【正文】 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 國(guó) 外目前的液壓馬達(dá)研制 技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而與此同時(shí)我國(guó)卻尚處于起始階段，主要還是通過(guò)對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，經(jīng)過(guò)吸收和再創(chuàng)新兩個(gè)過(guò)程，來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓馬達(dá)的設(shè)計(jì)與制造。國(guó)內(nèi)主要是由 我國(guó)自主研發(fā)的 CY系列柱塞泵 /馬達(dá) 。 70 年代初，工程機(jī)械、建筑機(jī)械、礦山機(jī)械等紛紛采用液壓技術(shù)，使得液壓馬達(dá)有了大幅度發(fā)展，但由于對(duì)于一些關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)副缺乏認(rèn)識(shí)，仍是測(cè)繪、 仿制和經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比設(shè)計(jì)，雖然研制者甚多，但沒(méi)有一臺(tái)液壓馬達(dá)通過(guò)試驗(yàn)鑒定。 且 變量范圍偏小。隨著社會(huì)的進(jìn)步 ,人們對(duì)工作環(huán)境的要求越來(lái)越高 ,噪聲是工作環(huán)境優(yōu)劣的一個(gè)重要衡指標(biāo)。采用模型馬達(dá) 的試驗(yàn)技術(shù)和實(shí)際更相近 ,結(jié)果可以更逼真地描述其實(shí)際工作的情況 ,這對(duì)于馬達(dá)的研究和新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化有十分重要的作用。 這種基于模型思想的測(cè)試平臺(tái)對(duì)元件的優(yōu)化和改進(jìn)有著十分重要的指導(dǎo) 意義。他們采用液壓系統(tǒng)軟件 EASYS和 ADAMS聯(lián)合建立虛擬樣機(jī)?？梢栽?計(jì)算機(jī)上建立機(jī)械系統(tǒng)的三維模型 ， 模擬在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性 ， 它以對(duì)象的動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型為核心 ， 其他相關(guān)模型為補(bǔ)充。 (4)油溫 ： 在 80年代 ，技術(shù)規(guī)定通常最高工作油溫為 60℃ 。 柱塞式液壓馬達(dá) 葉片式液壓馬達(dá) 擺線式液壓馬達(dá) 圖 12 各種類(lèi)型的馬達(dá) 共 38 頁(yè) 第 6 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)液壓馬達(dá)性能提出了更高要求現(xiàn)有達(dá)性能較之過(guò)去有較大改進(jìn)，可以從以下幾個(gè)方面看出一些新的發(fā)展方向 : (l)壓力 ：過(guò)去額 定壓力在 21Mpa以下 的馬達(dá) 現(xiàn)在 已經(jīng)不多見(jiàn)了，現(xiàn)在的液壓馬達(dá)額定壓力有明顯的提高，大都在 2540MPa 之間。 液壓馬達(dá) 和液壓缸是 液壓傳動(dòng)系 統(tǒng)中兩大輸出執(zhí)行元件 ，它 們廣泛地應(yīng)用于機(jī)械工程、農(nóng)業(yè) 、軍事 、 航空 航天等領(lǐng)域。 (1)采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達(dá)到 40Mpa，瞬間最高壓力達(dá)到 48Mpa； (2)調(diào)節(jié)和控制方式多樣化； (3)進(jìn)一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的效率； (4)發(fā)展與機(jī)械、液力、電力傳動(dòng)組合的復(fù)合式調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置； (5)發(fā)展具有節(jié)能、儲(chǔ)能功能的高效系統(tǒng)； (6)進(jìn)一步降低噪聲； (7)應(yīng)用液壓螺紋插裝閥技術(shù)，緊湊結(jié)構(gòu)、減少漏油。液壓系統(tǒng)將由過(guò)去的電氣液壓 onoE系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng) ,為適應(yīng)上述發(fā)展 ,壓力、流量、位置、溫度、速度、加速度等傳感器應(yīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。今后應(yīng)重視解決：嚴(yán)格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的污染，發(fā)展封閉式系統(tǒng)，防止外部污染物侵入系統(tǒng)；應(yīng)改進(jìn)元件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使之具有更大的耐污染能力。 ③ 采用靜壓技術(shù)，新型密封材料，減少磨擦損失。 