RU495U1 - Малоразмерный пневматический двигатель - Google Patents

Abstract

1. Малоразмерный пневматический двигатель, содержащий разъемный корпус, состоящий из передней крышки с подсоединительными местами для рабочих органов и подшипниковым узлом с валом, на заднем конце которого консольно закреплено рабочее колесо радиальной центробежной турбины закрытого типа с несущим и покрывным дисками, а также заднего кожуха с кольцевым рядом отверстий для выпуска воздуха на поперечной стенке и с центральным патрубком для подключения источника воздуха, отличающийся тем, что выходной участок центрального патрубка размещен во внутренней полости заднего кожуха с образованием двух коаксиальных кольцевых секций: внутренней цилиндрической с установленным в ней лопаточным завихрителем и внешней конфузорной, образованной криволинейной наружной поверхностью патрубка, покрывным диском и стенками кожуха, при этом соотношение площади проходного сечения на выходе из рабочего колеса турбины к максимальной площади поперечного сечения конфузорной полости и к суммарной площади сечения выпускных отверстий соответственно составляет 0,06 - 0,15 и 0,3 - 0,6.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что конец выходного участка центрального патрубка, помещенный внутри отверстия покрывного диска колеса турбины, установлен с наперед заданным осевым зазором относительно-несущего диска колеса.

Description

-Экз. Ji

iVHOi F QI л 15/06

ММОРАЭШШЬМ ПШН/йТЖЕСКИЙ

Предполагаемая полезная модель относится к области машиностроения и , в частности, к малоразмерным пнеюлатическим двигателям, выполненным на основе турбомашин и цредаазначенным для привода ручных инструментов и т.п. устройств.

14зввстен малоразмерный пневмомотор (пневмодвигатель) (см. авторское свидетельство СССР № 1234500 AI F QI Д 15/06, публикация 1986г,) для стомотологических наконечников, содержащий разъемный корпус, состоящий из передней крышки с подсоединительными местами для рабочих органов и подшипниковым узлом с валом, на заднем конце которого закреплено рабочее колесо осевой турбины, а на переднем специальный валик с поводком для передачи вращения стомотологическоьлу инструменту. Кроме этого, пневмомотор содержит задний цилиндрический кожух с сопловым аппаратом, который имеет плоскую обращенную к диску турбины поперечную стенку и центральный внешний патрубок. Для подключения источника 8ока воздуха в указанном патрубке имеется центральное глухое отверстие, соединенное радиальными каналами с лопатками соплового аппарата, выполненными под кожухом в сегментных секциях, напротив рабочих лопаток осевой турбины. Там же под кожухом в д|)угой сегментной секции выполнен ряд отверстий для выпуска . /

При работе пневмомотора поток воздуха с повышенныгл давлением (2 3 кг/см ) и небольшим расходом жхдас поступает в сопловой аппарат, а из него в осевую . Вращение турбины передается рабочим органам, а через них инструменту.

Однако, указанный пневмомотор имеет ограниченную область применения, т.к. не обеспечивает достаточную эффективность работы в случае использования потоков воздуха низкого давления (0,1-5-0,2кг/см от источников. Широко црименяе шх в быту (например, пылесосов), причём, требуемый в этих условиях повещенный расход ука.занного; воздуха повлечет за собой увеличение габаритов пневмодвигателя. ДВЖ ATEIb

Кроме этого, шевмомотор требует наличия специального, сложного источника для шл гтения потока воздуха повышенного давления,например, поршневого компрессора.

Известен пневматический двигатель (см, патент США J 3708241, /1КЛ. fOl 15/06, Л 04. 1/00, публ. 1973г), содержащий разъёмный корпус, состоящий из передней крышки с подсоединительными местами для рабочих органов и пoдшипникoвы л узлом с валом, на задаем конце которого консольно закреплено рабочее колесо радиальной центробежной турбины закрытого типа, с несущим и покрывны ли, дисками, а также задний щрзсЕ кожух, с кольцевым рядом отверстий для выпуска воздуха на поперечной стенке и центральным внешним патрубком ддя подключения источника потока воздуха.

