隨著配流軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡油槽處的壓力分布也將發(fā)生與配流窗孔處完全對(duì)稱的改變，兩者同步變化。所以配流軸在馬達(dá)整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終處于浮動(dòng)液壓力完全平衡狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)了配流軸的靜壓平衡。
          這樣，配油體中的配流孔與配流軸均加工成等徑通孔（見圖1），工藝簡(jiǎn)單，利于保證加工精度。 靜壓平衡式配流軸的徑向配合間隙，根據(jù)其尺寸大小，常溫下一般取為0. 025～0.055mm，減少了泄漏，提高了容積效率。 
         活塞環(huán)密封的結(jié)構(gòu)
         配流軸與配流體沿軸向各槽孔間，過(guò)去采用傳統(tǒng)的O形橡膠密封圈’作為有旋轉(zhuǎn)的動(dòng)密封，摩擦阻力特別是靜摩擦阻力很大，密封圈易磨損，工作不可靠，壽命短。
        CLJM型馬達(dá)的配流軸和活塞的槽環(huán)現(xiàn)在均改用活塞環(huán)密封結(jié)構(gòu)，活塞環(huán)由鑄鐵，高強(qiáng)度鑄鐵，聚四氟乙烯或尼龍66制作。聚四氟乙烯或尼龍等配以石墨等添加劑’可降低摩擦系數(shù)，減少磨損。
          活塞環(huán)密封的液壓馬達(dá)，具有較高的容積效率（ηv=0.96—0.98左右）?？紤]環(huán)的受熱膨脹，鑄鐵活塞環(huán)裝配壓縮時(shí)的開口間隙δ=0.15—0.25mm。聚四氟乙烯活塞環(huán)開口間隙δ=1.3～2.5mm?；钊h(huán)應(yīng)有一定彈力，活塞環(huán)壓縮到間隙為0.15mm時(shí)的彈力為30～50N,以滿足馬達(dá)啟動(dòng)時(shí)的封油要求。 
                                             

                                                                                                                                                                【圖1密封環(huán)工作圖】
          配流軸上密封環(huán)受壓力油作用，貼緊孔壁和側(cè)壁，對(duì)高、低壓腔起密封作用，只在密封環(huán)開口間隙處泄漏(見圖1)。 設(shè)孔壁對(duì)密封環(huán)的摩擦力矩為M1，槽的側(cè)壁對(duì)密封環(huán)的摩擦力矩為M2，即
M1=2πr1bpfr2 (2-11) M2=2πpf（r2^3-r1^3)/3 (2-12)
式中：r1——密封環(huán)內(nèi)半徑；
r2——密封環(huán)外半徑；
b——密封環(huán)寬度；
f——孔壁或槽的側(cè)壁對(duì)密封環(huán)的摩擦系數(shù)，在潤(rùn)滑良好的情況下，f=0.01～0.05，由密封環(huán)材料及摩擦副加工表面質(zhì)量而定。
          馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)使密封環(huán)壓在孔壁上不動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副當(dāng)發(fā)生在配流軸的環(huán)槽側(cè)壁與相對(duì)密封環(huán)的側(cè)面上。若密封環(huán)隨配流軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則配流缸壁很快會(huì)磨出凹槽而破壞密封作用，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)M1>M2的要求確定密封環(huán)的內(nèi)半徑r1，并校核環(huán)內(nèi)側(cè)壁與密封環(huán)的接觸比壓。 密封環(huán)兩側(cè)面平行度之差為0.O1mm，端面與內(nèi)、外圓柱面垂直度允差為0.O1mm。
          3．連桿底部滑塊與曲軸運(yùn)動(dòng)副的結(jié)構(gòu)
          連桿底部滑塊澆有厚度小于1mm的巴氏合金的曲軸瓦，籍此提高耐磨性能。老結(jié)構(gòu)的連桿中無(wú)油孔，靠殼體內(nèi)油液潤(rùn)滑。后來(lái)改進(jìn)的結(jié)構(gòu)中，連桿中心鉆有通往底部的小油孔，并在底部開設(shè)油溝，壓力油進(jìn)入底部圓柱面，使滑塊和偏心輪相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)有良好的潤(rùn)滑。但是，由于接觸比壓大，工作中存在較大的pv值，所以底部巴氏合金容易磨損，甚至過(guò)熱而出現(xiàn)與偏心輪的咬傷，卡環(huán)使滑塊緊貼在偏心輪上。
           這種靠油孔潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)，工作中存在較大的摩擦損失，馬達(dá)機(jī)械效率較低，起動(dòng)扭矩效率通常只有0.8左右，并嚴(yán)重影響馬達(dá)的低速穩(wěn)定性（nmin≥10r/min）。
          其后改進(jìn)的連桿滑塊底部與鹽軸運(yùn)動(dòng)副間設(shè)計(jì)成靜壓平衡結(jié)構(gòu)，即在柱塞和連桿中心鉆一管孔，內(nèi)裝固定阻尼器，滑塊底部設(shè)置油腔，而不是油槽，高壓油通過(guò)中心阻尼器進(jìn)入底部油腔。油腔面積與柱塞面積比常取0. 8～0. 85左右，因此，滑塊并不浮起，工作過(guò)程中，油腔中的液壓力起減少接觸比壓作用，實(shí)現(xiàn)靜壓平衡，并使摩擦副得到良好的潤(rùn)滑。由于摩擦功損失和發(fā)熱減小，馬達(dá)的機(jī)械效率，起動(dòng)扭矩效率得到提高，接觸面磨損減小。
          CLJM型馬達(dá)的連桿曲軸運(yùn)動(dòng)副間現(xiàn)已設(shè)計(jì)成靜壓支承結(jié)構(gòu)(見圖2 (a）所示，它的特點(diǎn)是增大了油腔面積，使油腔作用面積與柱塞面積的面積比達(dá)到1.05～1.2。
          當(dāng)壓力為p中的動(dòng)力油經(jīng)柱塞端部的小孔導(dǎo)入連桿(見圖2(b）），經(jīng)連桿中心的固定阻力器Rf降壓后進(jìn)入連桿底部的矩形油腔，再經(jīng)連桿軸瓦與曲軸間的間隙孔，二次降壓后流出。 如圖2 (c)所示，連桿底部的靜壓力呈梯形臺(tái)分布狀態(tài)，矩形油腔產(chǎn)生的總反力W與壓緊力Ps平衡并通過(guò)油膜傳遞給曲軸而使連桿浮起，運(yùn)動(dòng)副金屬材料間沒有直接接觸和摩擦，液壓油起著靜壓軸承的支承作用。
          當(dāng)馬達(dá)負(fù)荷加載，壓緊力大于總支承反力時(shí)，油膜厚度h減小，h的減小又使得Ps增高，因而總壓力也隨之增高，直至與變化后的壓緊力達(dá)到平衡。 
                                                        
