液壓馬達的原理及應用主講人:蔡俊銘金聖泰實業液壓馬達的原理及應用主講人:蔡俊銘金聖泰實業1液壓馬達為將液壓泵提供的液壓能轉換成旋轉運動之機械能的裝置。液壓馬達的簡述液壓馬達分類如下表液壓馬達為將液壓泵提供的液壓能轉換成旋轉運動之機械能的裝置。2工作壓力輸入到液壓馬達之液壓油的壓力謂之工作壓力此壓力決定液壓馬達之工作負載額定壓力依試驗標準規定下,油壓馬達可以持續正常工作之最高壓力排量不考慮泄漏的情形下,使油壓馬達心軸轉一圈(2π)所要的油量,單位為C.C/REV流量油壓馬達之流量=每分鐘轉速X排量

每分鐘之流量不考慮泄漏量稱為

理論流量考慮泄漏量稱為

實際流量液壓馬達相關名詞解釋註:液壓馬達的實際流量大於理論流量工作壓力液壓馬達相關名詞解釋註:液壓馬達的實際流量大於理論流3容積效率實際輸入液壓馬達的流量及理論流量的比值轉速每分鐘的流量/每轉的排量=液壓馬達之轉速理論輸出的轉矩T=液壓油壓力X排量/2π輸入功率功率=輸入壓力X輸入流量/常數輸出功率功率=液壓馬達輸出轉矩X角速度=

T

XNX2π/60總效率=輸出功率和輸入功率之比值液壓馬達相關名詞解釋容積效率液壓馬達相關名詞解釋4液壓馬達的符號液壓馬達的符號5斜盤式軸向柱塞馬達液壓馬達的結構及作動原理斜盤式軸向柱塞馬達液壓馬達的結構及作動原理6斜盤式軸向柱塞馬達作動原理斜盤式軸向柱塞馬達作動原理7液壓馬達的結構及作動原理液壓馬達的結構及作動原理8葉片式液壓馬的工作原理葉片式液壓馬的工作原理9齒輪式液壓馬達(外嚙合式)液壓馬達的結構及作動原理齒輪式液壓馬達(外嚙合式)液壓馬達的結構及作動原理10齒輪式液壓馬達的工作原理齒輪式液壓馬達的工作原理11擺動式液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理擺動角可大於180度擺動角小於180度油壓符號擺動式液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理擺動角可大於180度擺12擺動液壓馬達的工作原理作動原理:高壓液壓油自油口進入後推動葉片,而轉動輸出心軸,低壓油則由另一油口流出.擺動液壓馬達的工作原理作動原理:13擺線式液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理擺線式液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理14擺線式液壓馬達之工作原理如下圖,進油口的壓力油推動轉子,使轉子依定子輪針轉動帶動心軸輸出扭力擺線式液壓馬達之工作原理如下圖,進油口的壓力油推動轉子,使轉15內曲線徑向柱塞液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理內曲線徑向柱塞液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理16內曲線徑向柱塞液壓馬達工作原理內曲線徑向柱塞液壓馬達工作原理17內曲線徑向柱塞液壓馬達工作原理轉子旋轉,帶動滾輪推動柱塞把低壓油排出內曲線徑向柱塞液壓馬達工作原理轉子旋轉,帶動滾輪推動柱塞把低18液壓馬達的結構及作動原理五星曲柄連桿徑向式液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理五星曲柄連桿徑向式液壓馬達19五星曲柄連桿徑向式液壓馬達工作原理工作原理:高壓液壓油作用在活塞推動連桿,連桿推動凸輪心軸而產生扭矩,凸輪偏心軸推動連桿活塞,使低壓油排出.五星曲柄連桿徑向式液壓馬達工作原理工作原理:20Calzoni五星式徑向式液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理Calzoni五星式徑向式液壓馬達液壓馬達的結構及作動原理21Calzoni五星式徑向式液壓馬達Calzoni五星式徑向式液壓馬達22Calzoni五星式徑向式液壓馬達動態Calzoni五星式徑向式液壓馬達動態23Calzoni液壓馬達之特點高機械效率力量是由柱內緃列加壓之液壓油來傳遞,沒有任何的連桿,活塞及插銷使機械效率可以達到96%Calzoni液壓馬達之特點高機械效率力量是由柱內緃列加壓24Calzoni液壓馬達之特點活塞及油缸單元在二個球面之間作動.故會自動對準.由於自動對準的組件使力量傳遞不會抵消故有很高的啟動扭矩(力)可以到91/95%高的啟動扭力Calzoni液壓馬達之特點活塞及油缸單元在二個球面之間作25Calzoni液壓馬達之特點高容積率可達到伸縮式的油缸筒上端和油缸蓋的球面表面及下端和偏心軸上的球面的表面接觸達到密封液壓油的效果.這個接觸的唇和球面的表面保持著圓型的截面,當有壓力的應力時密封的幾何位置沒有改變.98%Calzoni液壓馬達之特點高容積率可達到伸縮式的油缸筒上26Calzoni液壓馬達之特點27自動磨耗補償熱衝擊補償:沒有卡死的風險磨耗補償及熱衝擊的回復是由彈簧來吸收Calzoni液壓馬達之特點27自動磨耗補償磨耗補償及熱衝27Calzoni液壓馬達之特點28配油盤內是採用壓力平衡的系如左圖可以看到壓力的平衡區域.Calzoni液壓馬達之特點28配油盤內是採用壓力平衡的系28尺寸及規格尺寸及規格29尺寸及規格尺寸及規格30尺寸及規格尺寸及規格31尺寸及規格尺寸及規格32尺寸及規格尺寸及規格33尺寸及規格尺寸及規格34液壓油的質量,黏度,清潔度,對液壓馬達的可靠度,效能,壽命有很大的關係.建議的使用黏度範圍:30~50mm2/s在最惡劣的環境下:黏度值(最小絶對值)=10mm2/s在瞬時的緊急狀況下,且液壓油的溫度為最高80℃下.黏度值(最小)=

