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QJM系列液壓馬達的工作原理與內部構造
QJM系列液壓馬達內部構造
圖1為QJM型球塞式內曲線液壓馬達的工作原理圖。
【圖6-4】
【圖6-5】
它由轉子缸體2、導軌3和柱塞5-鋼球1組成的球塞副、配流軸．4、外殼6等組成。圖1為具有10球塞六作用次數的馬達。所謂作用次數z，即每個球塞隨轉子轉一轉往復的次數，也即導軌所具有的曲線凹凸數。配流軸4的作用是依次將高壓油分配給各球塞，并將低壓油從各球塞依次通過配流軸排出。柱塞5在高壓油推動下，帶動鋼球1沿徑向向外運動，與曲線導軌3接觸，鋼球1與導軌曲線的相互作用如圖6-5所示。柱塞副所產生的液壓力P是沿柱塞軸線的。該力分為兩個力Ⅳ與F，Ⅳ力與導軌曲線相垂直，并與導軌曲線的反力相平衡。分力F即為推動缸體旋轉的切向力。切向力F與向徑P(P為滾輪中心至馬達旋轉中心的距離)的乘積即為該球塞所產生的扭矩。各作功柱塞產生的扭矩之和即為液壓馬達在該瞬時的輸出扭矩。 為便于讀者進一步了解，現以六作用八球塞的馬達導軌展。
導軌3的每段曲面都分成球塞上升（即外伸）的半個區段和下降（即內縮）的半個區段，如一號曲面中的a和b所示。配流軸4的圓周上均勻分布12個如a’、b’所示的配流窗口，這些窗口交替分成兩組，通過配流軸上的軸向孔分別和進、回油口A、B相通。每一組的六個配流窗口a’、b’應分別對準六個同向半段曲面a和b的中間位置。
現設定內曲面的a段對應高壓區，b段對應低壓區(即a’通進油B，b’通回油A)，在圖示瞬間，曲面三、六中的位于a區的球塞處在高壓油的作用工況；曲面一、四位于b區段的球塞處于回油工況；其余球塞則處于過渡狀態（即與高、低壓回路均不通）。這樣，球塞三、六在壓力油作用下產生推力P，將球塞緊緊壓在導軌曲面上進而產生如圖6-5中所示的切向分力F，推動缸體旋轉，形成輸出力矩。
當球（柱）塞一進入a段，就會產生扭矩推動缸體旋轉。隨著缸體旋轉，柱塞外伸，越過頂點進入b段，使其和回油相通，使柱塞內縮。柱塞滾球組在a段向b段過渡的一瞬時，柱塞油孔被配流軸密封間隔封閉，此時柱塞應沒有徑向位移，以免發生困油（或氣蝕）現象。凡處于a段的柱塞都進油，處于b段的柱塞都回油，而設計時使曲線數(作用數x)和柱塞數不相等，因此總有一部分柱塞處于導軌曲面的a段（相應的總有一部分柱塞處于曲面的b段），使得缸體和輸出軸能均勻地連續旋轉。
球塞式液壓馬達與其他內曲線馬達一樣，其排量等于馬達一轉中所有柱塞工作容積之和。即
q=πhzyxd^2/4 (mL/r)
式中 q-排量(mL/r);
d-柱（球）塞副中柱塞直徑;
h-柱（球）塞行程；
z-每排球塞數；
y-馬達內的柱（球）塞排數;
x-作用次數（即導軌曲線起伏凹凸數）。
其理論扭矩為
M=q?Δp/2π (N?m)
式中M-理論扭矩(N?m)；
q-馬達排量(mL/r)；
△p-工作壓差(MPa)。
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