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液压马达作为泵使用时的注意事项

首先,既然您购买的是液压马达,就应当将其作为马达使用。泵和马达在设计上有本质区别,因此不能完全互换。实际上,只有齿轮泵可以用作液压马达,而柱塞泵和叶片泵则完全无法作为马达使用。马达是马达,泵是泵。以汽车为例:我们绝不会让启动机在发动车辆后继续充当交流发电机工作。

 

液压马达用作泵的两种场景:

1.惯性飞轮系统中的压力控制

当液压马达驱动大型飞轮时,若突然切断流向马达的油液,飞轮的巨大惯性会导致系统压力急剧上升(理论上无限大),从而损坏部件。这种现象类似于电路中电感元件(如马达或电磁阀)断开时产生的反向电压——储存的能量会生成极高电压,若处理不当可能烧毁敏感电子元件。

另一个例子是静液压驱动系统(如割草机)。当泵停止供油时,我们期望设备缓慢停止而非骤停。此时需将马达转换为泵模式,通过逐步吸收能量实现平稳减速。

解决方案:在系统中设置安全阀以限制最大压力。多余压力可通过蓄能器存储,或通过溢流阀转化为热量释放。

 

惯性飞轮系统

 

2.多动力源切换系统(罕见案例)
我最近设计的卡车驱动系统即为此例:三个独立动力源通过滚子链驱动卡车。

第一阶段:液压缸推动卡车移动。

第二阶段:精密电动伺服马达定位卡车进行加工。

第三阶段:液压马达将卡车复位以循环流程。
尽管液压马达仅在全流程的<10%时间内工作,但它需全程保持连接状态,因此90%时间实际充当泵的角色。

 

气蚀现象

气蚀通常发生在泵从油箱吸油但供油不足时。此时泵会试图通过真空吸入油液,但油液无法压缩的特性导致局部高温,使油液汽化形成气泡。这些气泡在高压区瞬间溃灭,引发剧烈冲击并损坏泵体。

气蚀成因:

 

预防措施:

定期检查过滤器、呼吸器和油位(建议纳入维护计划)。

设计阶段需确保泵入口具有正压头(即油箱油面高于泵吸油口),并减少吸油管路压降。理想吸油管路的油液流速应≤1.5米/秒,压降≤6.9千帕(可通过软管计算器确定管径)。

 

特别提示:即使短期将泵作为马达使用也需防范气蚀。若因空间限制选用马达替代泵,往往需要更大管径以补偿长管路带来的压降。

 

马达效率问题

由于马达并非专为泵工况设计,其效率通常比标称值低10%-20%(具体取决于压力和流量)。低效运行会产生额外热量,需通过高压换热器或增设回油管路散热。若需马达长期作为泵使用,必须配备散热系统。