并聯(lián)擺線馬達液壓系統(tǒng)不同步的解決辦法

軸配流擺線液壓馬達為輸出軸與配流閥一體成型，鑲齒式定轉(zhuǎn)子副液壓馬達。憑借著體積小、體重輕、轉(zhuǎn)速范圍廣、轉(zhuǎn)動慣性小、可串聯(lián)、可并聯(lián)使用的諸多優(yōu)點，隨著現(xiàn)代化工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展與推進，擺線液壓馬達的應用日益普遍，被廣泛應用于工程機械、農(nóng)業(yè)機械、交通運輸、石油采礦和機器制造等諸多行業(yè)。

一并聯(lián)擺線液壓馬達液壓系統(tǒng)實例分析

套管生產(chǎn)線試壓區(qū)，有對齊、翻料、沖洗、試壓、箜水等工序，其中對齊工序，對后面的工序影響很大，如對齊不到位，套管相對較長，翻料時套管不帶接箍端的外螺紋易碰上試壓移動小車，從而碰傷螺紋；如對齊不到位，沖洗時會有水噴濺到管外，影響周圍環(huán)境；如對齊不到位，箜水吹起處與帶接箍端的套管比較遠，無法將接箍內(nèi)積水吹凈，使接箍螺紋處易生銹，嚴重影響套管的質(zhì)量。為此，設計中要求擺線液壓馬達轉(zhuǎn)速為最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，且兩臺擺線液壓馬達的轉(zhuǎn)速相同。原有對齊工序的液壓系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

通過此液壓工作原理圖，我們可以看出，當電磁換向閥8換向時，擺線液壓馬達9、10旋轉(zhuǎn)，帶動液壓馬達上的滾輪轉(zhuǎn)動，從而帶動滾輪上的套管完成對齊工序。然而，由于一個換向閥同時控制兩臺液壓馬達(并聯(lián))，兩臺液壓馬達的負載不同(馬達2的負載大于馬達1的負載)。在液壓系統(tǒng)中，系統(tǒng)壓力由負載決定，負載發(fā)生變化，工作壓力隨之變化。

馬達在不同恒定負載時的入口壓力變化曲線，當兩臺擺線液壓馬達并聯(lián)且負載不同時，兩臺馬達的所需入口壓力也不同，系統(tǒng)壓力取決于負載，當兩臺馬達的負載不同時，存在液壓油大部分或全部通過馬達1的情況，致使兩個液壓馬達轉(zhuǎn)速不一，甚至馬達2存在失步現(xiàn)象，從而不能完成對齊工序。

二改進方案理論分析

液壓馬達輸出的轉(zhuǎn)矩(負載轉(zhuǎn)矩)r和轉(zhuǎn)速n的計算公式為式中：ΔP為液壓馬達進口、出口的壓力差，qv為液壓馬達的流量；V為液壓馬達的排量；ηm為液壓馬達的機械效率；ηv為液壓馬達的容積效率。由式(3)看出，液壓馬達的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速與輸入的油液壓力、流量、容積效率、機械效率均成正比關(guān)系，如果其中有一項減小，則液壓馬達轉(zhuǎn)速也相應減小。因兩臺液壓馬達并聯(lián)。

其液壓油流動示意圖如圖3所示，其中馬達1的負載小于馬達2的負載，即T1<T2，要使馬達1與馬達2的轉(zhuǎn)速相同(即n1=n2)，忽略效率的影響，則有P1qv1/T1=ΔP2qv2/T2。流量調(diào)節(jié)閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件。

由ISA S 39標準中的流量基本公式
 可知，通過調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥可使調(diào)節(jié)閥的出口壓力大于入口壓力，且相應地減少流量，所以可采取在兩臺馬達的3、5處或在4,6處加裝流量調(diào)節(jié)閥，以達到降低馬達1的流量和壓力差的目的。

三實施的方案
改進后的方案是在馬達1和馬達2回油口處加一個流量調(diào)節(jié)閥，使其一部分液壓油能更多地分流到液壓馬達2處。使兩個液壓馬達的轉(zhuǎn)速一致，從而完成對齊工序。改進后的液壓原理如圖5所示。

四結(jié)論
1)通過對不同負載的擺線液壓馬達并聯(lián)后的理論分析及改進措施的制定，使得擺線液壓馬達的轉(zhuǎn)速相同且都為10 r／min。使對齊工序得以正常工作，解決了由于對齊不到位而使套管螺紋碰傷的問題，可使接箍與箜水吹氣管的距離得到有效控制。
2)并聯(lián)擺線液壓馬達的回油口處加裝流量調(diào)節(jié)閥可有效控制馬達的轉(zhuǎn)速，此設計優(yōu)化了原有液壓系統(tǒng)，對其它液壓執(zhí)行元件具有借鑒作用。