18mm2/s會降低扭力性能及最大的功率.黏度值(最大)=1000mm2/s當為冷啟動油壓馬達.使用液壓油注意事項液壓油的質量,黏度,清潔度,對液壓馬達的可靠度,效能,壽命有35使用液壓油注意事項液壓油必須依照系統的操作溫度來選用,請依下表來選用液壓油.系統的操作溫度請務必維持在80℃以下,以免破壞油封,及使馬達損壞使用液壓油注意事項液壓油必須依照系統的操作溫度來選用,請依下36建議使用的液壓油為依DIN51524

PART2(耐磨,抗氧化,耐蝕添加劑)及PART3(高黏度的.適用於高的溫度範圍)之液壓油.當使用水基液壓油時要採用特殊帶有”W”編碼之液壓馬達,使用HFA,HFB,或HFC系液壓油,馬達性能會有所降低.如使用HFD或HFD系液壓油時,油封必需使用FPM(氟素橡膠)材質(馬達編號有”V”)型的液壓馬達液壓油的使用建議使用的液壓油為依DIN51524PART2(耐磨,抗37液壓油使用注意事項液壓油類型液壓油之型式含水百分比重HFA油-水,乳化液95~98%HFB水-油,乳化液>40%HFC水基溶液(一般為水乙二醇)35÷55HFD合成油(無水)0÷0.1HFD/R磷酸酯基液壓油

HFD/S氯化烴類基液壓油

HFD/T磷酸酯和氧化烴基液壓油

HFD/U其他液壓油

馬達應用溫度℃液壓油等級壓力

(操作壓力%)速度

(最大速度%)功率

(最大功率%)最大理想HFA5050205040HFB8080606045HFC6050306045HFD1001001008050液壓油使用注意事項液壓油液壓油之型式含水百分比重HFA油-水38為了確保液壓馬達之運作平順,液壓油要合符以下的清潔度等級:依NAS1638之Class9依SAE,ASTM,AIA之Class6ISO/DRW.

4406之Class18/15為了確保液壓馬達使用壽命,建議使用NAS1638的Class8之液壓油.可以由過濾系數βX=100的過濾器來得到.如使用不同廠牌的液壓油混合,則有可能造成汙積或污染而使液壓馬達損壞.液壓油之過濾要求為了確保液壓馬達之運作平順,液壓油要合符以下的清潔度等級:液39請依下圖方式來吊運液壓馬達液壓馬達之搬運以尼龍束帶來吊運以特製吊具來吊運以環首螺栓來吊運請依下圖方式來吊運液壓馬達液壓馬達之搬運以尼龍束帶來吊運以特40沖洗迴路(FLUSHING)當液壓油的黏度無法到最小的建議黏度(30mm2/S)時一定要使用沖洗迴路沖洗迴路(FLUSHING)當液壓油的黏度無法到最小的建議41沖洗迴路(FLUSHING)PS:如要檢查殼體之內漏量，時必先把沖洗迴路關閉沖洗迴路(FLUSHING)PS:如要檢查殼體之內漏量，時42不管有無沖洗回路,為使殼體內液壓油內壓不會高5Bar,必要把殼體洩油口洩出的液壓油直接接回油箱.為確保液壓馬達內部軸承有良好的潤滑,請依以下圖表來配接回油管路.安裝之注意事項水平安裝液壓馬達洩油口要高於心軸垂直安裝液壓馬達且馬達心軸向下時洩油口要高於軸承垂直安裝液壓馬達且馬達心軸向上時油管要高軸承位置不管有無沖洗回路,為使殼體內液壓油內壓不會高5Bar,必要把43固定液壓馬達螺栓扭力表固定液壓馬達螺栓扭力表44確定馬達之旋轉方向是否正確,對標準馬達,入油口為A時為順時鐘方向,入油口為B時為反時鐘方向(自心軸端來看)液壓馬達第一次啟動前之檢查確定馬達之旋轉方向是否正確,對標準馬達,入油口為A時為順時鐘45依上述之建議黏度值來選用液壓油,如果黏度值太高或太低可能造成馬達性能的下降,及影響軸承及軸封的壽命.確認出入油口,及殼體的洩流口都有依上述要求正確的連接.確認所有的固定螺栓,及聯軸器都有依要求正確的安裝,且不會有徑向及軸向的負載作用於液壓馬達的心軸.液壓馬達第一次啟動前之檢查依上述之建議黏度值來選用液壓油,如果黏度值太高或太低可能造成46依型錄上,之操作性能表來配接及選用液壓馬達,如果使用的區域如圖面之”“Continuous

