MG系列液压马达,静液压( 二 )


当低速大扭矩时,泵的排量需要调小,容积效率同样不高 。因此可以选用变量马达解决上述矛盾问题 。此时,马达的最大排量可以根据低速大扭矩负载中的最大负载确定,而泵的排量可以根据高速轻载时,马达为小排量时确定 。马达的最大排量不变,但是减小了泵的最大排量,减小比例和马达的变排比相当 。采用变量马达后,静液压驱动装置输出包线向高速区扩大(如下图),扩大了静液压装置高效区 。
虽然采用变量马达时,变量马达工作在较小排量,马达效率降低,变量马达成本也较高 。但是此时变量马达所带来的好处大于其带来的坏处 。因此比较适合功率较大,扭矩变化大、速度变化较大场合 。1.2)放宽最高输出转速限制,许多变量马达小排量时转速显著高于大排量时许用转速,能够增加20%左右,而这一转速又是我们所需要的 。
1.3)零排量马达特点,一些新型柱塞马达能够在运转中将排量调节至零,用这种马达可以使驱动轮在不停车条件下在驱动和自由轮工况之间进行切换 。1.4)提高性价比,当为大排量定量马达匹配规格较大变量泵和大通径高压软管时超出了经济规模生产的范围(例如泵的排量大于160ml/r,耐压400bar软管通径大于25mm时),元器件价格增加很大 。
2)变量泵 定量马达 变速器因为变量马达效率低、体积大、价格贵,有些时候宁可用高速定量马达 后置变速箱的方式,也不采用变量马达,这种方式特别适合作业和空驶转移速度相差悬殊的整机上 。缺点就是如果没有离合器,需要停车或者速度很低时才能换挡变距 。3)变量泵 变量马达 变速器如果行驶速度更高,比如大于40Km/h 。
当高速轻载行驶时,马达排量为25%,系统压力为100bar 。当低速行驶时,如果负载扭矩增大20倍,马达排量100%,系统压力有可能达到500bar,因此需要考虑增加马达排量,满足最大负载扭矩需求 。但是在高速行驶时,即便马达工作在小排量下,达到必要的行驶速度,需要较大的流量,因此需要较大排量泵和通径较大的管道,增加了成本 。
因此可应增加后置变速箱,通过机械传动比扩大总的当量排量调节范围 。适合在推进力要求较大,同时速度范围又较宽的车辆(例如速度超过40~50km/h),需要在输出端增加变速箱等设施 。4)多液压马达切换系统采用多个小排量马达代替一个较大排量马达,提高变距比和变速比,大多出自以下原因 。4.1)所要求输出转矩比较大,采用单个液压马达无法满足要求或不经济;4.2)所要求转速较高,大排量马达许用转速无法达到或不经济;4.3)匹配安装空间需要 。
应用如下:4.1)高速方案中的零排量马达以低能耗的控制方式改变工作马达个数,显著提高多马达系统的变距比和变速比,且可以在行进间切换 。例如,马大排量120L/r,变排比1:4,最小排量为30ml/r 。如果用一个15ml/r定量马达 105ml/r排量大马达,变排比为8:1,且15ml/r定量马达工作时效率远远高于变量马达工作在小排量时的效率 。
行驶速度可达40-50km/h 。对于大功率机械,高速方案中往往还需要综合采用多马达切换和后置变速箱换挡的方式 。不带离合器的手动变速箱需要停车或者速度很低时才能换挡 。带离合器后能够在行进间换挡 。4.2)低速方案中的自由轮马达低速方案中采用车轮马达 。车轮马达一般都为内曲线马达,都有自由轮功能,但是无法集成后置变速箱,只能通过切换在线马达数量改变总的当量排量 。
例如,四轮驱动切换成两轮驱动,实现速度和扭矩的倍变 。上文中的高速方案零排量马达可以在行进间无冲击切换 。但是车轮内曲线马达,却只能在停车或者速度很低的工况下实现自由轮功能 。低速方案中采用零排量马达 轮边减速器相当于车轮马达,可以实现行进中改变在线马达数量 。但是由于减速器作用,拖转阻力较大 。需要注意的是马达处于自由轮或零排量状态时,马达丧失了制动能力 。

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