QJM系列液压马达的工作原理与内部构造

QJM系列液压马达内部构造
图1为QJM型球塞式内曲线液压马达的工作原理图。

【图6-4】

【图6-5】

它由转子缸体2、导轨3和柱塞5-钢球1组成的球塞副、配流轴．4、外壳6等组成。图1为具有10球塞六作用次数的马达。所谓作用次数z，即每个球塞随转子转一转往复的次数，也即导轨所具有的曲线凹凸数。配流轴4的作用是依次将高压油分配给各球塞，并将低压油从各球塞依次通过配流轴排出。柱塞5在高压油推动下，带动钢球1沿径向向外运动，与曲线导轨3接触，钢球1与导轨曲线的相互作用如图6-5所示。柱塞副所产生的液压力P是沿柱塞轴线的。该力分为两个力Ⅳ与F，Ⅳ力与导轨曲线相垂直，并与导轨曲线的反力相平衡。分力F即为推动缸体旋转的切向力。切向力F与向径P(P为滚轮中心至马达旋转中心的距离)的乘积即为该球塞所产生的扭矩。各作功柱塞产生的扭矩之和即为液压马达在该瞬时的输出扭矩。 为便于读者进一步了解，现以六作用八球塞的马达导轨展。

导轨3的每段曲面都分成球塞上升（即外伸）的半个区段和下降（即内缩）的半个区段，如一号曲面中的a和b所示。配流轴4的圆周上均匀分布12个如a’、b’所示的配流窗口，这些窗口交替分成两组，通过配流轴上的轴向孔分别和进、回油口A、B相通。每一组的六个配流窗口a’、b’应分别对准六个同向半段曲面a和b的中间位置。

现设定内曲面的a段对应高压区，b段对应低压区(即a’通进油B，b’通回油A)，在图示瞬间，曲面三、六中的位于a区的球塞处在高压油的作用工况；曲面一、四位于b区段的球塞处于回油工况；其余球塞则处于过渡状态（即与高、低压回路均不通）。这样，球塞三、六在压力油作用下产生推力P，将球塞紧紧压在导轨曲面上进而产生如图6-5中所示的切向分力F，推动缸体旋转，形成输出力矩。

当球（柱）塞一进入a段，就会产生扭矩推动缸体旋转。随着缸体旋转，柱塞外伸，越过顶点进入b段，使其和回油相通，使柱塞内缩。柱塞滚球组在a段向b段过渡的一瞬时，柱塞油孔被配流轴密封间隔封闭，此时柱塞应没有径向位移，以免发生困油（或气蚀）现象。凡处于a段的柱塞都进油，处于b段的柱塞都回油，而设计时使曲线数(作用数x)和柱塞数不相等，因此总有一部分柱塞处于导轨曲面的a段（相应的总有一部分柱塞处于曲面的b段），使得缸体和输出轴能均匀地连续旋转。
 
球塞式液压马达与其他内曲线马达一样，其排量等于马达一转中所有柱塞工作容积之和。即
q=πhzyxd^2/4 (mL/r)
式中 q-排量(mL/r);
d-柱（球）塞副中柱塞直径;
h-柱（球）塞行程；
z-每排球塞数；
y-马达内的柱（球）塞排数;
x-作用次数（即导轨曲线起伏凹凸数）。
其理论扭矩为
M=q?Δp/2π (N?m)
式中M-理论扭矩(N?m)；
q-马达排量(mL/r)；
△p-工作压差(MPa)。