                                                                                                                                                                   【圖2靜壓支承結(jié)構(gòu)】 
            靜壓支承的運(yùn)動(dòng)副，因減少了摩擦功耗。機(jī)械效率和啟動(dòng)機(jī)械效率得到提高，從而也提高了馬達(dá)的工作壓力（20MPa以上）及轉(zhuǎn)速，特別是低速穩(wěn)定性改善。使馬達(dá)可在小于或等于5r／min工況下平穩(wěn)運(yùn)行。
            靜壓支承結(jié)構(gòu)雖然增加了泄漏，使容積效率有所降低，但馬達(dá)的總體綜合性能卻得到了提高。
            4．連桿球頭與活塞間球鉸副的結(jié)構(gòu)
           連桿兩頭承受著柱塞全部的作用力，但連桿球頭部接觸面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于連桿底部滑塊軸瓦面積，所以，該球鉸副具有很大的接觸比壓。
            為了提高馬達(dá)工作壓力和轉(zhuǎn)速，CLJM型馬達(dá)在設(shè)計(jì)中增大球頭直徑’將原來(lái)斯達(dá)法馬達(dá)的球頭直徑與柱塞直徑比do/d=0.53～0.55提高到do/d=0.57～0.65。CLJM-E3.15型馬達(dá)的球頭直徑增大至Φ65mm,do/d=0.65。從而有效地降低了此處的接觸比壓。
            在材料選用和工藝措施上，CLJM型馬達(dá)的連桿球頭多采用優(yōu)質(zhì)低合金滲碳鋼如20CrMri，表面滲碳淬火后，硬度為HRC58- 62。球頭研磨和拋光后，表面粗糙度在Ra0. 2～0.1μm。
高強(qiáng)度鑄鐵制成的活塞，其球窩部的幾何形位尺寸精度在嚴(yán)格保證的條件下，進(jìn)行了氣體軟氮化處理，氮化后，洛氏硬度可達(dá)HRC58～65，研磨后表面粗糙度不低于Ra0.2μm，以降低運(yùn)動(dòng)副中的摩擦力。 球鉸副通過(guò)上述兩方面措施后，許用接觸比壓提高到120MPa左右，從根本上消除了原先的咬傷及磨損現(xiàn)象。
            5．抱環(huán)結(jié)構(gòu)
          五只連桿與曲軸頸抱合后，連桿兩端均從背緣將其箍住的抱環(huán)，原先為兩體式，即一只凹盤扣入連桿背緣后，再在曲軸頸上壓入軸用彈性擋圈（見圖2-4），改用了一體的抱環(huán)(見圖3)。經(jīng)多年實(shí)踐，除安全可靠外，也利于減少不平衡的慣性力，提高馬達(dá)的穩(wěn)定性，同時(shí)，每臺(tái)減少兩只零件，降低制造成本。

本文標(biāo)題：液壓馬達(dá)里面的配流軸

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分類：液壓行業(yè)知識(shí)
標(biāo)簽： 液壓馬達(dá)