[發明專利]一種單渦輪與雙渦輪可切換式空氣啟動馬達

有效

• 申請號: 201410045947.4
• 申請日: 2014-02-08
• 公開（公告）號: CN103821566A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 屈盛官;尹鵬;李小強;胡欣鈞;張行斌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州市海同機電設備有限公司
• 主分類號: F01D1/00
• 分類號: F01D1/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及空氣啟動馬達領域，特別涉及一種單渦輪與雙渦輪可切換式空氣啟動馬達。

背景技術

現階段廣泛使用的空氣啟動馬達按結構形式主要分為葉片式及渦輪式兩種。葉片式空氣啟動馬達是通過壓縮空氣推動葉片旋轉來帶動啟動馬達齒輪和發動機飛輪轉動。葉片式空氣啟動馬達主要用于風動工具、高速旋轉機械及礦山機械等，它具有防爆、較高的起動轉矩、過載保護、溫升較小、可長期滿載工作等優點。但是，與渦輪式空氣啟動馬達相比，在相同負載能力的情況下，葉片式空氣啟動馬達比較笨重、耗氣量大、效率低。而且葉片式空氣啟動馬達噪聲較大、需氣路潤滑。渦輪式空氣啟動馬達是利用壓縮空氣驅動渦輪旋轉來帶動空氣啟動馬達。渦輪式空氣啟動馬達主要用于船舶、礦山、油氣田、汽輪機等設備。渦輪式空氣啟動馬達無需潤滑氣路，質輕，具有較低的工作壓力和較高的功率。

目前使用的渦輪式空氣啟動馬達根據驅動方式分為單渦輪式與雙渦輪式。當要輸出力矩小、轉動低速平穩時，需使用單渦輪式空氣啟動馬達；當要輸出力矩大、轉動高速時，需使用雙渦輪式空氣啟動馬達。因此，設計并開發一種能實現單渦輪式驅動和雙渦輪式驅動可方便快捷的切換的空氣啟動馬達成為行業內急需解決的問題。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種可方便快捷的實現單、雙渦輪式驅動切換的單渦輪與雙渦輪可切換式空氣啟動馬達。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種單渦輪與雙渦輪可切換式空氣啟動馬達，包括設有進氣管連接口和排氣口的殼體、設在殼體中的一級渦輪、導向輪、二級渦輪、端蓋以及主軸，所述端蓋、一級渦輪、導向輪以及二級渦輪依次連接在主軸上，端蓋和導向輪通過軸承連接于主軸上，一級渦輪和二級渦輪通過鍵連接于主軸上；端蓋外側通過密封圈與殼體連接，端蓋內側開設有進氣口和與進氣口相導通的噴射口，所述進氣口與進氣管連接口相連接，噴射口開設在端蓋圓周面上；所述一級渦輪圓周面上開設有呈“V”形的第一溝槽并沿圓周方向排布；導向輪圓周面上開設有呈倒“V”形的換向槽并沿圓周方向排布，導向輪固定連接于殼體中；所述二級渦輪圓周面上開設有呈“V”形的第二溝槽并沿圓周方向排布，二級渦輪的端面上軸向開設有通孔，導向輪上還開設有通氣孔，通氣孔上連接有可拆裝的單雙渦輪驅動切換栓。

優選的，所述噴射口和進氣口分別相對的設置在端蓋徑向兩端。

優選的，相鄰兩第一溝槽之間形成凸臺，凸臺上開設有沉孔。

優選的，所述一級渦輪和二級渦輪與殼體間隙配合。

優選的，所述一級渦輪的端面上軸向開設有多個均勻分布的減重孔。

優選的，所述通氣孔正對所述二級渦輪上的通孔。

優選的，所述端蓋與一級渦輪間距離為1-2.5mm，一級渦輪與導向輪間距離為1.5-3mm，導向輪與二級渦輪間距離為1-2.5mm。

優選的，所述導向輪圓周表面上具有與殼體固定連接的加壓凸臺。

優選的，所述通孔為多個均勻分布在二級渦輪的端面上。

優選的，所述單雙渦輪驅動切換栓為螺栓。

本發明的工作原理：一級渦輪和二級渦輪同時驅動主軸旋轉的過程如下，當殼體上的進氣管連接口通有壓縮氣體時，壓縮氣體通過端蓋上的進氣口進入噴射口，壓縮氣體沿噴射口進入一級渦輪的第一溝槽內從而帶動一級渦輪做功使主軸旋轉，當壓縮氣體從一級渦輪的第一溝槽噴出時，氣體的噴射方向與進入第一溝槽時發生改變，此時，由于單雙渦輪驅動切換栓連接于通氣孔中將通氣孔堵住，氣體只能進入導向輪上的換向槽，通過換向槽可使壓縮氣體的噴射方向改變使之與初始噴射方向相同，壓縮氣體從換向槽中噴出進入二級渦輪的第二溝槽內從而帶動二級渦輪做功進一步推動主軸旋轉，氣體通過第二溝槽后由殼體上的排氣口排出。

切換為一級渦輪單獨驅動主軸旋轉時，需要拆除連接于通氣孔中的單雙渦輪驅動切換栓，當壓縮氣體從一級渦輪的第一溝槽噴出時，由于通氣孔打開了，所以氣體通過通氣孔后再經過二級渦輪的通孔后由殼體上的排氣口排出。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

1、本發明設置有一級渦輪和二級渦輪，可同時驅動或切換為一級渦輪獨立驅動主軸旋轉，設計合理，結構簡單，既保留了傳統渦輪式空氣啟動馬達無需潤滑氣路，質輕的優點，同時還具有輸出功率大、耗氣量低、效率高、扭矩大、壓降低、啟動壓力小的優點，只需通過拆除或裝上單雙渦輪驅動切換栓即可實現切換，調整方便快捷。