液壓維修第4章 液壓馬達(dá)的故障排除與維修

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1、第4章液壓馬達(dá)的故障排除與維修4.1液壓馬達(dá)的概述4.1.1液壓馬達(dá)的作用和分類從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來看，液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓馬達(dá)工況；反之，當(dāng)液壓馬達(dá)的主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，也可變?yōu)橐簤罕霉r。因為它們具有同樣的基本結(jié)構(gòu)要素——密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。但是，由于液壓馬達(dá)和液壓泵的工作條件不同，對它們的性能要求也不一樣，所以同類型的液壓馬達(dá)和液壓泵之間，仍存在許多差別。首先，液壓馬達(dá)應(yīng)能夠正、反轉(zhuǎn)，因而要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍需要足夠大，特別對它

2、的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求因此它通常都采用滾動軸承或靜壓滑動軸承；其次，液壓馬達(dá)由于在輸入壓力油條件下工作，因而不必具備自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起動轉(zhuǎn)矩。由于存在著這些差別，使得液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上比較相似，但不能可逆工作。液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)來分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式等幾種。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬于低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動慣量小

3、，便于啟動和制動，調(diào)節(jié)（調(diào)速及換向）靈敏度高。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大，所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的基本型式是徑向柱塞式，此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式，低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低（有時可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn)），因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需要減速裝置，使傳動機(jī)構(gòu)大為簡化，通常低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。4.1.2液壓馬達(dá)的性能參數(shù)1.液壓馬達(dá)的容積效率和轉(zhuǎn)速在液壓馬達(dá)的各項性能參數(shù)中，壓力、排量、流量等參數(shù)與液壓泵同類參數(shù)有相似的含義，其原則差別在

4、于：在泵中它們是輸出參數(shù)，在馬達(dá)中則是輸入?yún)?shù)。在不考慮泄漏的情況下，液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)所需要輸入的液體體積稱為液壓馬達(dá)的排量，在不考慮泄漏的情況下，單位時間所需輸入的液體體積稱為液壓馬達(dá)的理論流量。即真正轉(zhuǎn)換成輸出轉(zhuǎn)速所需的流量。則（3—1）但由于液壓馬達(dá)存在泄漏，故實際所需流量應(yīng)大于理論流量。設(shè)液壓馬達(dá)的泄漏量為，則實際供給液壓馬達(dá)的流量為（3—2）85液壓馬達(dá)的容積效率為理論流量比實際流量，即（3—3）液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速公式為（3—4）衡量液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速性能好壞的一個重要指標(biāo)是最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，它是指液壓馬達(dá)在額定負(fù)載下不出現(xiàn)爬行（抖動或時轉(zhuǎn)時停）現(xiàn)

5、象的最低轉(zhuǎn)速。在實際工作中，一般都希望最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速越小越好，這樣就可以擴(kuò)大馬達(dá)的變速范圍。2.液壓馬達(dá)的機(jī)械效率和轉(zhuǎn)矩因液壓馬達(dá)存在摩擦損失，使液壓馬達(dá)輸出的實際轉(zhuǎn)矩小于理論轉(zhuǎn)矩，設(shè)由摩擦造成的轉(zhuǎn)矩?fù)p失為，則，液壓馬達(dá)的機(jī)械效率為實際輸出轉(zhuǎn)矩與理論轉(zhuǎn)矩的比值，即（3—5）則液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩表達(dá)式為（3—6）式中是液壓馬達(dá)進(jìn)、出口處的壓力差。3.液壓馬達(dá)的總效率液壓馬達(dá)的總效率為液壓馬達(dá)的輸出功率與液壓馬達(dá)的輸入功率之比，即（3—7）由上式可知，液壓馬達(dá)的總效率等于液壓馬達(dá)的容積效率與液壓馬達(dá)的機(jī)械效率的乘積。4.2齒輪式液壓馬達(dá)的故障排除

6、與維修4.2.1簡介齒輪馬達(dá)具有與齒輪泵相類似的優(yōu)點(diǎn)，例如結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、價格低等。其缺點(diǎn)效率低、啟動性差、輸出轉(zhuǎn)速脈動嚴(yán)重，故其應(yīng)用較少。圖4—1所示為85齒輪馬達(dá)工作原理圖。為兩齒輪嚙合點(diǎn)，齒高為，嚙合點(diǎn)到齒根距離分別為和。由于和都小于，所以壓力油作用在齒面上時，兩個齒輪就分別產(chǎn)生了作用力和（為輸入壓力，為齒寬），使兩齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)，并將油排至低壓腔。圖4—1齒輪馬達(dá)工作原理齒輪馬達(dá)與齒輪泵的結(jié)構(gòu)也很類似。圖4—2所示為CM-FA/FC型中高壓齒輪馬達(dá)外形圖，圖4—3所示為CM－F型齒輪馬達(dá)外形圖，圖4—4所示為型齒輪馬達(dá)

7、的結(jié)構(gòu)圖，它的結(jié)構(gòu)與系列的齒輪泵基本相同，但由于液壓馬達(dá)的工作特點(diǎn)，它們還有差別，主要表現(xiàn)在：馬達(dá)的進(jìn)出油孔徑相同，以適應(yīng)正、反轉(zhuǎn)；有單獨(dú)的外泄油口，需直接回油箱；沒有軸向間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，使用固定的軸向間隙（但現(xiàn)已有采用軸向間隙自動補(bǔ)償?shù)凝X輪馬達(dá)）。它和齒輪泵一樣，齒輪馬達(dá)由于密封性差，容積效率較低和低速穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，一般多用于高轉(zhuǎn)速低扭矩的場合。圖4—2CM-FA/FC型中高壓齒輪馬達(dá)圖4—3CM－F型齒輪馬達(dá)圖4—4型齒輪馬達(dá)的結(jié)構(gòu)齒輪馬達(dá)在工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械和林業(yè)機(jī)械上有所應(yīng)用。國內(nèi)液壓馬達(dá)工作壓力一般＜10MPa，扭矩在17.4～1

8、12，轉(zhuǎn)速在1800左右。其型號有型、型、型、型等漸開線齒形馬達(dá)，還有型擺線齒形內(nèi)嚙合液壓馬達(dá)等。4.2.2齒輪馬達(dá)常見故障與排除方法1.液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速降低，輸出轉(zhuǎn)矩降低（1）產(chǎn)