operatingareawithflushing”

區時則必要加上沖洗迴路.(如下MR

1800節錄)液壓馬達第一次啟動前之檢查依型錄上,之操作性能表來配接及選用液壓馬達,如果使用的區域如47液壓馬達在運送時必須把內部之潤滑油排出,故第一次啟動前必須充填液壓油來做潤滑用.請把低的殼體洩油口以金屬的塞頭塞住,並由高的洩油口,加液壓油,液壓油必須和系統使用的油壓油相同.依下表加入適量的液壓油.液壓馬達第一次啟動前之檢查液壓馬達在運送時必須把內部之潤滑油排出,故第一次啟動前必須充48本液壓馬達在啟動時並不用特別的磨合,但是為了避免因為液壓系統剛開始啟動時內部殘餘的雜質的影響,建議先以無負載,及低轉速的條件轉行一段時間,且必要配置過濾器來過濾液壓油內的殘餘雜質,以免使液壓元件的壽命縮短.以低速,無負載的條件運行也有助於排氣的動作,及使噪音不會升高.必要時常查檢油質,以免因雜質,及黏度之問題造成磨損,而產生漏油的象現.啟動時之注意本液壓馬達在啟動時並不用特別的磨合,但是為了避免因為液壓系統49確實定期的保養液壓系統並做以下動作:當有漏油時:1.旋緊所有的螺栓,必要時使用扭力扳手以要求的扭力來鎖緊.2.更換所有損壞的油封.檢查過濾器,及油箱1.檢查過濾器是否阻塞,並更換或清洗阻塞的過濾器,2.檢查油箱是否有水份,或濕氣,或是其他的雜質,並避免使水氣等進入系統而造成液壓油質的劣化.當液壓馬達運行時,請檢查液壓油的壓力及溫度,以確認是否符合計算值.確認液壓油之油質合乎液壓馬使用.確認液壓系統不會受到其他的污染及有正確的過濾.維護及保養確實定期的保養液壓系統並做以下動作:維護及保養50過濾器在系統使用後的200小時必須要更換或是清理,以後每三個月或是500小時的運轉必須更換或清理過濾器(當過濾器的指示器指標到紅色位置時也必須要更換或清洗過濾器)液壓油的更換,請在系統運轉後200小時更換液壓油,之後約在1000~2000小時再週期的更換.並建議定期的檢查油質,以免損害液壓元件.維護及保養過濾器在系統使用後的200小時必須要更換或是清理,以後每三個51液壓油的黏度.請務必依照前所列表之建議液壓油黏度來使用.以免損壞液壓馬達.液壓油的氧化:液壓油常會因為溫度過高而成氧化,當液壓油氧化時常會伴隨顏色改變,及在油箱底造成汙積,當有發現這樣的現象時必須更換液壓油.水:液壓系統,因為冷卻器,故有可能因為冷卻器的破裂而造成水份進入油箱,當有水份進入油箱時,會沉積在油箱底部,故必須要排出,且不使其進入液壓馬達內,以免造成馬達的磨損.油的純淨度:液壓油之純淨度要達到上面所述的要求,以免造成凸面軸輪表面的磨損而有內漏及效率降低的問題.其他注意事項液壓油的黏度.其他注意事項52當拆下液壓馬達,做搬運時要排放內部之液壓油可以依下圖來進行.先把上方殼體洩油口打開,並將液壓馬達依下圖吊起在下方放置接油之