用具有特殊曲線(xiàn)的凸輪環(huán),使每個(gè)柱塞在缸體每轉一轉時(shí)作多次往復運動(dòng)的徑向柱塞式液壓馬達,稱(chēng)為多作用內曲線(xiàn)徑向柱塞式液壓馬達(簡(jiǎn)稱(chēng)內曲線(xiàn)馬達)。內曲線(xiàn)馬達具有尺寸小、質(zhì)量輕、徑向力平衡、扭矩脈動(dòng)小、啟動(dòng)效率高,并能在很低的轉速下穩定工作等優(yōu)點(diǎn),在船舶機械中得到了廣泛應用。
內曲線(xiàn)馬達工作原理:凸輪環(huán)(殼體)內壁由x個(gè)均勻分布的形狀完全相同的曲面組成,每一個(gè)相同形狀的曲面又可分為對稱(chēng)的兩邊,其中允許柱塞組向外伸的一邊為工作段(進(jìn)油段),與它對稱(chēng)的另一邊稱(chēng)為回油段。每個(gè)柱塞在液壓馬達轉一轉中往復次數就等于凸輪環(huán)的曲面數x(x稱(chēng)為該馬達的作用次數)。
缸體2的圓周方向有z個(gè)均勻分布的徑向柱塞孔,每個(gè)缸孔的底部有一配油窗口,并與配油軸4的配油孔道相通。
配油軸4上有2x個(gè)均布的配油窗孔,其中x個(gè)窗孔與進(jìn)油孔道相通,另外二個(gè)窗孔與回油孔道相通,這2x個(gè)配油窗孔分別與凸輪環(huán)曲面的工作段和回油段的位置相對應。
柱塞組3以很小的間隙置于缸體2的柱塞孔中。作用在柱塞底部上的液壓力經(jīng)滾輪傳遞到凸輪環(huán)l的曲面上。
當高壓油進(jìn)入配油軸,經(jīng)配油窗口進(jìn)入處于工作段的各柱塞缸孔時(shí),使相應的柱塞組頂在凸輪環(huán)l(殼體)曲面上,在接觸處凸輪環(huán)曲面給予柱塞一反力,這個(gè)反力N是作用在凸輪環(huán)曲面與滾輪接觸處的公法面上,此法向反力N可分解為徑向力PH和圓周力T,PH與柱塞底面的液壓力相平衡,而圓周力T則克服負載力矩驅使缸體2旋轉。在這種工作狀況下,凸輪環(huán)和配油軸是不轉的。此時(shí),對應于凸輪環(huán)回油區段的柱塞作反方向運動(dòng),通過(guò)配油軸將油液排出。當柱塞組3經(jīng)凸輪環(huán)曲面工作段過(guò)渡到回油段瞬間,供油和回油通道被閉死。為了使轉子能連續運轉,內曲線(xiàn)液壓馬達在任何瞬間都必須保證有柱塞組處在進(jìn)油段工作,因此作用次數:和柱塞數z之間不能有奇數公約數或x=z的結構出現。
柱塞組3每經(jīng)過(guò)一個(gè)曲面,往復運動(dòng)一次,進(jìn)油和回油交換一次。當液壓馬達進(jìn)出油換向時(shí),液壓馬達將反轉。若將缸體2固定,則凸輪環(huán)和配油軸將旋轉,這將成為殼轉形式,其轉向與前者(軸轉)相反。