擺動(dòng)液壓馬達(dá)工作原理

  (1)葉片式擺動(dòng)馬達(dá)

  ①單葉片型擺動(dòng)馬達(dá)[圖Q(a)]  葉片把工作腔分隔成兩腔。當(dāng)壓力油進(jìn)入其中一腔時(shí)，該腔容積增大，葉片旋轉(zhuǎn)，另一腔容積減小，進(jìn)行排油。通過(guò)與葉片相連的輸出軸帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)；壓力油反向時(shí)，葉片及輸出軸反轉(zhuǎn)。單葉片型擺動(dòng)馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，軸向尺寸小，重量輕，安裝方便，利于整機(jī)布局，機(jī)械效率較高。缺點(diǎn)是密封較困難，加工復(fù)雜，兩端蓋受壓面積大，剛度不易保證，輸出軸受不平衡徑向力較大。

②多葉片型擺動(dòng)馬達(dá)[圖Q(b)、(c)]  多葉片型擺動(dòng)馬達(dá)的兩個(gè)（或三個(gè)）A腔必須同時(shí)通入壓力油，兩個(gè)（或三個(gè)）B腔也同時(shí)回油。與單葉片型相比，多葉片型擺動(dòng)馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩可增加1倍或2倍，輸出軸不受徑向力，機(jī)械效率更高。但轉(zhuǎn)角較小，內(nèi)泄漏較大，容積效率較低。

    (2)活塞式齒條齒輪型擺動(dòng)馬達(dá)

    ①單缸單作用式  圖R(a)所示為單缸單作用式齒條齒輪型擺動(dòng)馬達(dá)的工作原理。當(dāng)壓力油通入液壓缸左腔時(shí)，帶有齒條的活塞桿在壓力油的推動(dòng)下向右移動(dòng)，通過(guò)齒條、齒輪帶動(dòng)輸出軸上的負(fù)載旋轉(zhuǎn)。壓力油反向，輸出軸也反轉(zhuǎn)。此種馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封容易；傳動(dòng)效率高，轉(zhuǎn)矩和角速度傳遞均較平穩(wěn)；位置精度便于控制。缺點(diǎn)是制造和安裝要求較高。

    ②單缸雙作用式  如圖R(b)所示，當(dāng)壓力油同時(shí)進(jìn)入液壓缸的左、右腔時(shí)，上、下兩活塞相對(duì)移動(dòng)，共同帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩。若壓力油進(jìn)入中腔，則齒輪作反向轉(zhuǎn)動(dòng)。與單作用式比較，輸出轉(zhuǎn)矩大。但行程較短，轉(zhuǎn)角較小，制造和安裝精度要求更高。

③雙缸雙作用式如圖R(c)所示，上、下兩個(gè)液壓缸相互獨(dú)立。當(dāng)壓力油從油口A、D進(jìn)入時(shí)，上缸的活塞右移，下缸的活塞左移，共同帶動(dòng)齒輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩，此時(shí)，油口B、C排油；壓力油反向時(shí)，齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。與同樣尺寸的單缸雙作用式相比，雙缸雙作用式擺動(dòng)馬達(dá)的行程較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)角較大。

(3)活塞螺旋型擺動(dòng)馬達(dá)  圖S(a)所示為一種活塞螺旋型擺動(dòng)馬達(dá)的工作原理，活塞與螺桿組成螺旋副，螺桿的左、右兩半分別為右旋和左旋螺紋，各自與左、右兩個(gè)活塞旋合。當(dāng)壓力油從兩個(gè)活塞中間通入時(shí)，兩活塞各自向相反的方向運(yùn)動(dòng)，共同帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩。若壓力油反向時(shí)，螺桿反向旋轉(zhuǎn)。輸出轉(zhuǎn)矩大，螺桿上不受軸向力。但行程短，轉(zhuǎn)角小，螺旋處泄漏較大，只能用于低壓。圖S(b)所示為另一種活塞螺旋型擺動(dòng)馬達(dá)，其原理與圖S(a)所示馬達(dá)相同，但圖S(b)所示馬達(dá)用密封圈將活塞的左右腔隔開(kāi)，螺旋副處不必另設(shè)密封，故內(nèi)泄漏大為減少，可用于高壓。

    (4)活塞鏈?zhǔn)綌[動(dòng)馬達(dá)  如圖T所示，活塞鏈?zhǔn)綌[動(dòng)馬達(dá)的大、小活塞都與鏈條固定。鏈輪裝在輸出軸上，鏈條和鏈輪嚙合。通人壓力油時(shí)，因大活塞受到的推力大，就沿壓力作用方向直線(xiàn)移動(dòng)，通過(guò)鏈條、鏈輪的傳動(dòng)，使輸出軸旋轉(zhuǎn)。若壓力油反向，輸出軸也反轉(zhuǎn)。馬達(dá)可同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)相隔一定距離的負(fù)載同向等速旋轉(zhuǎn)。作用在軸上的載荷小，工作可靠。但鏈條易磨損；高速時(shí)，傳動(dòng)不夠平穩(wěn)。

    (5)活塞式曲柄連桿型擺動(dòng)馬達(dá)  如圖U所示，活塞式曲柄連桿型擺動(dòng)馬達(dá)的液壓缸缸筒能夠擺動(dòng)。活塞桿與曲柄連接，曲柄與輸出軸相連。壓力油通入活塞腔時(shí)，活塞桿推動(dòng)曲柄運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩。回程時(shí)借助于外力將活塞推回。此種馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易；曲柄越長(zhǎng)，輸出力矩越大，易于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)。

(6)活塞來(lái)復(fù)式擺動(dòng)馬達(dá)如圖V所示，在活塞來(lái)復(fù)式擺動(dòng)馬達(dá)中，當(dāng)壓力油從A口進(jìn)入推動(dòng)活塞向左作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，B口排油。圖V中主軸固定，通過(guò)來(lái)復(fù)螺旋副迫使來(lái)復(fù)桿及與之固接的缸體旋轉(zhuǎn)。若B口進(jìn)油，A口排油，則缸體反轉(zhuǎn)。馬達(dá)轉(zhuǎn)角的大小取決于活塞行程。此種馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，工作平穩(wěn)可靠，密封容易。缺點(diǎn)是加工成本較高。

    這種馬達(dá)也可將活塞內(nèi)外徑處設(shè)計(jì)成雙螺旋副，這時(shí)結(jié)構(gòu)更緊湊，工作更平穩(wěn)，但加工和裝配要求相應(yīng)提高。

    除了上述一些液壓馬達(dá)外，近來(lái)國(guó)外還推出了一種皮囊式擺動(dòng)液壓馬達(dá)，此馬達(dá)內(nèi)部對(duì)稱(chēng)布置一對(duì)可充人或排出液壓介質(zhì)的皮囊，通過(guò)皮囊的膨脹和收縮即可帶動(dòng)馬達(dá)的輸出軸擺動(dòng)。當(dāng)一個(gè)皮囊充入壓力液體時(shí)，它推動(dòng)一個(gè)環(huán)形桿臂，使馬達(dá)輸出軸擺動(dòng)，而另一個(gè)皮囊排液。兩個(gè)皮囊的進(jìn)回液體通過(guò)一個(gè)四通換向閥來(lái)控制，從而使馬達(dá)變換擺動(dòng)方向。該馬達(dá)具有運(yùn)動(dòng)精度高、泄漏小、污染敏感度低、液體介質(zhì)適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)角達(dá)100°，轉(zhuǎn)矩達(dá)31ON·m。