液壓潛孔 鉆機(jī) 液壓履帶起重機(jī) 液壓 挖掘機(jī) 高頻液壓打拔樁機(jī) 圖 11 液壓技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用 共 38 頁(yè) 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 由于 液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高科技成果，如：自控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、可靠性及新工藝新材料等，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展，也使產(chǎn)品的質(zhì)量、水平有一定的提高。 [關(guān)鍵字 ]： 高壓液壓馬達(dá)， solidworks，高壓自動(dòng)控制 Abstract: Foreign hydraulic motor current technology is quite mature and developed, while our country is still at the initial stage, mainly through the introduction of foreign advanced technology, and reinnovation after absorbing two processes to design and hydraulic motors manufacturing. Therefore, this issue mainly through the threedimensional drawing software solidworks on Cline simulating the highpressure hydraulic motor design, and the corresponding principles and main ponents of the structure design and calculation, the final pletion of the highpressure hydraulic Cline design and manufacture of hydraulic motors General Plan. Keywords: highpressure hydraulic motors, solidworks, High Pressure SelfControl 1 緒論 液壓技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì) 液壓系統(tǒng) 利用 液壓泵 將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過(guò)液體壓力能的變化來(lái)傳遞能量，經(jīng)過(guò)各種 控制閥 和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件 (液壓缸 或 馬達(dá) )把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個(gè)問(wèn)題： ① 減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失。今后，將發(fā)展無(wú)泄漏元件和系統(tǒng)，如發(fā)展集成化和復(fù)合化的元件和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)管連接，研制新型密封和無(wú)泄漏管接頭，電機(jī)油泵組合裝置等 。要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)通用工具軟件，開(kāi)發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自校正，在故障發(fā)生之前進(jìn)行補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。液壓行業(yè)： 液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動(dòng)、無(wú)泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展；開(kāi)發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。為了保護(hù)環(huán)境，研究采用生物降解迅速的壓力流體，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介質(zhì)替代礦物液壓油 。它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、便于啟動(dòng)和制動(dòng)、調(diào)節(jié) (調(diào)速及換向 )靈敏度高。在向高速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)低速大扭矩液壓馬達(dá)的低速穩(wěn)定性性能方面也有了一定的提高，很多該類(lèi)液壓馬達(dá)能夠在 或者更低轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行，如寧波意寧的 INM61600 液壓馬達(dá)連續(xù)運(yùn)行轉(zhuǎn)速為 250rpm，最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速 400rpm，最高壓力 45MPa。 （ 6）特種液壓馬達(dá)，在某些工業(yè)、軍工、深海領(lǐng)域等有特殊工況和特殊性能要求下的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，它們往往需要有特殊性能要求的液壓馬達(dá)，需要進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。這是一種初步的虛擬樣機(jī)的思想 ， 對(duì)以后的研究有重要的啟發(fā)意義。 