液压马达的国内外发展现状

液压马达的国内外发展现状

一、液压马达的简介

液压马达是液压传动中的一种执行元件。它的功能是把液体的压力能转换为机械能以驱动工作部件。它与液压泵的功能恰恰相反。液压马达在结构、分类和工作原理上与液压泵大致相同。有些液压泵也可直接用作为液压马达。液压马达可分为柱塞马达、齿轮马达和叶片马达。柱塞马达的种类较多，有轴向柱塞马达和径向柱塞马达。轴向柱塞马达大都属于高速马达，径向柱塞马达则多属低速马达。下图有轴向柱塞马达原理图。压力油通过配油盘进入缸体内，迫使柱塞从缸体中伸出，并沿斜盘滑动，使缸体与轴一同旋转而做功，回油通过配油盘的另一开口排出。齿轮马达和叶片马达属于高速马达，它们的惯性和输出扭矩很小，便于起动和反向，但在低速时速度不稳或效率显著降低。液压泵只是单向转动,而液压马达则能正反转,故齿轮马达的进出油口对称，而齿轮泵进口大而出口小。叶片马达的叶片在转子上径向排列；叶片泵的叶片则不是径向排列，而有一定倾角。液压马达是作连续回转运动并输出转矩的液压执行元件

二、液压马达的发展历程

19世纪50年代末期，最初的低速大扭矩液压马达是由油泵的一个定转子部件发展而来的，这个部件由一个内齿圈和一个与之相配的齿轮或转子组成。内齿圈与壳体固定能接在一起，从油口进入的油推动转子绕一个中心点公转。这种缓慢旋转的转子通过花键轴驱动输出成为摆线液压马达。这种最初的摆线马达问世后，经过几十年演化，另一种概念的马达也开始形成。这种马达在内置的齿圈中安装了滚子.具有滚子的马达能提供较高的启动与运行扭矩，滚子减少了摩擦，因而提高了效率，即使在很低的转速下输出轴也能产生稳定的输出。通过改变输入输出流量的方向使马达迅速换向，并在两个方向产生等价值的扭矩。各系列的马达都有各种排量的选者，以满足各种速度和扭矩的要求。

从1795年世界上第一台水压机诞生，到现在已有200多年的历史。至上世纪50～70年代，随着工艺水平的极大提高，液压技术也得到了迅速发展，成为实现现代传动和控制的关键技术，其发展速度仅次于电子技术。特别是近年来流体技术与微电子、计算机技术相结合，使液压与气动技术进入了一个新的发展阶

段。据有关资料记载，国外生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%的自动生产线，均采用了液压与气动技术。在国民经济很多领域均需应用液压与气动技术，其水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志之一。

活塞连杆式径向马达是国外应用较早的一种，国外也成“斯达法”型液压马达，国内型号为JMD型。

现在的液压马达在工业生产中采用的越来越少了，现在都采用电机或私服电机。

液压马达的优点在于不易损坏，适合冲击力较大的场合使用，缺点是没有定位精度，需要依靠限位开关来控制其运行。还有就是需要庞大的液压支持。

液压马达属于液压件一类，是为车辆与工程机械、冶金机械、机床等配套的重要的机械基础零部件。目前全国液压马达制造企业共有20家，其中合资企业有2家。液压马达主要产品中，柱塞马达产值所占比重最大，摆线马达的产值占总产值的比重为7%。叶片马达占总产值的比重最小。

中国的液气行业己从1996年世界排名第9位上升到2000年的第7位,占有比从1.4%上升到1.6%,有了明显发展。但差距仍大,如何在近3-5年内再跃至第5位乃至更前仍我们行业界之所望。

液压行业以美国Vickers公司1921年建立为象征，各大工业国于上世纪50年代建立了液气工业协会为标志已经历了大半个世纪。液压在现代化工业发展中已成为不可取代的技术，并成为大多数主机中的关键技术与元件之一。

三、液压马达的发展现状

液压马达产品行业与宏观经济周期相关性

DELTA POWER齿轮马达适用于要求启动速度平稳、且高速加速性能平稳的工况。将齿轮泵中采用的高精度齿轮副先进技术用于齿轮马达制造中，内部采用的滚针轴承，在转速500-4000转/分情况下，均可正常工作。轴封安装内部，采用了一种专利技术的高压密封方式，允许回油背压最高为1.4Mpa。

