曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

xiaoshxin

行业中知名低速大扭矩马达厂家有calzoni、sai、intermot、staffa四家。由于贺格隆马达主要偏向于超大排量，和以上厂家马达排量重合较少，在此不做归类，而且贺格隆马达属于多作用内曲线低速大扭矩马达，原理结构也明显不同。以上四家的马达均为曲轴连杆式低速大扭矩马达。下面对此四家做个对比：
卡桑尼的马达排量更全（32ml/r～35000ml/r）、功能也更全（有两点变量马达，还有比例变量马达），总体上明显强于其他三家。Calzoni马达从小排量到大排量依次为5柱塞结构、10柱塞（双排）结构、14柱塞（双排）结构。
萨易马达国内仿的很多，主要用于船上、海工设备，其马达最大排量为12026 ml/r。有双速马达（不过排量规格较少）。Sai马达全部为5柱塞结构。
斯达弗马达主要用在海工设备和船上。，其马达最大排量为11600 ml/r。有双速马达。staffa马达从小排量到大排量依次为5柱塞结构、7柱塞结构和10柱塞（双排）结构。
因特姆马达国内仿的也很多，应用范围较砸，其马达最大排量为8000 ml/r。好像没有变量马达（本人没接触到）。Intermot马达从小排量到大排量依次为5柱塞结构、7柱塞结构和10柱塞（双排）结构。
以下观点只针对以上四个厂家的马达而言，也仅限于曲轴连杆式低速大扭矩马达。个人觉得此类马达最核心的部分是：曲轴连杆柱塞结构和旋转配流轴。
下面主要介绍曲轴连杆柱塞结构。calzoni、sai、staffa三家马达曲轴连杆柱塞结构均不相同，各有特色，intermot的马达部分结构与sai相似，部分与staffa相似。
Calzoni采用双柱塞筒结构，双中空柱塞形成体积可变的封闭容腔，其外柱塞与曲轴成球面配合，内柱塞与壳体成球面配合，从而实现配流。其柱塞不直接驱动曲轴，高压液压油直接作用在曲轴球面上，从而获得旋转扭矩（这一点不同于sai和staffa），所以两对球面副接触面之间的正压力很小，马达刚开始启动时阻力较小，启动扭矩较高。

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

个人觉得此种结构其内外柱塞的球面半径是一样的（即两对球面副的球面半径应该相同）：曲轴旋转过程中柱塞也跟着转动，同时内外柱塞还有相对滑动，外柱塞始终贴在曲轴球上，内柱塞始终贴在壳体球面上，内外柱塞间有压缩弹簧，始终确保两对球面副时刻可靠配合，减少泄露。

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

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Sai采用独立的柱塞缸体结构，即其柱塞外缸体不是直接集成在壳体中，而是独立的，所以其壳体不承受高压（staffa是将外壳体直接作为马达柱塞外缸体）。其外缸体与壳体之间铰接（呈圆柱摩擦副），当曲轴旋转时，外缸体自身跟随转动。

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

其曲轴上安装有滚柱轴承以支撑球面套筒，曲轴旋转时，球面套筒与曲轴之间相对转动，所以柱塞与球面套筒之间的球面副基本为静止的，相对运动很小（calzoni马达的两对球面副在马达运转过程中始终是相对运动的），降低了柱塞与球面套筒之间的磨损（calzoni与staffa马达其曲轴是整体式结构）。马达刚开始运转时球面套筒与柱塞之间为静摩擦，球面套筒与曲轴之间为滚动摩擦（由于安装有滚柱轴承），所以马达启动时阻力也较小。

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

Staffa马达柱塞外缸体直接集成在壳体中，由于其柱塞外缸体无法转动，所以其柱塞组件做成分体式结构：柱塞组件由柱塞体和推杆组成，柱塞体与推杆之间呈一对球面副。马达运转时，柱塞体与推杆之间相对转动，柱塞体与外缸体之间相对移动。

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

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曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

Staffa马达工作原理如下：高压液压油作用在柱塞体上，推动柱塞体移动，柱塞体将力传递到推杆上，推杆推动曲轴回转。该马达也有两对球面副：柱塞体与推杆之间为球面副，推杆与曲轴之间为球面副。马达在工作时，两对球面副之间承受很大的正压力，所以从理论上说马达启动阻力比较大，马达启动时为干摩擦很大。

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

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Intermot马达柱塞结构与staffa相似（柱塞组件为分体式、外缸体集成在壳体中），曲轴结构与sai相似（球面套筒与曲轴之间有滚柱轴承）。

曲轴连杆式低速大扭矩马达结构探讨

启动扭矩比较（仅限于理论分析，以比较结构上的不同，并不代表实际启动效率）：
Calzone马达的启动阻力是最小的，虽然启动时两对球面摩擦副均为干摩擦，但是由于液压油直接作用在曲轴上，其柱塞不承受正压力，摩擦副之间正压力很小，所以摩擦力很小。
Sai马达启动阻力较小，其球面套筒与曲轴之间为滚动摩擦，柱塞外缸体与壳体之间为圆柱摩擦副。由于马达工作时其柱塞承受正压力，所以启动时柱塞外缸体与壳体之间的圆柱摩擦副干摩擦阻力还是比较大的。
Staffa马达与以上两种马达相比虽然也是两对摩擦副，并没有多余的摩擦副，但是由于其柱塞承受很大的正压力，所以两对摩擦副之间的正压力均很大，马达刚启动时，摩擦副之间为干摩擦，摩擦阻力非常大。
Intermot马达变曲轴与推杆之间的滑动摩擦副为滚动摩擦副，其启动扭矩要好于staffa马达。

