CN104832481B - 一种气动往复马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动往复马达；其包括射流振荡器，射流振荡器连接有往复运动机构，射流振荡器通过两个扩压管分别连接往复运动机构的两端，往复运动机构的两端均设置有出气阀门；当气流经射流振荡器后发生偏转振荡，并流入建立附壁效应一侧的扩压管，以驱动往复运动机构运动，一侧的出气阀门关闭，另一侧的出气阀门开启，在压力差的作用下，气流偏转流入另一侧的扩压管，以驱动往复运动机构朝反方向运动，另一侧的出气阀门关闭，以此循环实现往复运动机构的往复运动；本发明利用射流振荡器使得气流发生偏转振荡，无需复杂的传动机构就可实现往复运动，减少了马达的自重，且结构简单，可在潮湿、粉尘等恶劣环境下工作，无需维护。

Description

一种气动往复马达

技术领域

本发明涉及气动马达技术领域，尤其涉及一种气动往复马达。

背景技术

气动马达是一种将压缩空气的压力能转换为旋转的机械能的装置，按结构分类有：叶片式气动马达，活塞式气动马达，输出的为旋转运动。

在微型飞行器领域，由于雷诺数很低，该级别的扑翼飞行器在能耗、机动性和稳定性等方面要明显优于固定翼飞行器，但是，传统的扑翼机构通常需要复杂的传动机构将旋转运动转化为往复运动，导致输出的功率与动力系统自重比较低，严重制约了扑翼飞行器的性能发挥。

在诸多的工程领域，往复运动同样需要一些复杂的传动机构将电机或者发动机的转动转化为往复运动，这些传动机构不仅结构复杂、易损，而且对工作环境要求较高，一般无法在水中、多尘、潮湿、脏污等恶劣环境中工作。

现有技术公开了一种采用过氧化氢分解产生的气体和热来推动变容积腔体进行往复运动的装置，该装置用于驱动微型扑翼飞行器，但是其仍然需要较复杂的机械阀门控制高压气体的配气来完成往复运动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动往复马达，其利用射流振荡器使得气流发生偏转振荡，无需复杂的传动机构就可以实现往复运动，减少了马达的自重，且结构简单，可在潮湿、粉尘等恶劣环境下工作，无需维护。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种气动往复马达，包括射流振荡器，射流振荡器连接有往复运动机构，射流振荡器包括进气喷管以及与进气喷管连接的振荡腔，振荡腔通过两个扩压管分别连接往复运动机构的两端，往复运动机构的两端均设置有出气阀门，且当一个出气阀门关闭时，另一个出气阀门开启；当气流经进气喷管射入振荡腔内后发生失稳，失稳后的气流在振荡腔的两侧壁交替发生附壁效应，并流入建立附壁效应一侧的扩压管，以驱动往复运动机构运动，且一侧的出气阀门关闭，另一侧的出气阀门开启，在压力差的作用下，气流向振荡腔的另一侧壁偏转并附着，气流流入另一侧的扩压管，以驱动往复运动机构朝反方向运动，且另一侧的出气阀门关闭，一侧的出气阀门开启，以此循环实现往复运动机构的往复运动。

其中，往复运动机构包括动力输出部件以及用于限制动力输出部件的运动方式的运动限制器，动力输出部件的两侧均设置有变容积腔体，两个变容积腔体分别与同侧的扩压管连接，变容积腔体与扩压管的连接处设置有出气阀门。

其中，运动限制器用于限制动力输出部件的运动方式为移动。

其中，动力输出部件为滑块，运动限制器为导轨，滑块可沿导轨移动。

其中，变容积腔体为可伸缩软管。

其中，变容积腔体与扩压管之间设置有气室，气室设置有出气口，出气口处设置有挡板，挡板通过扭簧与出气口铰接，挡板及出气口形成出气阀门，出气阀门可在扭簧的作用力下开启，并在外力作用下关闭。

其中，出气阀门包括阀门腔体，阀门腔体设置有进口和出口，阀门腔体内在进口处设置有顶珠，顶珠与出口之间固定连接有弹簧，出气阀门可在弹簧的作用力下关闭，动力输出部件的两侧对称设置有出气阀顶杆，出气阀顶杆可随动力输出部件运动，以伸入进口并顶开顶珠，以开启出气阀门。

