液压马达是液压系统的一种执行元件,它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(转矩和转速)。液体是传递力和运动的介质。
1.单作用连杆型径向柱塞马达
连杆马达图、轴配流液压马达图、五角径向马达装配动画所示为单作用连杆型径向柱塞马达工作原理图,其外型呈五角星状。该马达由壳体1、曲轴6、配流轴5、连杆3、柱塞2、和偏心轮4等零件组成。优点:结构简单,工作可靠。缺点:体积大、重量大,转扭脉动,低速稳定性较差。
轴向柱塞泵除阀式配流外,其它形式原则上都可以作为液压马达用,即轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是可逆的。轴向柱塞马达的工作原理为,配油盘和斜盘固定不动,马达轴与缸体相连接一起旋转。当压力油经配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔时,柱塞在压力油作用下外伸,紧贴斜盘,斜盘对柱塞产生一个法向反力p,此力可分解为轴向分力及和垂直分力Q。Q与柱塞上液压力相平衡,而Q则使柱塞对缸体中心产生一个转矩,带动马达轴逆时针方向旋转。轴向柱塞马达产生的瞬时总转矩是脉动的。若改变马达压力油输入方向,则马达轴按顺时针方向旋转。斜盘倾角a的改变、即排量的变化,不仅影响马达的转矩,而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大,产生转矩越大,转速越低。
马达实际输入功率为pqM,实际输出功率为Tω。马达总效率ηM:实际输出功率与实际输入功率的比值.液压马达有两种回路:即液压马达串联回路和液压马达制动回路,而这两种回路又可以再进行下一层分类液压马达串联回路之一:将三个液压马达彼此串联,用一个换向阀控制其开停及转向。三个马达所通过的流量基本相等,在其排量相同时,各马达转速也基本一样,要求液压泵的供油压力较高,泵的流量则可以较小,一般用于轻载高速的场合。液压马达串联回路之二:本回路每一个换向阀控制一个马达,各马达可以单动作,也可以同时动作,并且各马达的转向也是任意的。液压泵的供油压力为各马达的工作压差之和,适用于高速小扭矩场合。液压马达并联回路之一:两个液压马达通过各自的换向阀与调速阀控制,可同时运转与单运转,可分别进行调速,并且可做到速度基本不变。不过用节流调速,功率损失较大,两马达有各自的工作压差,其转速取决于各自所通过的流量。液压马达并联回路之二:两个液压马达的轴刚性联接在一起,当换向阀3在左位时,马达2只能随马达1空转,只有马达1输出转矩。若马达1输出扭矩不能满足载荷要求时,将阀3置于右位,此时虽然扭矩增加,但转速要相应降低。液压马达串并联回路:电磁阀1带电时,液压马达2和3相串联,电磁阀1断电时,马达2和3并联。串联时两马达通过相同的流量,转速比并联时高,而并联时两马达工作压差相同,但转速较低。
齿轮马达在结构上为了适应正反转要求,进出油口相等、具有对称性、有单外泄油口,将轴承部分的泄漏油引出壳体外;为了减少启动摩擦力矩,采用滚动轴承;为了减少转矩脉动,齿轮液压马达的齿数比泵的齿数要多。齿轮液压马达由干密封性差、容积效率较低、输入油压力不能过高、不能产生较大转矩。并且瞬间转速和转矩随着啮合点的位置变化而变化,因此齿轮液压马达仅适合于高速小转矩的场合。一般用于工程机械、农业机械以及对转矩均匀性要求不高的机械设备上。