S50《车辆与行走机械的静液压驱动》| 了解多作用径向柱塞液压马达的构造之缸体和柱塞

【第五章】

静液压驱动功率

传输元件的典型构造

了解多作用径向柱塞液压马达的构造

缸体和柱塞

典型的轴转内曲线液压马达缸体如图5-33所示。大排量规格的产品有时为减小质量而去除了缸筒之间的部分材料。

缸体通常由高强度球墨铸铁或合金钢制造，端面配流型马达的缸体在各缸筒的底部制有轴向流道，与其侧面的配流镜面上沿圆周分布的配流槽口相通；

而轴配流型者则制成径向流道与中心的配流柱面上的槽口相通。

在缸体上各缸筒的内壁、内花键和配流端面等部位的所有具有滑摩配合的表面都经渗氮硬化处理。

 图5-33 滚柱向柱塞直接传力的端面配流型内曲线车轮液压马达的典型构造（Poclain）

1-蝶形弹簧  2-压盘  3-驻车制动器控制油口  4-制动器壳体  5-制动盘组  6-配流盘预压弹簧组  7-主回路油口  8-配流盘  9-带固定安装法兰的配流装置壳体  10-内曲线凸轮环  11-柱塞导向片  12-缸体  13-驱动轴系壳体  14=轴承组  15-带车轮辐板安装法兰的驱动轴  16-外旋转密封元件  17-内旋转密封元件  18-柱塞密封环  19-滚轮挡盖  20-柱塞  21-滚柱  22-变量滑阀  23-变量控制油口

为了在不扩大定子外径的前提下增加排量，也可以制成具有多至3排柱塞的马达。多排滚柱传力柱塞的缸筒在缸体上可交错分布（图5-35），

这样在保持必要的缸筒壁厚的前提下能够减小缸体的轴向尺寸。而带有侧向力卸荷机构的多排马达的各排柱塞则只能分布在同一相位的平面内。

不过交错分布柱塞者在缸体内要为每一个柱塞缸筒单独开设配流窗口，同相位多排柱塞缸体却只需要公共的配流通道。

图5-35 单排柱塞以及柱塞交错分布的双排和3排的缸体（Poclain，波克兰的马达产品结构型式）

注意每个缸体右侧端面上配流窗口的多寡和分布，只有柱塞直接传力的马达才有可能采用这样的交错排列缸筒的结构。

在图5-36中所示的内曲线马达用柱塞副的结构中，大批量制造的柱塞体（4）为精密铸钢件，其圆柱工作面经氮化处理或更先进的特殊表面硬化处理，制有供安装铸铁或工程塑料制开口密封圈6的环槽。

图5-36 标准柱塞副（a）及阶梯柱塞副（b）（Poclain）

1-滚柱  2-减摩轴瓦  3-挡盖  4-柱塞体  5-导向片  6-柱塞密封环  7-缸体

为保证缸体具有足够的强度，应使图中缸筒台阶和底部的间距x值保持大体相同。

柱塞头部与滚柱1的铰接副装有减摩复合材料制成的薄壁轴瓦2。在图上的结构中，轴瓦与滚柱之间完全依靠动力油膜润滑，

而没有采取类似于斜盘型轴向柱塞元件的滑履那样从柱塞底部打孔引入高压油强制润滑甚至静压卸载的措施，主要是为了保持较高的容积效率。

柱塞头部容纳滚柱的圆柱弧段的包角应略为超过180°，使滚柱只能从横向装入而不致向上沿径向脱出。如何保持传力滚柱的轴线方向和约束其轴向移动的问题看似简单，解决起来却也颇费周折，各厂家都试用过多种方案。

一种可行的结构是在柱塞头部两侧嵌入了由工程塑料制造的一对挡盖3，由固定在缸体上的导向片5控制它的方位。

但这对挡片的材质和固定方式都很有讲究，它们一旦失效就有可能会给运转中的马达带来灾难性的后果。

为了进一步挖掘增大元件排量的潜力，Poclain的MS系列及其他类似的内曲线马达都发展了阶梯型的柱塞副，

利用缸体外圈周长增加的部位设置有效直径更大的缸筒和柱塞，而柱塞下部的小直径段则用于增大与缸筒间的滑动接触面积，见图5-36b。

采用阶梯柱塞能够使同等尺寸马达的排量增加34%左右。

虽然滚柱尺寸也相应有所增大，但其与凸轮环轨道接触线长度的增加比不上柱塞面积的二次方关系的增长幅度，为保证接触应力不超限，必须降低工作压力。

同时由于缸筒配流窗口没有能同时加大，许用转速也会有所下降。

Poclain采用阶梯柱塞的马达型号后有后缀“E”以示区分，例如：安装尺寸相同的MS05和MSE05两型中的后者。

 文中提到的增加排量

的方式有哪些？