"DM"系列液压马达经过精心的设计，其特点如下：高强度铸铁外壳，精密加工的储油沟槽，淬火处理的齿轮副和传动轴保证了运转的平稳性，特殊的密封设计允许回油背压最高为1.4Mpa，抗磨轴承可吸收60-70%的起始力矩，推力球轴承可承受轴向和径向力，内置单向阀允许泵正向或反向旋转，最低转速可达300转/分，在低扭矩情况下，最低转速还可更低。

应用于物料搬运，农机，清雪车，船用绞盘，各种工业设备和机床，可用来带动泵，风扇，压缩机，切割机等，特别适用于要求启动速度平稳、且高速加速性能平稳的工况。由于该元件设计独特，质量可靠，因此采用该产品可提高设备的整体性能，提高设备耐久性。

1、国外的现状

1）元件的小型化、模块化

元件的小型化，如电磁阀的驱动功率逐渐减小,从而适应电子器件的直接控制,同时也节省了能耗。元件的功能日益复合,如螺纹插装阀的大量运用,使系统的功能的拓展更灵活。

2）节能化

变量泵在国外的研发己日趋成熟。目前,恒压变量、流量压力复合控制、恒功率、比例伺服控制等技术已被广泛的集成到柱塞泵上。节能、减少系统发热已成为系统设计时必需要考虑的问题之一。

二次调节单元如Rexroth 的A4VSG/ODSI-DSI 可以实现液压能与机械能的相互转化,在由转速及扭矩构成的二维平面上可实现在四个象限内连续运行。在对负载进行控制的同时还可实现能量的回收与利用,具有明显的节能效果,尤其适合大型试验台等设备的选用。值得一提的是变频调速技术得到了足够的重视。采用定量泵变转速的方案是与恒转速变量泵相异的一种思路。目前的研究尚处于初步阶段。

3）新材料的应用

新材料如陶瓷技术的使用是与非矿物油介质元件的要求及提高摩擦副的寿命联系在一起的。目前,已有德、英、芬兰等国的厂商在纯水液压件上使用了该项技术。新型磁性材料的运用是与电磁阀、比例阀的性能提高结合在一起的。由于磁通密度的提高,可以使阀的推力更大,其直接作用便是阀的控制流量更大,响应更快,工作更可靠

4）环保

环保的要求体现了现代工业的人文关怀。环保的液压元件应当是少无泄漏及低噪声,这也是液压元件发展的一个永恒的主题。借助于密封技术,在泄漏的控制方面已取得了长足的进步。在噪声的控制方面,也取得了显著的成效,如Voith Turbo的IPC内啮合齿轮泵和DENISON的T7B叶片泵等在中高压时均达到了余60分贝的水平。传统的噪声等级较高的柱塞类元件,其噪声也得到了较好的控制,如Rexroth的A10VSO71,其噪声约为71-73Db(A)

5）非矿物油介质元件

非矿物油介质元件是应用于特殊场合的元件,如要求耐燃、安全、卫生,此时就需要考虑采用高水基或纯水元件。能源危机催生了该类元件的诞生,但目前的发展动力可能更大程度上与环保、

工作介质的廉价及其安全性相关。目前,丹麦的Danfoss公司提供了NESSIE 成套的系列纯水液压元件,已在食品等行业得到了运用。纵观元件的现状,其值得关注的趋势有：

Ⅰ机电一体化的设计今后的设计可能会从机电一体化的角度考虑,会集成多种传感元件甚至嵌人芯片,从而适应系统对元件状态监测及控制的要求。现场总线技术也有可能成为元件的标准配置,以实现信号采集及与计算机的通讯。

Ⅱ高效节能元件的研发目前已有的节能元件很难满足高频控制的要求,如能研制出高频响的变量泵马达,将使泵控电液系统比阀控电液系统更有竞争力,显然前者更节能。

Ⅲ环保与纯水液压采用纯水为介质的液压系统将会适应环保的要求而得到长足的发展。今后的发展主要集中在元件类别的增加及工作压力的提升。相信随着新材料的运用,其成本也会大大降低