其中，运动限制器用于限制动力输出部件的运动方式为转动。

其中，往复运动机构包括容置腔，容置腔的一侧与两个扩压管相导通，容置腔的另一侧设置有开口，动力输出部件为摆轮，摆轮设置于容置腔的中部，摆轮的两侧对称设置有叶片，摆轮及叶片将容置腔分成两个变容积腔体。

其中，叶片及开口形成出气阀门，当叶片随摆轮转动至扩压管处时，叶片的顶端与容置腔的侧壁之间具有一定的距离，出气阀门开启，当叶片随摆轮转动至开口处时，叶片的顶端与容置腔的侧壁抵触，出气阀门关闭。

其中，扩压管的内径沿气流的进气方向逐渐变大。

其中，进气喷管的内径沿气流的进气方向逐渐减小。

其中，进气喷管通过等截面的喉管与振荡腔连接，振荡腔的两侧壁均为平面，且两侧壁之间的距离沿气流的进气方向逐渐变大，振荡腔的与喉管相对的侧壁为圆弧形。

其中，射流振荡器还包括失稳放大回路，失稳放大回路的两端分别与振荡腔连接，且失稳放大回路在两个端口处的内径向振荡腔的方向逐渐减小。

本发明的有益效果：一种气动往复马达，包括射流振荡器，射流振荡器连接有往复运动机构，射流振荡器包括进气喷管以及与进气喷管连接的振荡腔，振荡腔通过两个扩压管分别连接往复运动机构的两端，往复运动机构的两端均设置有出气阀门，且当一个出气阀门关闭时，另一个出气阀门开启；当气流经进气喷管射入振荡腔内后发生失稳，失稳后的气流在振荡腔的两侧壁交替发生附壁效应，并流入建立附壁效应一侧的扩压管，以驱动往复运动机构运动，且一侧的出气阀门关闭，另一侧的出气阀门开启，在压力差的作用下，气流向振荡腔的另一侧壁偏转并附着，气流流入另一侧的扩压管，以驱动往复运动机构朝反方向运动，且另一侧的出气阀门关闭，一侧的出气阀门开启，以此循环实现往复运动机构的往复运动。本发明的气动往复马达利用射流振荡器使得气流发生偏转振荡，无需复杂的传动机构就可以实现往复运动，减少了马达的自重，且结构简单，可在潮湿、粉尘等恶劣环境下工作，无需维护。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图。

图2是本发明的实施例3的结构示意图。

图3是本发明的实施例4的结构示意图。

图4是本发明的实施例2的模拟流线图及运转示意图。

图5是本发明的实施例3的运转示意图。

图6是本发明的实施例4的运转示意图。

图7是本发明的实施例5的结构示意图。

附图标记如下：

1-射流振荡器；11-进气喷管；12-振荡腔；13-喉管；14-失稳放大回路；2-往复运动机构；21-滑块；211-出气阀顶杆；22-导轨；23-可伸缩软管；24-气室；241-出气口；21′-摆轮；211′-叶片；22′-容置腔；221′-开口；3-扩压管；4-挡板；5-阀门腔体；51-进口；52-出口；6-顶珠；7-弹簧

具体实施方式

下面结合图1至图7并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

一种气动往复马达，包括射流振荡器1，射流振荡器1连接有往复运动机构2，射流振荡器1包括进气喷管11以及与进气喷管11连接的振荡腔12，振荡腔12通过两个扩压管3分别连接往复运动机构2的两端，往复运动机构2的两端均设置有出气阀门，且当一个出气阀门关闭时，另一个出气阀门开启。射流振荡器1是一种不含任何运动部件的空腔结构，能利用流体附壁效应和流动的不稳定性使流体产生自激偏转振荡。射流振荡器的形式不限，只要是利用流体的附壁效应产生压力振荡的射流振荡器都可用于本发明。当气流经进气喷管11射入振荡腔12内后发生失稳，失稳后的气流在振荡腔12的两侧壁交替发生附壁效应，并流入建立附壁效应一侧的扩压管3，以驱动往复运动机构2运动，且一侧的出气阀门关闭，另一侧的出气阀门开启，在压力差的作用下，气流向振荡腔12的另一侧壁偏转并附着，气流流入另一侧的扩压管3，以驱动往复运动机构2朝反方向运动，且另一侧的出气阀门关闭，一侧的出气阀门开启，以此循环实现往复运动机构2的往复运动。本发明的气动往复马达利用射流振荡器1使得气流发生偏转振荡，无需复杂的传动机构就可以实现往复运动，减少了马达的自重，且结构简单，可在潮湿、粉尘等恶劣环境下工作，无需维护。

