液壓馬達制動回路的典型故障及其解決方法

液壓馬達制動回路的典型故障及其解決方法
摘要: 該文分析液壓馬達采用的兩種傳動方式, 深入探討超越負載工況下馬達制動回路的典型故障機理, 并給出消除故障的解決方案。
關鍵詞: 液壓馬達; 制動回路; 比例方向閥; 超越負載
1 、液壓馬達的傳動方式
在設計液壓馬達控制回路的時候, 經常遇到的問題一是負載的轉速低, 轉動慣量大。二是馬達的工況在正向負載和負向負載( 超越負載) 之間交替變化。
解決*個問題有以下2 種方案:

(1) 采用低速大扭矩液壓馬達直接驅動負載。該方案的特點是: 馬達至負載之間不需要傳動機構, 但當負載的轉動慣量大時, 需要選用排量大的馬達, 相應地控制閥、液壓泵和管道的通徑都要加大。這對行走設備和安裝空間有限的場合是一種不經濟的方案。

液壓馬達制動回路的典型故障及其解決方法
(2)采用高速液壓馬達通過減速裝置驅動負載。該方案的特點是: 馬達與負載之間要設置減速機構, 這樣, 從負載等效到馬達輸出軸上的慣性矩大大降低。圖1 是降低馬達慣性矩的常見傳動裝置。
采用圖1 的方案后, 可選用小排量的高速液壓馬達, 而且可以在減速裝置中設置錐面軸承承受負載中的軸向分量, 提高傳動裝置的響應速度, 是液壓馬達廣泛采用的傳動方案。
解決第二個問題毫無例外地采用在馬達回油路上設置平衡閥的方案。圖2 是馬達驅動重物升降的典型制動回路。這種制動回路如果設計不當, 就會引起如圖3 所示的馬達斷裂的典型故障。
2 、馬達制動回路的典型故障分析

圖2 所示馬達正常的制動過程是: 操作人員發出停車指令后, 比例方向閥閥芯回到中位,A、B 腔迅速卸壓。當B 腔壓力下降到平衡閥zui低控制壓力以下時,平衡閥閥芯在復位彈簧作用下關閉平衡閥閥口, 切斷馬達回油通道, 重物平穩停止運動。但是, 如果在比例方向閥閥芯回歸中位過程中, 平衡閥控制腔壓力不能及時卸壓, 而是出現短暫壓力上升后再下降的情況, 則平衡閥閥口先是進一步開大, 使重物出現象自由落體一樣的加速下滑現象。待平衡閥
控制腔壓力下降到zui低控制壓力后, 平衡閥閥口才關閉, 重物才會停下。圖2 所示的馬達制動回路可簡化成圖4 所示的模型。

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