CN2421439Y - 高转速马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高转速马达,其结构特征是转子为台阶形转子,在定子上设有圆弧形凹槽,台阶形转子上的圆柱形凸台装在圆弧形凹槽中,提高了偏心距,增大了进气腔体积,从而提高了转速及驱动力矩,其转速达20000转/分以上,驱动力矩增大0.3倍以上。

Description

高转速马达

本实用新型涉及气动马达，也涉及以液体为介质的马达。

现有马达的结构主要由定子、转子、轴承、轴承盖、叶片构成，转子上设有叶片槽、叶片装在叶片槽中，转子装在定子中，轴承装在转子两端，支承转子，轴承盖也装在轴承两端，封闭轴承。其转子为园柱形。高压气体由定子上的进气孔进入，推动叶片转动，从而推动转子转动，气体又从排气孔中排出。

上述结构的马达转速在16000转/分，转速低，其频率与人手的频率相当，使用其产品的人很易疲劳。为提高转速，人们采用降低叶片质量和摩擦系数，但都不理想，增加转速不多。

还有一种马达，提高转速的技术方案是在定子上设凹槽，称“死弧”，“死弧”的长度与定子长度相同，弧长的夹角约100°，叶片在“死弧”中旋转，该结构增大了定子和转子之间的偏心距，增大了进气腔体积，从而提高了转速，其不足之处是叶片寿命短，使用一月左右，就要更换叶片。其原因是叶片加速度非连续性函数，当叶片到达“死弧”两端时，出现刚性冲击，转速越高，刚性冲击越大，严重影响叶片寿命，甚至叶片开叉。

本实用新型的目的是克服上述马达的不足之处，提供一种高转速、驱动力矩大的马达。

本实用新型是加大定子和转子之间的偏心距，增大进气腔体积的方法来提高转速的。具体技术方案是在定子上设园弧形凹槽，将圆柱形转子改为台阶形转子，台阶形转子上的园柱形凸台装在园弧形凹槽中，增大了偏心距，减少了转子的体积，从而增大了进气腔体积，实现了提高转速的目的。园弧形凹槽与园柱形凸台长度相当。转子转动时，带动园柱形凸台在园弧形凹槽中转动，叶片绕定子内壁转动，其叶片加速度是连续性函数，叶片摩擦系数小。

图面说明。

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是图1的A-A剖面图；

图3是本实用新型第二实施例结构示意图。

下面结合附图(实施例)对本实用新型作进一步说明。

参照图1、图2所示，在定子3的中部厚壁处设有一园弧形凹槽5，其长度是定子3的1/3左右，其弧长的夹角80°左右。实际设计时可根据需要取值。在台阶形转子7上有一园柱形凸台6，园柱形凸台6的半径与前述的园柱形转子半径相当时，园柱形凸台两边的半径小于园柱形转子半径，降低了转子的体积，增大了进气腔体积。其凸台6的长度与园弧形凹槽5长度相当，园柱形凸台6装在园弧形凹槽5中，使台阶形转子7下移，从而增大了台阶形转子7中心和定子3中心的距离，即增大了偏心距，台阶形转子7及园柱形凸台6上设有叶片槽，其叶片槽是相通的，并且是平行的。叶片4装在叶片槽中，叶片槽的深度应满足叶片4转动时不脱落，不被卡死。园柱形凸台6有防止叶片4脱落的作用。台阶形转子7上的叶片槽的深度应大于偏心距。

参照图1所示，在台阶形转子7的两边设有轴承2，支承台阶形转子7，用轴承盖1密封定子腔，用园柱销8连接轴承盖1和定子3。在定子3上还设有进气孔及出气孔。

台阶形转子7在压力气体(或液体)作用下转动时，园柱形凸台6在园弧形凹槽5中转动，叶片4绕定子3的内壁转动。

参照图3所示，在台阶形转子7上设有2个园柱形凸台6，设在台阶形转子7的两边，相应的在定子3上也设有2个园弧形凹槽5，这是本实用新型的第二个实施例，根据本实用新型将园柱形转子改为台阶形转子，台阶形转子上的园柱形凸台装在园弧形凹槽中来增大偏心距，增大进气腔体积的技术思想，可在转子7上设3个、4个园柱形凸台，相应的在定子3上设3个、4个园弧形凹槽。同样也能增大偏心距，增大进气腔体积。这些都属于本实用新型的范围。

本实用新型的优点。

为说明本实用新型的优点，下面用马达转动平衡状态的关系式计算。

公式中字母的含义及取值。

K--实验修正数，取值0.67。

η--效率系数，取值0.85。

m--叶片质量，取值0.334×10^-3kg。

A--两相邻叶片与转子、定子包容的气体旋转一周对转子作的功(按排气中无负功计算)。

f--摩擦系数，取值0.08。

a--叶片质量中心与其前端距离，取值2.72×10^-3m。

R₂--台阶形转子的半径，R₂=R₁-e。

e--偏心距。

h₀--叶片伸长量。

L--定子内腔园弧形凹槽的弦长(其相对应的转子中

P₁--进气相对压力值，取值0.46，按(0.46+0.1013)×0.65MPa计。

P₂--排气相对压力值，按0.1473×1.3MPa计。

V₁--进气腔体积。

V₂--出气腔体积。

r--台阶形转子半径，取值8.5。

k--绝热指数，取值1.4。

台阶形转子凸台长度，取值8mm。

定子长度，取值32mm。

叶片数，取值5。当L=0  R₁=10  R₂=8.5  e=1.5时(为圆柱形转子，即已有马达)。

V₁=630.34094    V₂=849.97926

A=106.97444  n=17451.006转/分当L=10.5  R₁=9.850277  R₂=8.200554  e=1.649723时(为台阶形转子)。

V₁=681.88493    V₂=916.37506

A=115.66023  n=18474.049转/分当L=17  R₁=8.8913  R₂=6.2826  e=2.6087时(为台阶形转子)

V₁=811.54    V₂=949.23373

A=131.33167  n=22272.105转/分

根据以上计算，转子的转速和驱动力矩可提高0.3倍以上，其转速20000转/分以上，最高转速可达24000转/分。

Claims (1)

1、一种高转速马达，其结构包括定子，装在定子中的转子，装在转子上的叶片，支承转子的轴承，封闭定子腔的轴承盖，定子上的进气孔和出气孔构成，其特征在于定子上设有园弧形凹槽，转子为台阶形转子，台阶形转子上的圆柱形凸台装在园弧形凹槽中。

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