实施例1

如图1所示，本实施例中，气动往复马达包括射流振荡器1和往复运动机构2，射流振荡器1包括进气喷管11、喉管13以及振荡腔12，振荡腔12通过两个扩压管3分别连接往复运动机构2的两端。

本实施例中，进气喷管11的内径沿气流的进气方向逐渐减小，并通过等截面的喉管13与振荡腔12连接，以提高气体的流速。振荡腔12的与喉管13相对的侧壁为圆弧形，以使气流失稳发生振荡；优选地，圆弧形的侧壁为沿进气方向的凸形，在其他实施例中，圆弧形的侧壁也可选择为沿进气方向的凹形。

本实施例中，振荡腔12的两侧壁均为平面，且沿喉管13的轴线对称设置，两侧壁之间的距离沿气流的进气方向逐渐变大，即两侧壁之间呈一定角度，振荡腔12从喉管13出口412至两扩压管3入口之间呈扩张形，平面壁面使得振荡后的气流在一段时间内附着在其中一侧的壁面上，即发生附壁效应。

本实施例中，射流振荡器1还包括失稳放大回路14，失稳放大回路14的两端分别与振荡腔12连接，失稳放大回路14的两端口关于振荡腔12对称设置，且失稳放大回路14的两端口分别位于同侧的平面壁面和喉管13的出口412之间。振荡腔12是由喉管13的出口412、失稳放大回路14的两端口、两平面侧壁、两个扩压管3的入口以及圆弧形侧壁围成的腔体，可使气流发生振荡并偏转。

本实施例中，失稳放大回路14在两个端口处的内径向振荡腔12的方向逐渐减小，失稳放大回路14除两端口以外的部分为等截面管道。失稳放大回路14在两个端口处的内径向振荡腔12的方向减缩，可扰动从喉管13中喷出的气体，并可通过改变失稳放大回路14的长度来改变气流偏转振荡的频率，失稳放大回路14的长度越短，气流偏转振荡的频率越高，反之，振荡的频率越低。失稳放大回路14不是产生振荡射流的必要部件，在其他实施例中，可将失稳放大回路14与振荡腔12连接的两个端口完全敞开，使得振荡腔12与外部大气相通；也可去除失稳放大回路，将两个端口堵死，此时，气流的振荡频率通过其他因素控制，例如气流流量、出气阀门的开闭时机等。

本实施例中，两个扩压管3的入口分别位于圆弧形侧壁的两侧，且扩压管3的内径沿气流的进气方向逐渐变大，以使气流的压力逐渐升高，破坏气流附壁的条件。

本实施例中，往复运动机构2包括动力输出部件以及用于限制动力输出部件的运动方式的运动限制器，且运动限制器用于限制动力输出部件的运动方式为移动，动力输出部件为滑块21，运动限制器为导轨22，滑块21可沿导轨22移动，在其他实施例中，运动限制器也可根据需要选择滑槽或者摇臂等。

本实施例中，动力输出部件的两侧均设置有变容积腔体，两个变容积腔体分别与同侧的扩压管3连接，变容积腔体为可伸缩软管23，两个可伸缩软管23分别连接在动力输出部件的两侧，且两个可伸缩软管23之间互不连通，在其他实施例中，变容积腔体也可由气缸活塞组成，其形式不限。

本实施例中，变容积腔体与扩压管3之间设置有气室24，气室24设置有出气口241，出气口241处设置有挡板4，挡板4通过扭簧(未图示)与出气口241铰接，挡板4及出气口241形成出气阀门，出气阀门可在扭簧的作用力下开启，并外力作用下关闭，出气阀门的作用相当于常开式背压阀，在其他实施例中，出气阀门可选择其他形式。优选地，出气阀门的位置正对扩压管的出口，以保证出气阀门在高气压下可以关闭。

