任务1 全液压钻机液压马达的选用
知识目标：★掌握液压马达的工作原理及特点。
★掌握液压马达主要性能参数。
能力目标：★正确选用液压马达。
任务导入
图3-1所示为一种架柱式全液压钻机,它是通过钻杆和钻头旋转、动力头前进和后退。完成钻孔作业的。在钻孔作业过程中,全液压钻机的是靠什么执行元件来实现钻杆和钻头的旋转的呢?
图3-1 架柱式全液压钻机
任务分析
对于全液压钻机,一般要求具有钻进能力大,钻进速度快,操作简单,工作稳定可靠,移动安装方便和安全。显然选择适当的液压马达,通过液压马达来驱动钻杆和钻头,来完成钻机的钻孔任务是很好的决策。
相关知识
液压马达是液压执行元件,它和液压缸一样,都是将液体的压力能转变为机械能输出,驱动工作机构做功。液压马达能实现连续的旋转运动,输出扭矩和转速。
一、液压马达的特点及分类
液压马达和液压泵在结构类型上的分类一样,有齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式等基本型式。(https://www.daowen.com)
液压马达按其额定转速分为高速和低速两大类,额定转速高于500r/min的属于高速液压马达,额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。
高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小,便于启动和制动,调速和换向的灵敏度高。通常高速液压马达的输出转矩不大(仅几十牛米到几百牛米),所以又称为高速小转矩液压马达。
低速液压马达的基本型式是径向柱塞式,例如单作用曲轴连杆式、液压平衡式和多作用内曲线式等。此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式。低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低(有时可达每分种几转甚至零点几转),因此可直接与工作机构连接,不需要减速装置,使传动机构大为简化,通常低速液压马达输出转矩较大(可达几千牛米到几万牛米),所以又称为低速大转矩液压马达。
二、液压马达的性能参数
液压马达的性能参数很多。下面是液压马达的主要性能参数。
1.排量、流量和容积效率
习惯上将马达的轴每转一周,按几何尺寸计算所进入的液体容积,称为马达的排量V,有时称之为几何排量、理论排量,即不考虑泄漏损失时的排量。
液压马达的排量表示出其工作容腔的大小,它是一个重要的参数。因为液压马达在工作中输出的转矩大小是由负载转矩决定的。但是,推动同样大小的负载,工作容腔大的马达的压力要低于工作容腔小的马达的压力,所以说工作容腔的大小是液压马达工作能力的主要标志,也就是说,排量的大小是液压马达工作能力的重要标志。
根据液压执行元件的工作原理可知,马达转速n、理论流量ql与排量V之间具有下列关系
为了满足转速要求,马达实际输入流量q大于理论输入流量,则有: