簡(jiǎn)單的低速大扭矩液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)

廖米和

(淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦,安徽淮南 232082)

簡(jiǎn)單的低速大扭矩液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)

廖米和

(淮南礦業(yè)集團(tuán)潘一礦,安徽淮南 232082)

介紹低速大扭矩液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理及液壓馬達(dá)試驗(yàn)方法,總結(jié)出液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)投入使用后的效果,對(duì)于煤礦在修理掘進(jìn)時(shí),簡(jiǎn)單檢測(cè)液壓馬達(dá)性能具有借鑒作用。

低速大扭矩液壓馬達(dá) 試驗(yàn)臺(tái) 試驗(yàn)方法 動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 靜態(tài)試驗(yàn) 使用效果

隨著掘進(jìn)機(jī)向重型化方向發(fā)展，掘進(jìn)機(jī)第一運(yùn)輸機(jī)及裝載均采用低速大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。在修理掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行時(shí)，由于沒(méi)有液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)，舊的液壓馬達(dá)使用性能難以判斷，如果液壓馬達(dá)全部更換，則性能完好的液壓馬達(dá)沒(méi)有得到再利用，造成浪費(fèi)；如不更換，損壞的液壓馬達(dá)得不到更換，造成返工。為解決液壓馬達(dá)檢測(cè)問(wèn)題，針對(duì)排量為400～1400ml/r的低速大扭矩液壓馬達(dá)，利用EBH-120型掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)部分配件，設(shè)計(jì)并制造出一種簡(jiǎn)單的低速大扭矩液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)。

1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)原理

1.1 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)

液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)主要由動(dòng)力部分及固定架兩大部分組成。動(dòng)力部分主要由油箱、電動(dòng)機(jī)、斜軸式軸向柱塞變量泵等組成，如圖1所示。柱塞泵固定安裝在油箱內(nèi)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)彈性圓柱銷聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)柱塞泵。調(diào)節(jié)裝置直接用法蘭與柱塞泵聯(lián)接，通過(guò)該裝置可以調(diào)節(jié)柱塞泵的排量。蛇形冷卻管安裝布置在油箱內(nèi)，冷卻水流經(jīng)蛇形管對(duì)液壓油起冷卻作用。油箱上設(shè)計(jì)安裝了溫度計(jì)和壓力表。

固定架用11#工字鋼和厚度為30mm鋼板焊接而成，如圖2所示。固定架主要用來(lái)固定待檢測(cè)液壓馬達(dá)、半聯(lián)軸器、手動(dòng)換向閥、截止閥及節(jié)流閥等。如對(duì)不同型號(hào)液壓馬達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，則更換不同的半聯(lián)軸器即可。

圖1 動(dòng)力部分

圖2 固定架

1.2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)主要部件技術(shù)參數(shù)

1.2.1 電動(dòng)機(jī)

型號(hào)：YBUT-11

額定轉(zhuǎn)速：1456r/min

額定電壓：660V

額定電流：13/7.4A

功率因數(shù)：0.85

效率：86.8

1.2.2 斜軸式軸向柱塞變量泵

型號(hào)：A2V55

理論排量：55ml/r

額定壓力：32Mpa

額定轉(zhuǎn)速：1500r/min

擺角：0～25°

容積效率：≥93%

總效率：≥88%

1.2.3 手動(dòng)換向閥

型號(hào)：Y-d20L-W-C

1.3 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的工作原理

液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的工作原理，如圖3所示，柱塞泵從油箱內(nèi)吸油，排出高壓油，高壓油首先進(jìn)入油箱壁上的分配閥，一路進(jìn)入裝在油箱上的壓力表；另一路進(jìn)入手動(dòng)換向閥，手動(dòng)換向閥用來(lái)控制待檢測(cè)液壓馬達(dá)的進(jìn)出油方向。

掘進(jìn)機(jī)上使用的低速大扭矩液壓馬達(dá)屬于曲軸連桿柱塞馬達(dá)，這類液壓馬達(dá)損壞的主要形式是配流軸磨損或活塞密封損壞，表現(xiàn)為液壓馬達(dá)泄漏流量大，容積效率低。

