轴向孔分别和进、回油口A、B相通。每一组的六个配流窗口a’、b’应分别对准六个同向半段曲面a和b的中间位置。


  现设定内曲面的a段对应高压区,b段对应低压区(即a’通进油B,b’通回油A),在图示瞬间,曲面三、六中的位于a区的球塞处在高压油的作用工况;曲面一、四位于b区段的球塞处于回油工况;其余球塞则处于过渡状态(即与高、低压回路均不通)。这样,球塞三、六在压力油作用下产生推力P,将球塞紧紧压在导轨曲面上进而产生如图6-5中所示的切向分力F,推动缸体旋转,形成输出力矩。


  当球(柱)塞一进入a段,就会产生扭矩推动缸体旋转。随着缸体旋转,柱塞外伸,越过顶点进入b段,使其和回油相通,使柱塞内缩。柱塞滚球组在a段向b段过渡的一瞬时,柱塞油孔被配流轴密封间隔封闭,此时柱塞应没有径向位移,以免发生困油(或气蚀)现象。凡处于a段的柱塞都进油,处于b段的柱塞都回油,而设计时使曲线数(作用数x)和柱塞数不相等,因此总有一部分柱塞处于导轨曲面的a段(相应的总有一部分柱塞处于曲面的b段),使得缸体和输出轴能均匀地连续旋转。


  球塞式液压马达与其他内曲线马达一样,其排量等于马达一转中所有柱塞工作容积之和。即


  q=πhzyxd^2/4 (mL/r)

  式中 q-排量(mL/r);

  d-柱(球)塞副中柱塞直径;

  h-柱(球)塞行程;

  z-每排球塞数;

  y-马达内的柱(球)塞排数;

  x-作用次数(即导轨曲线起伏凹凸数)。

  其理论扭矩为

  M=q?Δp/2π (N?m)

  式中M-理论扭矩(N?m);

  q-马达排量(mL/r);

  △p-工作压差(MPa)。


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