[其他]具有正反轉換排氣角度機構的葉片式氣動馬達

在審

• 申請號: 101985000004766
• 申請日: 1985-06-17
• 公開（公告）號: CN85104766B
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發明（設計）人: 張紹裘
• 申請（專利權）人: 廣東工學院
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍;林德偉

具有正反轉換排氣角度機構的葉片式氣動馬達是屬于機械技術領域中的氣動機類。它利用氣動馬達進氣壓力控制排氣孔所在角度位置，使氣動馬達正反向氣腔的有效工作容積都達到應有的最大值和可以完全消除排氣過程的壓縮負功。與現有固定排氣孔的正反向性能相同的葉片式氣動馬達相比，其功率可增大２０％以上。該機構適用于３～１５ＫＷ正反向性能相同的葉片式氣動馬達。

本發明屬于機械技術領域中的氣動機類，適用于3至15KW的正反向性能相同的葉片式氣動馬達。

現有技術中，正反向性能相同的葉片式氣動馬達的進排氣孔都是對稱布置，主排氣孔的位置固定不動。例如我國黃石風動機械廠，焦作礦山機械廠以及美國英格索蘭（Ingersoll-Rand）公司，瑞典阿特拉斯·考普科（Atlas Copco）公司等生產的產品都是這樣的。從國內雜志《巖機械與風動工具》、《工程機械》和美刊《Hydraul-ics ＆ pneumatics》、日刊《油壓與空氣壓》等刊物有關氣動馬達的文章以及專利目錄中也未見提到過有新的結構。這種對稱布置固定排氣孔的正反向性能相同的葉片式氣動馬達，其主要缺點是沒有充分利用氣動馬達氣腔的有效容積和排氣過程存在壓縮負功，因此功率較小，效率較低。

本發明的目的是將原有葉片式氣動馬達的固定排氣孔設計成正反向時能自動轉換排氣孔的角度，使正反向性能相同的葉片式氣動馬達的氣腔有效工作容積增大，并可以完全消除排氣過程的壓縮負功，從而增大氣動馬達的功率和提高效率。

本發明的主要特征是利用進氣壓力自動控制轉換排氣孔的角度，①密封件（3）固定在外端蓋（5）/殼件（6）上，它把內端蓋（2）上的弧形氣室（e）分隔為左右兩個腔，從進氣孔（a）或（b）來的壓縮空氣分別通到氣室左腔或右腔，推動內端蓋旋轉某一角度，從而轉換內端蓋上的排氣孔角度，使氣腔有效工作容積達到應有的最大值（提前10°至15°開始排氣），并消除排氣過程中的壓縮負功，密封件（3）對內端蓋（2）的排氣孔轉換角度起限位作用。②為了使在工作內的葉片（8）壓緊在定子（4）的內表面上，在內端蓋（2）中設置梭閥（9），控制從進氣孔（a）或（b）來的壓縮空氣通到葉片的底部。

本發明的優點是：與現有固定排氣孔的正反向性能相同的葉片式氣動馬達相比，它能夠充分利用氣腔的有效容積和可以完全消除排氣過程中的壓縮負功。在膨脹比以及氣功馬達定子、轉子直徑和長度相同的條件下，采用具有正反向轉換排氣角度的葉片式氣動馬達的功率可以增大20%以上。

圖1是現有固定排氣孔的正反向性能相同的葉片式氣動馬達示意圖。（a）為進氣孔時，（c）為主排氣孔，（b）為副排氣孔;當馬達反向旋轉時，（b）為進氣孔，（c）為主排氣孔，（a）為副排氣孔。

圖2是采用本發明-具有正反轉換排氣角度機構的葉片式氣動馬達示意圖。（a）為進氣孔時，（c）為主排氣孔，（b）為副排氣孔;氣動馬達反向旋轉時，（b）為進氣孔，主排氣孔轉換到（d）位置，（a）為副排氣孔（即通大氣）。

圖3是采用本發明的葉片式氣動馬達結構圖。轉子（1），內端蓋（2），密封件（3），定子（4），外端蓋（5），殼體（6），隔離套（7），葉片（8），梭閥（9），（a）為進氣孔/副排氣孔，（b）為副排氣孔/進氣孔，排氣孔（c），排氣孔（d）弧形氣室（e），小孔（f），小孔（g）和弧形槽（h）。

圖4（a）是現有固定排氣孔的正反向性能相同的葉片式氣動馬達理論示功圖。

圖4（b）是采用本發明的正反向性能相同的葉片式氣動馬達理論示功圖。

圖5和圖6是內端蓋局部放大圖。

以下將結合附圖對本發明作進一步的說明。

采用圖3結構的氣動馬達可以實施本發明。從圖中可以看出，殼體（6）和外端蓋（5）與定子（4）相連接且固定不動。密封件（3）固定在外端蓋（5）/殼體（6）上，它把弧形氣室（e）分隔為左右兩個腔，左腔通過小孔（f）與氣孔（a）相通，右腔通過小孔（g）與氣孔（b）相通，密封件（3）對內端蓋（2）的排氣孔轉換角度起限位作用。當（a）為進氣孔，（b）通大氣時，壓縮空氣作用在葉片（8）上的力使轉子（1）如箭頭所示（n）方向旋轉，同時進氣孔（a）的壓縮空氣經小孔（f）通到弧形氣室（e）的左腔，由于內端蓋（2）與外端蓋（5）/隔離套（7）采用動配合，且內端蓋（2）與定子（4）外端蓋（5）/殼體（6）之間有0.02～0.05mm軸向間隙，壓縮空氣作用在弧形氣室（e）左腔的力迫使內端蓋（2）轉過一定角度，使主排氣孔處在（c）位置上;當（b）為進氣孔（a）通大氣時，氣動馬達換向，同時進氣孔（b）的壓縮空氣經過另一個小孔（g）通到弧形氣室（e）的右腔，迫使內端蓋（2）與上述相反的方向轉過一定角度，主排氣孔轉到雙點劃線所示的（d）位置。當氣動馬達換向時，靠內端蓋（2）中的梭閥（9）控制，使從進氣孔（a）或（b）來的壓縮空氣通到葉片（8）底部，把工作區內的葉片（8）壓緊在定子（4）內表面上。梭閥（9）是這樣工作的：當（a）為進氣孔時，壓縮空氣經弧形氣室（e）的左腔把梭閥（9）推在右邊（圖示位置），壓縮空氣便通過弧形槽（h）再通到工作區內的葉片底部;當氣動馬達換向時（b）為進氣孔，壓縮空氣經弧形氣室（e）的右腔把梭閥（9）推向左邊，壓縮空氣也通過弧形槽（h）再通到工作區內的葉片底部。