旋转液压缸径向活塞式油压马达性能参数计算

　　1 旋转液压缸径向活塞式油压马达组成部分

　　图1 为旋转液压缸径向活塞式油压马达组成部分示意图。1 为液压缸，共有z1=4 个，均匀地径向排列在转子四周，随转子一同旋转。 每个液压缸底部开有通向转子内壁与配油轴4 的外壁之间的沟槽8 的进、 排油短管，从而使液压缸1 与配油轴 4 的进油管7 或排油管6 能够相通。2 为液压缸1 内作径向往复运动的活塞。活塞杆顶端装有小滚轮5， 可以沿定子内壁的余弦内曲线3 进行动滚动。 定子内壁整个型线由三段Z2=3 余弦内曲线互相连接而成，每段余弦内曲线对应角度范围为120°。

　　图2 为配油轴结构示意图。

　　图2a 中心有一条直径为ds的进油管，有两条直径为de的进油支管通向进油沟槽。 由图2a 及图2b 可知每个进油沟槽所处角度范围为θe。 由图2a 可以见到还有两条直径为de的排油管和两条排油支管与排油沟槽连通。 每个排油沟槽所在的角度轮围也是θe。 图2b 中Δ 为进油管壁与排油管壁之间的最短距离，也是排油管壁与沟槽底之间最短距离。图2c 中le、be、he分别为进油沟槽或排油沟槽的切向长度、轴向长度、径向高度。 由图2a 可知两相邻槽边界相隔角度为θ。 图1 中的油缸1、活塞2、活塞杆及上端的小滚轮5 以及图1 中未示出的输出轴固结一起的各部件属转动部份，称为转子;而配油轴4 与内壁为余弦内曲线3 属固定部分， 称为定子。

　　2 旋转液压缸径向活塞式油压马达工作原理

　　压力油自图1 的进油管7 进入后，经进油支管、进配油沟槽8、进油短管进入液压缸，推动活塞向外运动，小滚轮5 沿余弦内曲线根部向其顶部滚动。 当活塞到达液压缸最上端位置时，进油过程结束，同时小滚轮5 到达余弦内曲线顶端位置。 当转子继续旋转时，余弦内曲线的壁面通过小滚轮5 使活塞2 作向心运动， 迫使油液经排气短管、排气沟槽8、排气管6 排出油压马达外面的容器中去。

　　当活塞运动到液压缸底部位置时，排油过程结束，同时小滚轮5 到达余弦曲线根部位置。 若进油过程绝对压力p_S保持不变，进油结束时，液压缸内油液容积为V₁;排油过程中，排油的绝对压力p_d保持不变，排油结束时，排出的油液容积为V₂。 油液在油压马达内流动无任何流动损失时，则油液对油压马达所做的理论功A^T为：

　　式中V₁=V₂;

　　A^T———是对一个油缸所做的理论功。

　　设油压马达输出的轴功率为N、轴转速为n、油液在转子每转一周对油压马达作用次数K=Z₁Z₂、 油压马达总效率η，则A^T还可表示为