多功能內(nèi)曲線式液壓馬達屬于低速電機。低速電機的特點是:排量大、體積大、速度低,有些甚至低到每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至不到一轉(zhuǎn),這與高速電機非常不同。因此,無需減速裝置即可直接與工作機構(gòu)連接,大大簡化了傳動機構(gòu)。一般來說,低速液壓馬達的輸出扭矩較大,可達數(shù)千頭牛·米到幾萬?!っ?,又稱低速大扭矩液壓馬達。
低速液壓電機包括單曲軸徑向柱塞電機和多功能內(nèi)曲線徑向柱塞電機。以下小系列介紹了多功能內(nèi)曲線徑向柱塞液壓電機的工作原理。
定子的內(nèi)表面由具有相同X段形狀的均勻分布曲面組成。曲面的數(shù)量x是電機的作用頻率(本例X=6)。每一曲面的凹部的端點處分為對稱的兩截,一半為進油區(qū)段(即工作區(qū)段),另一半為回油區(qū)段。缸體有z個徑向柱塞孔(本例為8個)沿圓周均勻布置,柱塞孔配有柱塞。柱塞頭與橫梁接觸,橫梁可在缸體徑向槽中滾動。安裝在橫梁兩邊軸頸上的滾軸可沿定子內(nèi)表面滾動。在缸體內(nèi),每個小功率液壓馬達的柱塞孔底端都有一配流孔與配流軸6互通。配流軸固定不動,上面有2個x配流窗沿圓周均勻分布,其中x窗A與軸中心進油孔相連,x窗B與泵油孔相連,2x配流窗的位置與定子內(nèi)表面相對應(yīng)。
當(dāng)壓力油輸入馬達后,通過配流軸上的進液窗孔分配到處在進油區(qū)段的柱塞底端油腔。油壓使?jié)L軸頂緊在定子內(nèi)表面上,滾軸所受到的法向軸力F可分解為兩個方向的分力,即Fr和Ft,其中徑向分力Fr,和作用在柱塞后端液壓力相平衡,切向分力Ft通過橫梁對缸體產(chǎn)生轉(zhuǎn)距。同時,處在回油區(qū)段的柱塞受壓縮回,把低壓油從泵油窗孔排出。每轉(zhuǎn)一周,每個柱塞往復(fù)移動x次。因為x和z不等,因此任一瞬間總有一部分柱塞處在進油區(qū)段,使缸體旋轉(zhuǎn)。當(dāng)馬達的進、回油孔互換時,馬達將翻轉(zhuǎn)。
這類馬達有些具有多排柱塞,以增大輸出扭矩,減小扭距脈沖。直線液壓馬達在使用時,其回油管路不能直接接回油箱,必須具有一定的泵油背壓(一般為0.5~1MPa),以防止在回油區(qū)段滾軸在工作過程中脫離軌道而造成事故。
內(nèi)曲線徑向柱塞電機扭矩脈沖小,徑向力平衡,起動扭矩大,低速運行穩(wěn)定,應(yīng)用廣泛。