本实施例的气动往复马达的工作原理如下：

燃气或化学反应气体等高压气体经进气喷管11加速，从喉管13射入振荡腔12内，射流接触到正对着的圆弧形侧壁后会迅速失稳发生振荡，处于流动敏感区域的失稳放大回路14对射流的扰动，使得射流更加不稳定；当射流接触到振荡腔12的一侧平面壁面后发生附壁效应，由于几何对称，射流先在哪一侧附壁附着是随机的，之后射流沿所附着的壁面流入同侧的扩压管3并进入气室24；由于大部分的气体都流向所附着的壁面同侧的气室24，该侧气室24的气压比另一侧的高，高气压使得该侧的可伸缩软管的容积增大并推动动力输出部件沿导轨向另一侧的气室24移动，同时该侧出气阀门受到的气动力矩大于扭簧的力矩，该侧出气阀门关闭，而另一侧的压力较低的出气阀门保持开启状态；当动力输出部件运动到最大位移后，该侧气室24压力继续增加，高逆压梯度使得该侧附壁的气流分离并向另一侧壁面偏转并附着，随后该侧气室24压力下降，该侧的出气阀门打开，另一侧由于气流聚集压力升高，推动动力输出部件沿导轨向反方向移动，另一侧的出气阀门关闭，从而形成了气流在两个扩压管3之间的偏转振荡，并推动往复运动部件做往复运动。此外，气室24气压高的一侧出气阀门关闭时，另一侧气压低的气室24上的出气阀门开启，保证了气流的能量大部分用于推动动力输出部件做功，提高了效率。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：采用气缸活塞组成变容积腔体，活塞还相当于实施例1中的动力输出部件，气缸还相当于实施例1的运动限制器，其他部件与实施例1相同。图4为本实施例的气动往复马达的计算流体力学模拟得到的流线图及运转示意图，显示了各个部件在不同阶段的位置关系以及气流状态。

本实施例中，经进气喷管射入振荡腔的气流会附着于一侧壁面，如图4a中流线所示，此时，活塞位于气缸的中间位置，同时该侧气室气压增大，活塞受气流推动开始向另一侧移动，到达图4b所示的时刻，活塞运动到了气缸的中间偏下的位置，同时该侧出气阀门受到比扭簧力大的气体压力作用，几乎完全闭合(由于模拟局限无法完全闭合，实际上可以完全闭合)；在图4a至图4e所示的时间内，后附着的另一侧的气室压力还没大到足够闭合另一侧的出气阀门，因此另一侧的出气阀门在该时间段内保持开启状态，如图4d和图4e所示流线所示，气流受压力驱动从该侧壁面分离，并偏转向另一侧的壁面，而该侧的压力也随之减小，如图4f所示，另一侧的气室压力变大，使得另一侧的出气阀门关闭，并推动活塞向反方向移动，同时该侧的出气阀门在扭簧的作用力下开启。模拟结果在入口处的压力为两个大气压时，运动频率可达500Hz(未图示)，因此，可以说采用射流振荡器驱动往复运动机构运动的方案是可行的。

实施例3

如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于：变容积腔体与扩压管3之间直接设置出气阀门，无气室，且出气阀门包括阀门腔体5，阀门腔体5固定在变容积腔体与扩压管3之间，阀门腔体5设置有进口51和出口52，阀门腔体5内在进口51处设置有顶珠6，顶珠6与出口52之间固定连接有弹簧7，出气阀门可在弹簧7的作用力下关闭，动力输出部件的两侧对称设置有出气阀顶杆211，出气阀顶杆211可随动力输出部件运动，以伸入进口51并顶开顶珠6，以开启出气阀门，优选地，进口51的内径大于出气阀顶杆211的外径。

如图5所示，本实施例的气动往复马达的工作原理如下：

燃气或化学反应气体等高压气体经射流振荡器1发生偏转振荡，并流入建立附壁效应一侧的扩压管3，高气压使得该侧的可伸缩软管的容积增大并推动动力输出部件沿导轨向另一侧移动，该侧出气阀门在弹簧7的作用力下保持关闭，由于进口51的内径大于出气阀顶杆211的外径，另一侧的出气阀门在出气阀顶杆211伸入进口后打开，从而降低另一侧的压力，由于射流附着偏转一侧的压力一直增加，使得气流向另一侧的壁面偏转附着；随后另一侧的压力变大，推动动力输出部件沿导轨向反方向移动，由于伸入的出气阀顶杆也随着动力输出部件移出另一侧的出气阀门，另一侧的出气阀门在弹簧7的作用下关闭。重复上述过程，偏转振荡的气流推动往复运动部件做往复运动。此外，气压高的一侧出气阀门关闭时，另一侧气压低的出气阀门开启，保证了气流的能量大部分用于推动动力输出部件做功，提高了效率。

