前面介绍的内曲线马达多为一排,实际中有做成二排或三排的。对于多排马达,从结构上看,各排柱塞均处在一个缸体中,外形上是一个马达。
对于双排柱塞的内曲线马达,每排分别在配流轴上设立两组配流窗孔,而缸体上的两排柱塞的配流窗孔开成并列的两排。用变速阀控制其配流。两排柱塞处于工作状态时,马达为全排量低速全扭矩;当一排柱塞处于工作状态,而另一排柱塞处于进出口内部空循环时,马达为半排量高速半扭矩的工况。
当将马达两排柱塞设计成不同直径时,第一排及第二排分别单独工作或两排同时工作,则可获得三种不同的排量。
两排柱塞串、并联变量方法
图1为两排柱塞串、并联。变量的马达。它有大小相同的I、Ⅱ两排柱塞。配流装置由配流轴1和液控变速阀(亦称串、并联阀)2组成。配流轴上相应于每排柱塞油腔的位置上,有两排油孔e、f,每排油孔交叉均匀地分成两组,这样两排油孔就分成四组,分别与轴内的环槽a、b、c、d相通。通过变速阀2移动位置来实现I、Ⅱ两排柱塞并联工作(低速工况)或串联工作(高速工况),达到两级变速目的。由变速原理图1(b)可见,当变速阀处于图示位置时,假定A口通高压、B口通回油。高压油经变速阀的中心孔到达环槽a,可以进入I排柱塞油腔,其回油经g孔、环槽b进入环槽c,再经h孔进入Ⅱ排柱塞油腔,其回油经环槽d至B口回油箱。显然,两排柱塞串联工作,此时为高速小扭矩。若变速阀右移,则a、c两环槽被沟通,b、d也被沟通,因此从A孔来的高压油同时进入I、Ⅱ两排柱塞油腔,而b、d两环槽同经B孔回油,此时两排柱塞并联工作,得到低速大扭矩。若变速阀左移,a、b、c、d四环槽同时接通,马达内部循环,不产生扭矩而自由旋转。
变速阀的左移或右移,是由控制油口E或F通控制油(H向视图)进行操纵的,变速阀左右两腔都通回油时,阀在对中弹簧的作用下处于中位。
应当指出,当马达串联工作时,由于外漏原因,第一排马达的排油量总小于第二排马达的进口需要的流量。实际上,由于内泄漏(高压腔向低压腔的渗漏)大于外漏,第二排马达的进油量还是足够的,所以不装压力平衡阀仍能正常工作。不过,两排之间的压差分配不能维持相等,其差值随着外漏增大而增大。
这种变量方法的优点是:变速阀与配流轴结构简单,在变速前后径向力平衡,δM=O,正、反转对称性好。
【1】
复合变量法
各类内曲线液压马达,如宁波液压马达集团公司(宁波液压马达厂)产3QJM系列三级变量马达,根据安全可靠和力求简单易行的原则,往往首先采用变柱塞排数y的变量方法,可使双排20个柱塞变为单排10个柱塞工作,然后采取变作用次数x的办法,可使该10个柱塞六作用变成三作用式,从而实现了三级有级变量。
无级变量的有关方法
为使内曲线马达在一定范围内实现无级变量,可改变柱塞的有效行程h,在结构设计上有以下两种方案:
1.转配流轴
利用操纵机构转动配流轴,改变配流轴与凸轮环曲面间的相位角,使工作液体的配流相位角减小,使柱塞在工作行程中出现一段无效行程,以达到变排量的目的。
2.转凸轮环
这种变量马达往往采用双排。
用适当的机械传动装置(如两对蜗轮副)将马达的两个凸轮环相对配流器朝相反方向转动一个角度,改变配流器和凸轮环曲面的相位角,使柱塞在工作过程中出现一段无效行程,从而改变马达的排量。
这种变量马达的特点是:两排柱塞错配方向相反,即一排提前配流,另一排滞后配流,使两排柱塞的功能循环现象互相抵消,而不会引起额外的流量脉动。
必须指出,无级变量的方法效率较低,结构复杂,工程中很少采用。
回路变量的方法
上述六类方法皆是在马达内部配置结构上采取的变量措施,但不要忘记,许多场合可采用液压回路对马达进行流量控制。使用马达液压回路(参见附录)改变液压马达流量的常用方法有三种:
1.节流调速
在回路中,用节流阀或调速阀改变对马达输入流量。
2.容积调速
用变量泵改变输入马达的流量。
3.有级容积调速
用多台定量泵,有级改变对马达的输入流量。
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