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气动马达在绞车中的工作特点

气动绞车设备中最为重要的是气动马达,其作用不可代替,气动马达是整台绞车
的动力源和控制源,其输出轴通过减速机构驱动绞车卷筒旋转,实现重物吊装。气
动马达是把高压气体的内能转换为绞车卷筒机械能并持续输出的能量转换装置,是一种能够作连续旋转运动的气动执行元件和动力装置。气动马达通过减速器与绞车的滚筒的相连,使绞车结构紧凑占用空间小、重量较轻、操作和维护使用方便、可实现无级调速,气动马达的配气系统控制绞车的转动和制动,制动刹车可靠,当马达发生故障或无气源压力是可进行手动制动。

气体的压力能分布

活塞式气动马达在工作过程中,压缩气体的压力能分布如图所示,一部分转化为回转机械能输出,另一部分则直接损失掉。压力能的直接损失包括:减压损失、管道损失、泄露、热力学交换损失和气体排放损失等。其中,后三者由配气系统引起
的压力损失占有较大比例。因此,活塞式气动马达输出功率范围较窄,下降速度较快,速度稳定性差,耗气量大和排气噪音高等。以上缺点多是由气动马达配气系统导致,可以归纳为如下六条:
(1)配气阀气道狭窄或不能完全打开,马达供气量不足;
(2)工作使用地点的气源压力低,输气管路压力损失较大,不符合马达正常使
用的额定条件;
(3)配气阀的配气相位角不准确,配气相位与活塞工作行程不匹配,未按正确
时序向马达活塞供气;
(4)配气阀关键部件加工工艺差,配合精度低,且长期使用磨损严重,内部泄
露损失较大,马达工作效率降低;
(5)传递压缩气体的净化器、输气管道和油雾器堵塞,允许气体流通截面减小,
管路压力损失增大,气体压力降低、气体流量变小;
(6)配气阀排气口处消音器堵塞或设计不合理,排气阻力增大,马达工作负压
较大,气路不通畅。
气动马达作为绞车的动力源装置,是制约绞车输出特性的直接因素,因此提高气
动马达的输出特性,研究活塞式气动马达的配气系统和配气结构对提高绞车工作性能意义重大。
综合上述分析,由于气压传动技术的优越性和活塞式气动马达的诸多优点,气动
马达在工业生产中各个领域得到了广泛应用,但气动马达配气系统的设计和制造依然存在许多问题,使气动马达的速度稳定性较差、耗气量大、工作效率较低、噪音大和易产生振动等。因此,深入研究马达配气结构和工作特性,对气动马达进行建模仿真分析和优化设计,为提高马达的工作特性提供理论基础和实验依据,建立完善的配气理论和配气系统,提高马达工作效率和速度稳定性,减小耗气量和降低噪音,对研发优化气动马达的配气结构和气动绞车的发展具有重要的理论意义和工程应用价值。