CN85104766A - 叶片式气马达正反向转换排气角度机构 - Google Patents

Abstract

叶片式气马达正反向转换排气角度机构是属于机械技术领域中的气动机类。它利用气马达进气压力控制排气孔所在角度位置，使气马达正反向气腔的有效工作容积都达到应有的最大值和消除排气过程的压缩负功。与现有固定排气孔的正反向性能相同的叶片式气马达相比，其功率可增大20％以上，该机构适用于3～15KW正反向性能相同的叶片式气马达。

Description

本发明属于机械技术领域中的气动机类，适用于3至15KW的正反向性能相同的叶片式气马达。

现有技术中，正反向性能相同的叶片式气马达的进排气孔都是对称布置，主排气孔的位置固定不动。图1为该种气马达的示意图，当（a）为进气孔时，（c）为主排气孔，（b）为副排气孔;当马达反向旋转时，（b）为进气孔，（c）仍为主排气孔，（a）为副排气孔。目前我国黄石风动机械厂，焦作矿山机械厂以及美国英格索兰（Ingersoll-Rand）公司，瑞典阿特拉斯·考普科（Atlas    Copco）公司等生产的产品都是这样的。从国内杂志《凿岩机械与风动工具》、《工程机械》和美刊《Hydraulics    &    Pneumatics》、日刊《油压与空气压》等刊物有关气马达的文章以及专利目录中也未见提到过有新的结构。这种对称布置固定排气孔的正反向性能相同的叶片式气马达，其主要缺点是没有充分利用气马达气腔的有效容积和排气过程存在压缩负功，因此功率较小，效率较低。

本发明的目的是将原有叶片式气马达的固定排气孔设计成正反向时能自动转换排气孔的角度，使正反向性能相同的叶片式气马达的气腔有效工作容积增大，并消除排气过程的压缩负功，从而增大气马达的功率和提高效率。

本发明的主要特征是利用进气压力自动控制转换排气孔的角度，如图2所示。正转时由排气孔（c）排气，反转时由排气孔（d）排气，这样可增大气腔的有效容积和消除排气过程的压缩负功。上述特征可以采用如图3所示的结构来实现：

排气孔设置在气马达的两个内端盖（2）上，利用气马达进气孔的进气压力控制两个内端盖（2）上的排气孔所在角度的位置，正转时进气孔（a）的压缩空气经过小孔（f）遇到内端盖外缘上弧形气室（e）的一边，使内端盖上的排气孔转到适当的位置（c），从而使气腔的有效容积达到应有的最大值（提前10°至15°开始排气），并消除排气过程中的压缩负功;当气马达换向时，压缩空气由另一个进气孔（b）经过另一个小孔（g）通到内端盖上弧形气室（e）的另一边，使内端盖上的排气孔转到相反的另一个适当的位置（d），从而使气马达换向后的气腔有效容积也达到应有的最大值以及消除排气过程中的压缩负功。排气角度的转换由固定在外端盖（5）/壳体（6）上的密封件（3）起限位作用。为了使在工作区内的叶片（8）压紧在定子（4）内表面上，在内端盖（2）中设置梭阀（9），控制从进气孔（a）或（b）来的压缩空气通到叶片的底部。

本发明的优点是：与现有固定排气孔的正反向性能相同的叶片式气马达相比，它能够充分利用气腔的有效容积和消除排气过程中的压缩负功。在膨胀比以及气马达定子、转子直径和长度相同的条件下，采用正反向转换排气角度的叶片式气马达的功率可以增大20%以上。

图1是现有固定排气孔的正反向性能相同的叶片式气马达示意图。（a）为进气孔时，（c）为主排气孔，（b）为副排气孔;当马达反向旋转时，（b）为进气孔，（c）为主排气孔，（a）为副排气孔。

图2是采用本发明-正反向转换排气角度的叶片式气马达示意图。（a）为进气孔时，（c）为主排气孔，（b）为副排气孔;气马达反向旋转时，（b）为进气孔，主排气孔转换到（d）位置，（a）为副排气孔（即通大气）。

图3是采用本发明的叶片式气马达结构图。转子（1），内端盖（2），密封件（3），定子（4），外端盖（5），壳体（6），隔离套（7），叶片（8），梭阀（9），（a）为进气孔/副排气孔，（b）为副排气孔/进气孔，排气孔（c），排气孔（d），弧形气室（e），小孔（f），小孔（g）和弧形槽（h）。

图4（a）是现有固定排气孔的正反向性能相同的叶片式气马达理论示功图。

图4（b）是采用本发明的正反向性能相同的叶片式气马达理论示功图。

以下将结合附图对本发明作进一步的说明。

采用图3结构的气马达可以实施本发明。从图中可以看出，壳体（6）和外端盖（5）与定子（4）相连接且固定不动。当（a）为进气孔，（b）通大气时，压缩空气作用在叶片（8）上的力使转子（1）如箭头所示（n）方向旋转，同时进气孔（a）的压缩空气经小孔（f）通到弧形气室（e）的左腔，由于内端盖（2）与外端盖（5）/隔离套（7）采用动配合，且内端盖（2）与定子（4）和外端盖（5）/壳体（6）之间有0.02～0.05mm轴向间隙，压缩空气作用在弧形气室（e）左腔的力迫使内端盖（2）转过一定角度，使主排气孔处在（c）位置上;当（b）为进气孔，（a）通大气时，气马达换向，同时进气孔（b）的压缩空气经过另一个小孔（g）通过弧形气室（e）的右腔，迫使内端盖（2）与上述相反的方向转过一定角度，主排气孔转到双点划线所示的（d）位置。密封件（3）固定在外端盖（5）/壳体（6）上，它把弧形气室（e）分隔为两个腔，并对内端盖（2）的排气孔转换角度起限位作用。当气马达换向时，靠内端盖（2）中的梭阀（9）控制，使从进气孔（a）或（b）来的压缩空气通到叶片（8）底部，把工作区内的叶片（8）压紧在定子（4）内表面上，梭阀（9）是这样工作的：当（a）为进气孔时，压缩空气经弧形气室（e）的左腔把梭阀（9）推在右边（图示位置），压缩空气便通过弧形槽（h）再通到工作区内的叶片底部;当气马达换向时（b）为进气孔，压缩空气经弧形气室（e）的右腔把梭阀（9）推向左边，压缩空气也通过弧形槽（h）再通到工作区内的叶片底部。

Claims (5)

1、一个由转子(1)，定子(4)，叶片(8)，壳体(6)，内端盖(2)和外端盖(5)等组成的正反向转换排气角度机构，其特征是利用进气压力自动控制转换排气孔的角度，正转时由排气孔(c)排出，反转时由排气孔(d)排出。

2、根据权利要求1的转换排气角度机构，其特征是主排气孔设置在两个内端盖（2）上，利用进气孔（a）或（b）的压缩空气分别通到内端盖外缘上弧形气室（e）的一边，使主排气孔在（c）的位置或者转换到（d）的位置。

3、根据权利要求1和2的转换排气角度机构，其特征是排气孔转换角度达到气腔有效工作容积合适的最大值-提前10°至15°开始排气。

4、根据权利要求1和2的转换排气角度机构，其特征是当气马达换向时，靠内端盖（2）中的梭阀（9）控制，使从进气孔（a）或（b）来的压缩空气，通到叶片的底部，把在工作区内的叶片压紧在定子（4）的内表面上。

5、根据权利要求1和2的转换排气角度机构，其特征是密封件（3）固定在外端盖（5）/壳体（6）上，对内端盖（2）上排气孔的转换角度起限位作用。

Images