澄清液压传动的一个模糊概念——-内泄漏对液压马达的影响分析

　　0　前言

　　液压马达是液压系统中的能量转换元件,它将输入的油液压力能转换成输出的机械能,驱动负载实现旋转运动。液压马达在实现能量的转换过程中,存在机械损失和容积损失,其中的容积损失是由于液压马达的内部泄漏(以下简称内泄漏)所引起的。在包括液压工程手册在内的许多液压传动文献中,关于内泄漏对液压马达产生的影响以及由此产生的容积效率的阐述存在模糊概念。本文通过对液压马达内泄漏的分析,指出原有阐述中存在的问题,并重新定义液压马达的容积效率,从而澄清关于这方面的模糊概念。

　　1　关于内泄漏对液压马达的影响及容积效率的传统阐述

　　在液压系统中,液压马达是执行元件,它将输入的具有一定压力和流量的油液压力能转换成输出的具有一定转矩的机械能,驱动工作机构实现旋转运动。根据传统阐述:在不考虑内泄漏的情况下,液压马达的理论输入流量(以下简称理论流量)QL为:

　　Q_L=n·V^[1~9](1)

式中　n———液压马达的实际转速

　　V———液压马达的排量

　　由于有内泄漏,为了保证液压马达的实际转速达到预定要求,则输入马达的实际输入流量(亦有文献称有效流量,以下简称实际流量)QS为:

式中ηV为液压马达的容积效率。

　　液压马达的容积效率ηV定义为理论流量QL与实际流量QS之比值:

　　根据式(3)可得出结论:实际流量大于理论流量。

　　Q_S=Q_L+ΔQ 　　(4)

式中ΔQ为液压马达的内泄漏量。

　　根据式(4)可进一步得出液压马达的实际输入功率大于理论输入功率的结论[10]。

　　2　实际流量不可能大于理论流量

　　按照传统阐述,若实际流量大于理论流量的结论成立,则只有两种可能:实际流量QS因液压马达的内泄漏而变大;或理论流量QS因液压马达的内泄漏而变小。下面对这两种可能性进行分析。

　　流入液压马达的油液来自于液压系统。液压马达的实际流量是指在一定压力和温度的情况下,进入马达的流量,其大小取决于液压系统中的流量控制元件。当流量控制元件调节好以后,只要压力和温度不变,即负载和外部环境不变,系统输入马达的流量就随之固定,不会也无法因液压马达的内泄漏而增加实际流量。所以,实际流量不可能因液压马达的内泄漏而变大。

　　其次,液压马达的理论流量取决于排量和理论转速(而非实际转速)。排量V是指驱动马达旋转一圈所需输入马达的油液体积,它是一个理论设计参数,与液压马达的内泄漏无关;而理论转速nL是理想状态下(无内泄漏时)工作机构的预定转速,亦与内泄漏量无关。所以,理论流量也不可能因液压马达的内部泄漏而减小。