液压马达的工作原理教会您如何调速!
液压马达咋一看是不是像电机,不要急,山西电机厂家就有山西防爆电机等不同产品,今天就来说一下液压马达的工作原理,只有了解原理才能更加容易理解调速方法!
液压马达的工作原理:
1.叶片式液压马达
由于压力油的作用,力的不平衡使转子产生扭矩。叶片式液压马达的输出扭矩与液压马达的排量以及液压马达,的进油口和出油口之间的压差有关,其转速由输入液压马达的流量决定。
由于液压马达一般需要正反转,所以叶片式液压马达的叶片应径向放置。为了确保叶根始终充满压力油,应在回油和压力油室与叶根之间的通道上设置单向阀。为了确保压力油注入后,铲刀液压马达能够正常启动,铲刀顶部必须与定子内表面紧密接触,以确保良好的密封。因此,应该在叶片根部设置一个预紧弹簧。
叶片式液压马达体积小、转动惯量小、动作灵敏,可应用于换向频率高的场合,但泄漏量大,低速时不稳定。因此,叶片式液压马达一般用于转速高、扭矩小、动作要求灵敏的场合。
2.径向柱塞液压马达
径向柱塞液压马达的工作原理是,当压力油通过固定配油轴4的窗口进入缸体中的柱塞底部时,由于定子与缸体之间存在偏心,柱塞向外延伸并与定子,内壁紧密贴合。
在柱塞和定子,接触处,定子对柱塞的反作用力是,这个力可以分解成两个分力当作用在柱塞底部的油压为P,柱塞的直径为D,力和之间的夹角为X时,这个力对缸体产生一个扭矩,使缸体转动。缸体然后通过与端面连接的传动轴向外输出扭矩和转速。
以上对一个柱塞的分析产生了扭矩,因为在压油区有几个柱塞,而这些柱塞上产生的扭矩使气缸转动并输出扭矩。径向柱塞液压马达主要用于低速和高扭矩的情况。
3.轴向柱塞马达
原则上,除了阀式流量分配外,其他形式的轴向柱塞泵可用作液压马达,即轴向柱塞泵和轴向柱塞马达泵是可逆的。轴向柱塞马达的工作原理是配油盘和斜盘固定,马达轴与缸体连接一起转动。
当压力油通过配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔时,柱塞在压力油的作用下伸出,斜盘紧贴斜盘对柱塞,产生法向反作用力P,可分解为轴向的分力和垂直的分力Q,Q与柱塞,上的液压平衡,Q使柱塞向缸体中心产生扭矩,带动马达轴逆时针旋转。轴向柱塞马达产生的瞬时总扭矩为脉动.如果马达压力油的输入方向改变,马达轴顺时针旋转。
斜盘倾角的变化,即排量的变化,不仅影响马达,的扭矩,还影响其速度和转向。斜盘倾角越大,扭矩越高,速度越低。4.齿轮液压马达
为了满足正反转的要求,齿轮马达具有相等的进油口和出油口,对称且分开的出油口,将轴承部分的漏油导出壳体;为了降低起动摩擦力矩,采用滚动轴承;为了减小扭矩,脉动齿轮液压马达的齿数比泵多。
齿轮液压马达干密封性能差,耐租效率低,输入油压不能太高,不能产生大扭矩。并且瞬时转速和扭矩随着啮合点的位置而变化,所以齿轮液压马达只适用于高速小扭矩的场合。一般用于干燥工程机械、农业机械和对扭矩均匀性要求较低的机械设备。
以轴向柱塞液压马达为例,说明液压马达是如何将液压能以旋转的形式转化为机械能的。轴向柱塞液压马达的工作原理。斜盘1和机油分配板4是固定的,柱塞3可以在缸体2的孔中移动。斜盘的中心线与缸体的中心线以倾斜角相交。当高压油通过配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔时,高压室的柱塞被推出并压在斜盘上。
旋转斜盘在柱塞上的反作用力f被分解成一个轴向的分力力FX和一个垂直的分力力fy。Fx与作用在柱塞,上的液压保持平衡,而Fy产生扭矩,使缸体旋转并驱动轴5旋转。液压马达产生的扭矩应为高压室内所有柱塞产生的扭矩之和,r——缸体上柱塞的分布圆半径;—第I个柱塞和气缸体垂直中心线之间的夹角。
可以看出,随着角度的变化,每个柱塞产生的扭矩也发生变化,液压马达输出的总扭矩也是脉动
从工作原理上讲,同形式的液压泵和液压马达是可以互相替代的。但是,一般来说,未经改进的液压泵不应用作液压马达。这是因为考虑到压力平衡、间隙密封自动补偿等因素,液压泵吸、排油腔结构大多不对称,只能单向旋转。但作为液压马达,通常需要正反转,需要对称结构。
轴向柱塞液压马达的工作原理:
斜盘1和机油分配板4是固定的,柱塞3可以在缸体2的孔中移动。斜盘的中心线与缸体的中心线以倾斜角相交。当高压油通过配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔时,高压室的柱塞被推出并压在斜盘上。旋转斜盘在柱塞上的反作用力f被分解成一个轴向的分力力FX和一个垂直的分力力fy。
Fx与作用在柱塞,上的液压保持平衡,而Fy产生扭矩,使缸体旋转并驱动轴5旋转。液压马达产生的扭矩应为高压室内所有柱塞产生的扭矩之和,r——缸体上柱塞的分布圆半径;—第I个柱塞和气缸体垂直中心线之间的夹角。如何控制液压马达的速度?
液压马达的速度控制有两种方式,一种是用节流阀和溢流阀控制,另一种是通过变频来改变马达的速度。
将液压泵提供的液压能转换成机械能的能量转换装置。控制阀控制液压油流入液压马达。由于压力油的作用,力的不平衡导致转子产生扭矩。叶片式液压马达的输出扭矩与液压马达的排量和液压马达的进油口和出油口的压差有关,其转速由输入液压马达的流量决定。
变频技术的核心是变频器,它通过电源频率的转换实现电机转速的自动调节。
齿轮马达
为了满足正反转的要求,进油口和出油口相等且对称,有单独的出油口,导致轴承部分漏油出壳;为了降低起动摩擦力矩,采用滚动轴承;为了减少扭矩波动,齿轮液压马达的齿数比泵多。
齿轮液压马达的特点是干密封性能差,容积效率低,输入油压高,无大扭矩。并且瞬时转速和扭矩随着啮合点的位置而变化,所以齿轮液压马达只适用于高速小扭矩的场合。一般用于对扭矩均匀性要求不高的工程机械、农业机械和机械设备。
高速电机
额定速度高于500转/分钟的电机为高速电机。高速电机的基本形式是齿轮、叶片和轴向柱塞。它们的主要特点是速度快、转动惯量小、启动、制动、调速和倒车方便。
低速电机
速度低于500转/分钟的液压马达是低速液压马达。其基本形式是径向柱塞式。
低速液压马达的主要特点是:排量大、体积大、速度低,可以直接与工作机构连接,无需减速齿轮,大大简化了传动机构。低速液压马达输出扭矩大,可以达到几千到几万Nm,所以也叫低速大扭矩液压马达。
先说第一种,由节流阀和溢流阀控制。节流阀和溢流阀都会造成很大的功率损失。丢失的部分用于加热。所以热度会很高。
第二种是利用变频来改变电机转速。可以改变流量,也是可行的。但是变频器很贵很精致。可以考虑负载敏感泵和可变排量马达。
传统上,液压马达是指输出旋转运动并将液压泵提供的液压能量转换成机械能的能量转换装置。控制阀控制液压油流入液压马达,从而控制其转速。