Плоская стенка кожуха установлена с небольшим зазором к покрывнокчу диску турбины, а сквозное цеБтральное отверстие во внешнем патрубке сообщается с отверстием в покрывном диске турбины посредством самоцентрирущегося кольцевого уплотнения.

При работе пневмодвигателя поток воздуха с повышенным давлением (2 . 3 кг/см ) подается через центральное отверстие во внешнем патрубке заднего кож1ха непосредственно на вход в колесо турбины, вращает его и соответствущие рабочие органы, соединенные посредством подсоединительных мест с валом.

Отработавший воздух, выходя из турбины поступает по узкому кольцевЕ вому каналу (между покрывным диском и плоской поперечной стенкой) к выпускным отверстиям.

Виесте с тем, указанный пневмодвигатель имеет ограниченные функциональные возможности, т.к. не может обеспечить необходимую эффективность работы, в случае использования потоков воздуха низкого давления (0,1 0,2 кг/см ) источников, широко применяемых в быту (например, пылесосов), причём требуемый в этих условиях повышенный расход указанного воздуха повлечёт за собой увеличение габаритов хшешлодвигателя.

Кроме этого, пневмодвигатель потребует наличия специального сложного источника для получения потока воздуха достаточно высокого давления.

Основная задача, на решение которой лацравлена предполагаемая полезная модель это расширение дртапазона давлений используемого воздуха при эксплуатации модели при одновременном увеличении её (функциональных возможностей.

Выполнение указ.анной задачи достигается за счёт более рационального технического решения, позвожщего обеспечить работу шевмодвигателя от потоков воздуха, как низкого давления (О, If 0,2кг/см ), источников, широко применяемых-в быту (например, пылесоса, вентилятора и т.д.), так и высокого (до З-ь 6 кг/см ), причём, одновременно увеличиваются функциональные возможности, что позволяет использовать пневмодвигатель как эффективный привод пневмодрели, наждачных устройств, различных типов микромельниц, кофемолок, соковыжималок, сепаратов, дисковых-фрез, полировально-шлифовальных головок и т.п.

Для получения указанного технического результата в малоразмерном пневмодвигателе, содержащем разъёмный корпус, состоящий из передней крышки с подсоединительными местами для рабочих органов и подаипниковым узлом с валом, на заднем конце которого консольно закреплено рабочее колесо радиальной центробежной турбины закрытого типа с несущим и покрывным дисками, а также задний кожух с кольцевым рядом отверстий для выпуска воздуха на поперечной стенке и центральные патрубком для подключения источника потока воздуха, в пневглодвигателе выходной участок центрального патрубка размещен во внутренней полости заднего Kosyxa так, что стенка выходного участка патрубка образует в полости кожуха две коаксиальные кольцевые секции: внутреннюю цилиндрическую, и внешнюю-конфузорную, образованную криволинейной наружной поверхностью патрубка, покрывным диском и стенками Kosiyxa, при этом соотношение площади проходного сечения на выходе из рабочего колеса турбины к максимальной площади поперечного сечения консбузорной полости и к суммарной площади сечения выпускных отверстий соответственно составляет 0,06...0,15 и 0,3...О,6.

Кроме этого, в пневрлодвигателе конец выходного участка центрального патрубка, помещенный внутри отверстия покрывного диска колеса турбины, установлен с наперед заданным осевым зазором относительно несущего диска колеса.

Обеспечение возможности работы малоразмерного шзевмодвигателя преимущественно от потоков низкого давления (0,14- 0,2 кг/см ) достигается за счёт выполнения определенным образом его заднего Koaiyxa и стенки центрального патрубка, позволяющих образовать внутри корпуса две коаксиальные кольцевые секции с установленным в одной из них лопаточным завихрителем и обеспечением во втором оптш,1ального сопротивления потоку воздуха после колеса турбины; одновременно увеличиваются функциональные возможности пневмодвигателя как привода различных инструментов и устройств.

f.

С /щность предполагаемого решения поясняется чертежами, где: - на фиг. I выполнен продольный разрез малоразмерного шевмодвигателя; на шиг. 2 выполнен вид А на задний кожух пневмодвигателя на фиг.