曲軸連桿液壓馬達(dá)排量：

圖3 液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)的工作原理

式中：d——液壓馬達(dá)活塞半徑(cm)；

e——液壓馬達(dá)偏心距(cm)；

z——每排活塞總數(shù)；

y——活塞的排數(shù)，對(duì)于曲軸連桿馬達(dá)，y等于1；

由上式可以看出，液壓馬達(dá)一定時(shí)，其排量一定，則理論流量為：

液壓馬達(dá)的容積效率：

式中：ηv——液壓馬達(dá)容積效率；

Qt——液壓馬達(dá)理論流量(L)；

△Q——液壓馬達(dá)泄漏流量(L)。

由(1)式可以看出，對(duì)于液壓馬達(dá)來(lái)說(shuō)，其排量是固定不變的。由(2)式可知，測(cè)出其轉(zhuǎn)速，則可以計(jì)算出其理論流量。測(cè)量出其泄漏流量，由(3)式可算出其容積效率。

2 液壓馬達(dá)試驗(yàn)方法

2.1 液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)手動(dòng)換向閥上的安全閥(見(jiàn)圖3)，降低液壓系統(tǒng)工作壓力，起動(dòng)油泵電機(jī)，根據(jù)待檢測(cè)液壓馬達(dá)的排量，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置(見(jiàn)如圖1)，使柱塞泵的排量大致與被檢測(cè)的液壓馬達(dá)所需流量相匹配。關(guān)閉截止閥13(見(jiàn)圖3)，操作手動(dòng)換向閥，調(diào)節(jié)手動(dòng)換向閥上的安全閥，使其壓力調(diào)整到待檢測(cè)液壓馬達(dá)額定工作壓力的115%，手動(dòng)換向閥恢復(fù)到零位，液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)完好。

2.2 靜態(tài)試驗(yàn)

將半聯(lián)軸器通過(guò)螺栓固定在固定架上(見(jiàn)圖2)，然后將待檢測(cè)液壓馬達(dá)安裝在固定架上，由于液壓馬達(dá)輸出軸通過(guò)半聯(lián)軸器固定，在對(duì)其輸入高壓油時(shí)，其輸出軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)閉截止閥11(見(jiàn)圖3)，打開截止閥12、13，操作手動(dòng)換向閥，觀察液壓馬達(dá)出液口及漏泄油口流量，即可判斷液壓馬達(dá)是否完好。

2.3 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

液壓馬達(dá)靜態(tài)試驗(yàn)后，拆除半聯(lián)軸器固定螺栓(見(jiàn)圖2)，在對(duì)其輸入高壓油時(shí)，其輸出軸能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)閉截止閥12(見(jiàn)圖3)，打開截止閥11、13，操作手動(dòng)換向閥，向液壓馬達(dá)輸入高壓油，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置，使液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)節(jié)流閥4，使液壓系統(tǒng)工作壓力達(dá)到液壓馬達(dá)的額定工作壓力，測(cè)量出單位時(shí)間內(nèi)液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)及泄漏油口的泄漏量，根據(jù)(2)式算出其理論流量，利用(3)式計(jì)算出液壓馬達(dá)的容積效率，即可判斷液壓馬達(dá)是否完好。

3 結(jié)語(yǔ)

液壓馬達(dá)靜態(tài)試驗(yàn)，可以判斷液壓馬達(dá)配流軸是否磨損。液壓馬達(dá)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)可以判斷液壓馬達(dá)活塞密封是否磨損或損壞。如果液壓馬達(dá)動(dòng)、靜態(tài)試驗(yàn)均合格，則液壓馬達(dá)完好，若一項(xiàng)試驗(yàn)不合格，則液壓馬達(dá)損壞。通過(guò)實(shí)踐證明，這種簡(jiǎn)單的低速大扭矩液壓馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)能準(zhǔn)確檢測(cè)出液壓馬達(dá)使用性能。

[1]李昌熙,喬石.礦山機(jī)械液壓傳動(dòng).煤炭工業(yè)出版社,1984．