实施例4

如图3所示(失稳放大回路14未图示)，本实施例的射流振荡器1与实施例1的相同，本实施例的往复运动机构2包括动力输出部件以及用于限制动力输出部件的运动方式的运动限制器，运动限制器用于限制动力输出部件的运动方式为转动，动力输出部件的两侧均设置有变容积腔体，两个变容积腔体分别与同侧的扩压管3连接，变容积腔体与扩压管3的连接处设置有出气阀门。

本实施例中，往复运动机构2包括容置腔22′，容置腔22′的一侧与两个扩压管3相导通，容置腔22′的另一侧设置有开口221′，动力输出部件为摆轮21′，且设置于容置腔22′的中部，摆轮21′的两侧对称设置有叶片211′，两个叶片211′的轴线呈180°，均与摆轮21′固定连接，摆轮21′及叶片211′将容置腔22′分成两个变容积腔体，叶片211′及开口221′形成出气阀门。

本实施例中，运动限制器为轴承(未图示)，轴承设置于摆轮21′与机架(未图示)之间，以限制摆轮21′的运动为转动，动力输出为与摆轮21′固定连接的转轴，当叶片211′随摆轮21′转动至扩压管3处时，叶片211′的顶端与容置腔22′的侧壁之间具有一定的距离，即出气阀门打开，此时摆轮21′停止转动，当叶片211′随摆轮21′转动至开口221′处时，叶片211′的顶端与容置腔22′的侧壁抵触，即出气阀门关闭。

本实施例中，容置腔22′与扩压管3连通的一侧为圆弧段，圆弧段的半径略大于摆轮21′的半径，且圆弧段的两端分别与两个扩压管3连接，当叶片211′运动至扩压管3的出口处时，圆弧段对叶片211′的转动起到限制作用。

如图6所示，本实施例的气动往复马达的工作原理如下：

燃气或化学反应气体等高压气体经射流振荡器1发生偏转振荡，流入建立附壁效应一侧的扩压管3，高气压推动该侧的叶片211′向开口221′方向转动，当该侧的叶片211′随摆轮21′转动至开口221′处时，该侧叶片211′的顶端与容置腔22′的侧壁抵触，使得该侧出气阀门关闭，而另一侧的叶片211′的顶端与容置腔22′的侧壁之间具有一定的距离，即另一侧的出气阀门打开，且另一侧的叶片211′转动至扩压管3处时，摆轮21′停止转动，这时射流附着偏转一侧的压力一直增加，使得气流向另一侧的壁面偏转附着；随后另一侧的压力变大，气流推动另一侧的叶片211′向开口221′方向转动，当另一侧的叶片211′随摆轮21′转动至开口221′处时，另一侧叶片211′的顶端与容置腔22′的侧壁抵触，使得另一侧的出气阀门关闭，随后该侧的叶片211′转动至扩压管3的出口处时停止转动，叶片211′的顶端与容置腔22′的侧壁之间具有一定的距离，即该侧的出气阀门打开，从而形成了气流在两个扩压管3之间的偏转振荡，并推动摆轮21′做往复转动。此外，气压高的一侧出气阀门关闭时，另一侧气压低的出气阀门开启，保证了气流的能量大部分用于推动动力输出部件做功，提高了效率。可用于驱动需要往复转动的场合，例如：扑翼飞行器和汽车雨刷等。

