一、挖機上液壓馬達的作用和位置
大家都知道液壓挖掘機的工作原理,通過發(fā)動機把柴油的化學能轉(zhuǎn)化為機械能,由液壓柱塞泵把機械能轉(zhuǎn)換成液壓能,通過液壓系統(tǒng)把液壓能分配到各執(zhí)行元件(液壓油缸、回轉(zhuǎn)馬達+減速機、行走馬達+減速機),由各執(zhí)行元件再把液壓能轉(zhuǎn)化為機械能,實現(xiàn)工作裝置的運動、回轉(zhuǎn)平臺的回轉(zhuǎn)運動、整機的行走運動。
1)行走動力傳輸路線:
柴油機——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵(機械能轉(zhuǎn)化為液壓能)——分配閥——中央回轉(zhuǎn)接頭——行走馬達(液壓能轉(zhuǎn)化為機械能)——減速箱——驅(qū)動輪——軌鏈履帶——實現(xiàn)行走
2)回轉(zhuǎn)運動傳輸路線:
柴油機——聯(lián)軸節(jié)——液壓泵(機械能轉(zhuǎn)化為液壓能)——分配閥——回轉(zhuǎn)馬達(液壓能轉(zhuǎn)化為機械能)——減速箱——回轉(zhuǎn)支承——實現(xiàn)回轉(zhuǎn)
二、挖機液壓泵和液壓馬達對比
中學我們學過,發(fā)電機和電動機的區(qū)別,想必大家都知道發(fā)電機是用來發(fā)電的,將機械能轉(zhuǎn)化為電能,電動機是用來將電能轉(zhuǎn)化為動能的。
在中國的教育體系中,液壓課程只有在大學、研究生階段涉及,不接觸工程機械的話,可能很多人一輩子就不會學到液壓泵和液壓馬達的知識。
液壓泵和液壓馬達也是這種對應(yīng)關(guān)系,液壓泵是將機械能轉(zhuǎn)化為高壓液壓油的液壓能提供給液壓油缸、液壓馬達等;液壓馬達是將高壓液壓油的液壓能轉(zhuǎn)化為動能驅(qū)動挖掘機行走。
變量液壓泵和變量液壓馬達的區(qū)別有哪些呢?
現(xiàn)代各品牌的挖掘機普遍采用了變量泵(有串聯(lián)安裝、并聯(lián)安裝兩種方式),而且變量可自動調(diào)節(jié),即泵內(nèi)的斜盤角度可根據(jù)實際工況來自動改變它的大小,斜盤角度大輸出油量大,角度小輸出油量也小,比如挖機在啟動后的待機狀態(tài),斜盤的角度就小,油量輸出小,在挖機工作狀態(tài),斜盤角度大,油量輸出大,這一過程是“全自動”調(diào)節(jié)的。
接下來聊聊回轉(zhuǎn)馬達與行走馬達。
因為大多數(shù)挖機的回轉(zhuǎn)馬達的斜盤是固定的,也就是定量馬達,所以在這里不討論。
主要細述一下行走馬達,我們知道大多數(shù)品牌的挖掘機,行走分成兩個檔位,這在儀表盤都清晰標有“烏龜與兔子檔”的按鈕,其寓意也就是一個檔位走的慢,一個檔位走的快,這一過程也是用改變馬達斜盤的角度來實施的,這在上述馬達切剖圖上可以知曉的,見下圖。
在這里有個問題;當按了兔子檔,挖機行走變快了,是不是它的斜盤角度變大了呢?好多略懂挖機知識的人在這個認知觀上也是相當模糊的,其實這是一個謬誤概念。
這對主泵來說,斜盤角度大,輸出油量大、功率大,這沒錯,但對馬達來說,卻正好相反,馬達是油量的受體,是油量的執(zhí)行元件,內(nèi)部斜盤角度大等于容積大了,接收油量也大,速度變慢了,爬行力大了,反之斜盤角度小,接收油量小,速度變快了,而爬行力卻小了。所以有經(jīng)驗的挖機駕駛員在挖機爬坡時都采用烏龜擋。
液壓泵:斜盤傾角變大→活塞行程變大→液壓泵旋轉(zhuǎn)一周輸出流量變大
烏龜檔:液壓馬達斜盤傾角變大→活塞行程變大→馬達旋轉(zhuǎn)一周所需流量變大→行走變慢
兔子檔:液壓馬達斜盤傾角變小→活塞行程變小→馬達旋轉(zhuǎn)一周所需流量變小→行走變快
有些概念必須澄清下,挖機上有“油量的自動控制”與“自動怠速控制”是完全不一樣的概念,一個是控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,一個控制主泵的油量,哪怕是發(fā)動機處在高速狀態(tài),只要是挖機不工作,泵所輸出油量也是最小。
三、液壓馬達也分斜盤式和斜軸式
挖掘機液壓泵分為斜盤式(一般為串聯(lián)泵,靠改變斜盤傾角,改變流量)和斜軸式(一般為并聯(lián)泵,靠改變缸體角度,改變流量),大家知道泵和馬達是可逆的,所以液壓馬達也分為斜軸式和斜盤式兩類。
斜盤式馬達(或者泵):缸體中心線與傳動軸重合,靠斜盤推動柱塞做直線反復運動。柱塞受側(cè)向力作用(上下憋著勁),對缸體產(chǎn)生傾覆力矩,故斜盤角不能太大,一般小于20度。但抗扭振性能好,集成化容易。變量機構(gòu)驅(qū)動斜盤擺動,慣性力小,變量響應(yīng)速度快。
比如,甲友提供自己沃爾沃EC700CL用的就是斜軸式變量馬達。
斜軸馬達(或者泵):缸體中心線與傳動軸成一個交角。因為是缸體上下動,所以柱塞不受側(cè)向力作用,缸體產(chǎn)生傾覆力矩較小,軸傾角可以變得很大,可達25-30度??古ふ裥阅懿缓?,集成化困難。變量機構(gòu)驅(qū)動缸體擺動,變量響應(yīng)速度慢。
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