近年來(lái) ,隨著電子傳感技術(shù)的進(jìn)步 ,使得在馬達(dá)的基本結(jié)構(gòu)不變的條件下對(duì) 其 內(nèi)部流體特性進(jìn)行檢測(cè)成為可能 。 此外 ,IVANTYSYNOVA 研究小組還建立了柱塞副腔內(nèi)的壓力分布測(cè)試平臺(tái)。 此外 ,國(guó)外還有很多研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的研究。 側(cè)時(shí) 教授 通過(guò)考慮油液的壓縮性和泄漏進(jìn)行分析驗(yàn)證了奇數(shù)和偶數(shù)柱塞泵 馬達(dá)的脈動(dòng)差別不大的結(jié)論德國(guó)亞深工業(yè)大學(xué)通過(guò)研究在泵 馬達(dá)的殼體上設(shè)置減振結(jié)構(gòu) ,如圖 ,在一定程度降低柱塞泵的振動(dòng) ,此項(xiàng)成果已經(jīng)在 的泵馬達(dá)上應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)使其排量增大16％ ,體積縮小 18％。所有這些都促進(jìn)了高壓液壓馬達(dá)朝著多樣性的方向發(fā)展。 另外 國(guó)外的廠家有豐富的產(chǎn)品線 ,產(chǎn)品系列多 ,產(chǎn)品型號(hào)全 ,比如 Rexroth 的 AF 系列、 AV 系列、 KAV 系列等 ,為工業(yè)液壓和工程機(jī)械液壓行業(yè)配置了豐富的產(chǎn)品線。 與滑靴斜盤(pán)式軸向柱塞 泵 /馬達(dá) 相比， 斜軸式泵 /馬達(dá)有下列優(yōu)點(diǎn)： 1) 柱塞的側(cè)向力比直軸式的柱塞側(cè)向力小得多。 2) 快速變量時(shí)需要克服較大的慣性矩。直柱塞，傾角為7~? 25? A7V變量泵 結(jié)構(gòu) 2 5 5 80、10 11 160、 250、 35500 恒功率變量 恒壓變量 液控變量 電控比例變量 手動(dòng)變量 在開(kāi)始系統(tǒng)中作變量泵用。從輸出軸方向看，如果壓力油從后蓋左側(cè)進(jìn)入，則輸出軸為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（右轉(zhuǎn)）；如果壓力油從后蓋右側(cè)進(jìn)入，則輸出軸為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（左轉(zhuǎn)）。這時(shí)，變量活塞上腔為高壓、下腔為低壓，在壓差作用下，變量活塞處于下端，即處于最大擺角，此時(shí)的流量最大。這時(shí)，變量活塞又在另一位置處于新的平衡狀態(tài)。 產(chǎn)品介紹 如圖 23 TJVM5斜軸式軸向柱塞變量馬達(dá) 共 38 頁(yè) 第 15 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 23 TJVM4— HA1 TJVM型斜軸式軸向柱塞變量馬達(dá)一般用作馬達(dá)，但在閉式系統(tǒng)中也可作變量泵使用。當(dāng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后，柱塞側(cè)面與缸腔內(nèi)壁接觸，迫使柱塞偕同缸體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)傳動(dòng)軸等速旋轉(zhuǎn)時(shí)，缸體只能以一個(gè)角速度運(yùn)動(dòng)。 式 （ 31） 中的 ??dd 為缸體傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)角差對(duì)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)角的導(dǎo)數(shù)。 傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)一周，柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的形成為 ?sin2RS ? （ 35） 此時(shí)，斜軸泵的排量為 （ 36） 式中 d — 柱塞直徑； z — 柱塞數(shù)。它們離開(kāi)上死點(diǎn)的轉(zhuǎn)角 i? 各不相同，故斜軸泵的瞬時(shí)理論流量為同一瞬間所有在排油區(qū)柱塞的瞬時(shí)流量之和，即 （ 38） 如果斜軸泵的柱塞數(shù)為 z ，則兩相鄰柱塞間的夾角為 （ 39） 假如在排油 區(qū)中離上死點(diǎn)最近的一個(gè)柱塞的轉(zhuǎn)角是 1? （ z?? 20 ?? ），共有 m 個(gè)柱塞處于排油區(qū)，則以下幾個(gè)柱塞距上死點(diǎn)的轉(zhuǎn)角分別為 ??? 212 ?? ， ? ， ??? )1(21 ??? ii ， ? ，??? )1(21 ??? mm 。為減少磨損，斜盤(pán)式軸向柱塞泵的斜盤(pán)傾角 ? 一般不超過(guò) 20? 。與斜盤(pán)式軸向柱塞泵不一樣的是傳動(dòng)軸法蘭盤(pán)必須繞自身軸線旋轉(zhuǎn)。但對(duì)于斜軸式軸向柱塞泵來(lái)說(shuō)，承受軸向分力的軸承負(fù)荷較重，設(shè)計(jì)較困難；承受徑向分力的軸承負(fù)荷相對(duì)較輕，較易選用。在保證性能、強(qiáng)度、剛度的前提下，通常用繪制草圖法，試算出最緊湊 的結(jié)構(gòu)尺寸，并考慮有較好的工藝性。m a x2 2 2 1 . 6 2 1 4 . 5s in 7 2 2 s in 2 5Vd m mzR? ? ? ?? ? ?? ? ?2 m a x2 s in4V d z R? ???0 m a x m a x2 sin ( 2 .2 ~ 2 .7 ) 2 sin 5 5L l l R d R m m??? ? ? ? ? ? ? 共 38 頁(yè) 第 24 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線