实施例5

如图7所示，本实施例的射流振荡器1与实施例4相比去掉了失稳放大回路，并将与振荡腔12连通的两端口堵上，其余部分与实施例4相同。由于振荡腔通过扩压管与往复运动机构相连，往复运动机构的运动使得气流的不稳定性同样得到放大，效果等同于失稳放大回路。本实施例可适用于对结构和重量有严格要求的应用场合，例如扑翼飞行器等。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种气动往复马达，包括射流振荡器(1)，其特征在于，所述射流振荡器(1)连接有往复运动机构(2)，所述射流振荡器(1)包括进气喷管(11)以及与所述进气喷管(11)连接的振荡腔(12)，所述振荡腔(12)通过两个扩压管(3)分别连接所述往复运动机构(2)的两端，所述往复运动机构(2)的两端均设置有出气阀门，且当一个所述出气阀门关闭时，另一个所述出气阀门开启；当气流经所述进气喷管(11)射入所述振荡腔(12)内后发生失稳，失稳后的气流在所述振荡腔(12)的两侧壁交替发生附壁效应，并流入建立附壁效应一侧的所述扩压管(3)，以驱动所述往复运动机构(2)运动，且一侧的所述出气阀门关闭，另一侧的所述出气阀门开启，在压力差的作用下，气流向所述振荡腔(12)的另一侧壁偏转并附着，气流流入另一侧的所述扩压管(3)，以驱动所述往复运动机构(2)朝反方向运动，且另一侧的所述出气阀门关闭，一侧的所述出气阀门开启，以此循环实现往复运动机构(2)的往复运动，所述往复运动机构(2)包括动力输出部件以及用于限制所述动力输出部件的运动方式的运动限制器，所述动力输出部件的两侧均设置有变容积腔体，两个所述变容积腔体分别与同侧的所述扩压管(3)连接，所述变容积腔体与所述扩压管(3)的连接处设置有所述出气阀门。

2.根据权利要求1所述的气动往复马达，其特征在于，所述运动限制器用于限制所述动力输出部件的运动方式为移动。

3.根据权利要求2所述的气动往复马达，其特征在于，所述动力输出部件为滑块(21)，所述运动限制器为导轨(22)，所述滑块(21)可沿所述导轨(22)移动。

4.根据权利要求2所述的气动往复马达，其特征在于，所述变容积腔体为可伸缩软管(23)。

5.根据权利要求2所述的气动往复马达，其特征在于，所述变容积腔体与所述扩压管(3)之间设置有气室(24)，所述气室(24)设置有出气口(241)，所述出气口(241)处设置有挡板(4)，所述挡板(4)通过扭簧与所述出气口(241)铰接，所述挡板(4)及所述出气口(241)形成所述出气阀门，所述出气阀门可在扭簧的作用力下开启，并在外力作用下关闭。

6.根据权利要求2所述的气动往复马达，其特征在于，所述出气阀门包括阀门腔体(5)，所述阀门腔体(5)设置有进口(51)和出口(52)，所述阀门腔体(5)内在所述进口(51)处设置有顶珠(6)，所述顶珠(6)与所述出口(52)之间固定连接有弹簧(7)，所述出气阀门可在所述弹簧(7)的作用力下关闭，所述动力输出部件的两侧对称设置有出气阀顶杆(211)，所述出气阀顶杆(211)可随所述动力输出部件运动，以伸入所述进口(51)并顶开所述顶珠(6)，以开启所述出气阀门。

7.根据权利要求1所述的气动往复马达，其特征在于，所述运动限制器用于限制所述动力输出部件的运动方式为转动。

8.根据权利要求7所述的气动往复马达，其特征在于，所述往复运动机构(2)包括容置腔(22′)，所述容置腔(22′)的一侧与两个所述扩压管(3)相导通，所述容置腔(22′)的另一侧设置有开口(221′)，所述动力输出部件为摆轮(21′)，所述摆轮(21′)设置于所述容置腔(22′)的中部，所述摆轮(21′)的两侧对称设置有叶片(211′)，所述摆轮(21′)及所述叶片(211′)将所述容置腔(22′)分成两个所述变容积腔体。

9.根据权利要求8所述的气动往复马达，其特征在于，所述叶片(211′)及所述开口(221′)形成所述出气阀门，当所述叶片(211′)随所述摆轮(21′)转动至所述扩压管(3)处时，所述叶片(211′)的顶端与所述容置腔(22′)的侧壁之间具有一定的距离，所述出气阀门开启，当所述叶片(211′)随所述摆轮(21′)转动至所述开口(221′)处时，所述叶片(211′)的顶端与所述容置腔(22′)的侧壁抵触，所述出气阀门关闭。