容积效率比较（仅限于理论分析，以比较结构上的不同，并不代表实际容积效率）：
Calzone马达由内外缸筒、两对球面副组成封闭容积，球面副为金属密封，马达长期工作后，球面副磨损增加，将会导致配合间隙增大，从而增加马达泄露。
Sai马达为传统的柱塞缸体结构，柱塞与外缸体之间有密封件，所以其马达长期工作后，仍可保证密封效果，虽然外缸体与壳体之间的圆柱副之间的泄露会随着圆柱副之间的磨损而逐渐增加，但是考虑到此处的圆柱副相对运动很少（曲轴转动360°，外缸体摆动10°左右），并且还有密封件进行磨损补偿，所以仍有可观的容积效率。
Staffa马达也为传统的柱塞缸体结构，液压油直接进入缸体内，整个过油通道均为静止结构，马达各运动副之间的磨损对其容积效率影响很小。所以理论上来说，staffa马达长期使用后仍然可以保证较高的容积效率。
Intermot马达柱塞缸体结构与staffa相同，两者效率大致相同。


         由于本人水平有限，对低速大扭矩马达的接触也只是皮毛，文中有些名词纯属自我发明，请莫见笑，也请各位大侠给予指正。其次，以上只是个人根据结构上进行的主观推测，实际上马达性能与工艺、制造水平等众多因素有关。文中的观点不代表任何结果，只是纯理论的进行结构分析。此文旨在抛砖引玉，希望各位大神指教。

本来想继续谈谈各厂家配流轴结构的比较，不过由于本人水平有限，还没有弄明白，所以此次不再细说，也请各位大神进行补充

jubuweijian

楼主能写出来这么多有用的已是非常难得，佩服！

梵蒂冈

国内有没有什么号的厂家？？？

sunnyoldman

为什么图片总是显示不全？

yeachly

来学习的

superdos

我们公司用的全是国产货

xwy@home

图片无法显示或者显示不全，前面帖子我上传的图片也是无法显示，不知道是自己电脑问题还是论坛故障。望版主或坛主解决一下。谢谢！

loulei

写的不错啊，顶一个

啊华少爷

启动扭矩比较（仅限于理论分析，以比较结构上的不同，并不代表实际启动效率）：
Calzone马达的启动阻力是最小的，虽然启动时两对球面摩擦副均为干摩擦，但是由于液压油直接作用在曲轴上，其柱塞不承受正压力，摩擦副之间正压力很小，所以摩擦力很小。

球面副之间尺寸有公差约束,球面副之间在马达工作中,形成动静压支撑,所谓的你的称得正压力实际为侧向力,侧向力移到壳体与缸盖的螺钉的剪切力上.

Sai马达启动阻力较小，其球面套筒与曲轴之间为滚动摩擦，柱塞外缸体与壳体之间为圆柱摩擦副。由于马达工作时其柱塞承受正压力，所以启动时柱塞外缸体与壳体之间的圆柱摩擦副干摩擦阻力还是比较大的。

该型号的马达是卡桑尼马达变通过来的,也就是内五星马达,这种马达转速可以比卡桑尼马达转速高.柱塞摆角可以比其它的马达要大一些.

Staffa马达与以上两种马达相比虽然也是两对摩擦副，并没有多余的摩擦副，但是由于其柱塞承受很大的正压力，所以两对摩擦副之间的正压力均很大，马达刚启动时，摩擦副之间为干摩擦，摩擦阻力非常大。
轴配油油倾覆力,
Intermot马达变曲轴与推杆之间的滑动摩擦副为滚动摩擦副，其启动扭矩要好于staffa马达。

容积效率比较（仅限于理论分析，以比较结构上的不同，并不代表实际容积效率）：
Calzone马达由内外缸筒、两对球面副组成封闭容积，球面副为金属密封，马达长期工作后，球面副磨损增加，将会导致配合间隙增大，从而增加马达泄露。
球面副进行了喷钼工艺.马达在正常使用中球面副越来越好,内泄漏越小,盘式配油有轴向补偿机构.

Sai马达为传统的柱塞缸体结构，柱塞与外缸体之间有密封件，所以其马达长期工作后，仍可保证密封效果，虽然外缸体与壳体之间的圆柱副之间的泄露会随着圆柱副之间的磨损而逐渐增加，但是考虑到此处的圆柱副相对运动很少（曲轴转动360°，外缸体摆动10°左右），并且还有密封件进行磨损补偿，所以仍有可观的容积效率。

Staffa马达也为传统的柱塞缸体结构，液压油直接进入缸体内，整个过油通道均为静止结构，马达各运动副之间的磨损对其容积效率影响很小。所以理论上来说，staffa马达长期使用后仍然可以保证较高的容积效率。
Intermot马达柱塞缸体结构与staffa相同，两者效率大致相同。

为了减少摩擦,摩擦副之间形成静压支撑,导致内泄漏比较大.容积效率要低一点.


         由于本人水平有限，对低速大扭矩马达的接触也只是皮毛，文中有些名词纯属自我发明，请莫见笑，也请各位大侠给予指正。其次，以上只是个人根据结构上进行的主观推测，实际上马达性能与工艺、制造水平等众多因素有关。文中的观点不代表任何结果，只是纯理论的进行结构分析。此文旨在抛砖引玉，希望各位大神指教。


学习知识要深入一点,不过不要灰心,知识在于积累!
要吃饭了,本来要写多点.

本来想继续谈谈各厂家配流轴结构的比较，不过由于本人水平有限，还没有弄明白，所以此次不再细说，也请各位大神进行补充
- 本文出自液压圈，原文地址：https://www.iyeya.cn/thread-22406-1-1.html

tmjayy

图文并茂，寻找多时，谢谢