[發明專利]一種球形葉片氣動馬達

有效

• 申請號: 201110453992.X
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102562171A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陳行;金波
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F01D5/02
• 分類號: F01D5/02;F01D5/14;F01D11/00;F01D25/26;F01D25/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及一種氣動馬達，尤其涉及一種球形葉片氣動馬達。

背景技術

現有的葉片式氣動馬達結構均為一轉子偏心置于氣缸體內，葉片徑向或與轉子半徑成一定角度置于轉子內，工作時葉片在彈簧或氣壓的作用下甩出，與氣缸體形成密封腔。這種形式葉片式氣動馬達由于葉片和氣缸體之間是靠一條接觸線密封，因此密封性能較差，輸出扭矩較低，加上旋轉時葉片與轉子及氣缸體間產生很大摩擦，致使葉片式氣動馬達整體磨損快，壽命短，效率低。另外，旋轉時為了保證葉片能在轉子內安全進出，轉子必須有相當的直徑，這樣勢必體積大，比功率低。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種球形葉片氣動馬達。本發明比功率大、全部密封處均為面密封，且不易磨損。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種球形葉片式氣動馬達，包括：殼體、轉子、兩個葉片、兩個密封條、兩個配氣錐和兩個墊塊；轉子位于中心，殼體位于外部，兩個配氣錐分別位于轉子兩端空心錐形面內，兩個葉片分別位于轉子的兩側，并安放在殼體對角的的空心圓環內，與轉子成一個角度，該角度的正切為殼體高度與殼體底圓直徑之比；葉片的一個平面與配氣錐的圓臺側面相貼合，密封條位于轉子和葉片之間，其平面一側與轉子的一個平面貼合，柱面一側則與葉片的柱面E1貼合，墊塊位于殼體對角的的空心圓環內，正好填滿由葉片、轉子和密封條形成的空缺。

所述葉片由兩個平面A1、B1和兩個柱面C1、E1圍合而成；其中，柱面C1是中心為球心O1、半徑與殼體的空心圓環的柱面E4的半徑相同的柱面，柱面E1是中心為球心O1、半徑為O1K1的柱面，點K1為過球心O1的垂直對稱軸與柱面E1的交點；兩個平面A1和B1平行，連接柱面C1和E1；兩平行平面A1和B1的距離為葉片的厚度，葉片的厚度與殼體的空心圓環寬度相等；O1K1的長度為轉子厚度的一半與密封條的高度之和；

????所述密封條上側是一中心為球心O1、半徑與葉片的柱面E1半徑相等的柱面，下側是一平面，球心O1與該下側平面的垂直距離為轉子厚度的一半，柱面G1是中心為O1、半徑與轉子的柱面P2半徑相等的柱面，球面F1是球心為O1、半徑與殼體的球面F4半徑相等的球面，平面H1和I1平行，密封條的寬度（即平面H1和I1的距離）與葉片厚度相等；葉片和密封條均為軸對稱；

????所述轉子當中是一塊平板，平板中間兩腰處是兩個完全相同的準圓臺，其中一個準圓臺下底面為面B2，上底面與平板相接處是中心為O2半徑與密封條中間柱面G1的半徑相同的陰圓柱面P2，準圓臺錐角與陰圓臺H2的錐角相同，兩個準圓臺的下底面A2和B2是平行的圓平面，平板的兩個平面I2和J2平行，球面E2和F2是球心為O2的左右外側大球面，G2和H2是兩相同的陰圓臺部分側面，其中一個陰圓臺上下兩底分別是圓平面B2和以K2L2為直徑的圓面，兩平行平面I2和J2的距離為轉子的厚度，K2M2的直線段長度為轉子的寬度，整個轉子不僅關于中心O2對稱，也是軸對稱；

所述配氣錐是一圓臺，頂面A3和底面B3的半徑分別和轉子陰圓臺上下兩底面的半徑相等，高度也與轉子陰圓臺的高度相等，兩配氣錐的空間位置以如下而定：保證裝配好后，兩配氣錐圓臺側面分別和相應的殼體的空心圓環相應的平行平面C4或D4相貼合，點D3至E3的錐面為排氣面，點D3為過圓心的水平軸與底面B3的交點，點E3的位置是當轉子2由圖5所示紙面位置轉到如圖16所示的垂直于紙面位置時，轉子2左側平面與底圓的交點，點D3至G3的錐面為進氣面，D3至G3的錐面小于90度。

所述殼體是兩頭平行截掉兩個球冠的腰鼓形球面，厚度與轉子的寬度K2M2相等，頂面A4和底面B4是兩個半徑相等的平行的圓平面，球面F4是以O4為球心，半徑與轉子左右外側大球面E2和F2的半徑相等的球面，殼體球面的對角是一空心圓環，空心圓環的兩個側面C4和D4是平行的平面圓環，空心圓環的柱面E4是中心軸通過O4的柱面，位于殼體的對角線上；整個殼體關于球臺中心O4對稱；

所述墊塊是一段圓環，其外側面A5是半徑與殼體空心圓環的柱面E4外徑相等的柱面，內側面B5是半徑與殼體球面F4半徑相等的球面，兩腰部C5和D5是半徑與葉片底面柱面E1的半徑相等的柱面，墊塊的厚度與葉片厚度相同；墊塊形狀為軸對稱。

高壓氣體從配氣錐（5）的點D3至G3的進氣面輸入，低壓氣體從配氣錐（5）的點D3至E3的排氣面輸出，氣動馬達輸出力矩至負載。

本發明的有益效果是：

1）所有密封處均為面密封；

2）體積小，扭矩大，效率高；