Малоразмерный шевмодвигатель содержит разъёмный Снапривлер, на резьбе) корпус I, состоящий из передней крышки 2 с резьбовыьли 3,4 и фасонным 5 подсоединительннми местами для рабочих органов. На фиг. I показан наждачный круг б с кожухом 7, (другие рабочие органы и элементы их креплен11я на фиг. не показаны).

Кроме этого, в передней крышке установлен подшипниковый узел 8 с валом 9, на заднем конце которого закреплено рабочее колесо 10 радиальной центробежной турбины закрытого типа, с несущим II и покрывным 12 дисками.

К передней крышке,2 корпуса (напри лер, на резьбе) подсоединен задний кожух 13 с кольцевым рядом отверстий 14 на поперечной стенке а для выпуска отработавшего воздуха, при этом, в поперечной стенке размещен центральный патрубок 15 дай подключения источника потока воздуха (напритлер, бытового пылесоса).

Выходной участок в патрубка 15 размещен во внутренней полости заднего кожуха 13 и образует в ней две коаксиальные кольцевые секции: внутреннюю- цилиндрическую с, с установленнырл в ней лопаточным завихрителем 16, а также внешнюю секцию конс узорную, образованную криволинейной поверхностью е патрубка 15, покрывныкй диском 12 и внутренними стенками кожуха 13.

Конец выходного участка в центрального патрубка 15, помещенный внутри отверстия покрывного диска 12 установлен с наперед заданны / осевым зазором / относительно несущего диска Л рабочего колеса турбшны 10 для достижения оптимальных условий работы колеса турбины. Выбор зазора у является ноу-хау.

На выходном участке центрального патрубка 15 выполнена наружная резьба для подсоединения накидной гайки и других элементов: (например, установочных кронштейнов, на фиг. не показаны) для закрепления пневмодвигателя в горизонтальном или вертикальном положениях.

Нри этом соотношение площади проходного сечения на выходе из рабочего колеса турбины к максимальной площади кольцевого поперечного сечения конфузорной полости и к суммарной площади выпускных, отверстий 14 соответственносоставляет О,06...О,15 и 0,3...О,6.

-f

i.

Прк работе воздух от источника подается в центральны штр-убок 15, и, тфоходя через лопаточный завшсрктель 16 дополнительно приобретает вращательное движение, а затем к рабочим лопаткам колеса 10 радиальной центробежной турбины, приводя его во вращение вместе с валом 9.

Из рабочих лопаток колеса 10 отработанный воздух поступает в конфузорную секцию , в которой равномерно затормаш вается с минимальными потерями, за счёт оптимальных форм и максимальной площади проходного сечения секции cL .

Из секц.ии d воздух через выпускные отверстия 14 необходимой сутжарной площади проходного сечения выходят в атмосферу.

При необходимости, за счёт налижяя конфузорной полости с соотношением площадей проходного сечения на выходе из рабочего колеса турбины к максимальной площади кольцевого поперечного сечения кон зорной полости и к суммарной площади выпускных, отверстий соответственно составляет 0,06... 0,15 и 0,3...О,6, предлагаемый пневмодвигатель может- работать с осуществлением вышеуказанных функций и от источника потока воздуха повышенного давления (до 3 кг/см ) и достаточного расхода с использованием специального комцрессора или специальной воздушной магистрали повышенного давления (до 6 кг/см ) (см. аналог, протитип).

Наличие подсоединительных мест крепления 3,4 и 5 для рабочих, органов позво,дяет использовать пневмодвигатель в качестве эффективного привода: шевмодрели, наждачных устройств, различных, типов микромельниц, кофемолок, соковыжималок, нжкжк|ш№. центрифуг и т, д.

Предлагаемый малоразмерный пневмодвигатель конструктивно прост и технологичен в промышленном изготовлении.

/ вторы: Кабанов В. А. V j. Ковалев А.И.

Коробченко B.C. Отроков Н.Ф.

Claims (2)

1. Малоразмерный пневматический двигатель, содержащий разъемный корпус, состоящий из передней крышки с подсоединительными местами для рабочих органов и подшипниковым узлом с валом, на заднем конце которого консольно закреплено рабочее колесо радиальной центробежной турбины закрытого типа с несущим и покрывным дисками, а также заднего кожуха с кольцевым рядом отверстий для выпуска воздуха на поперечной стенке и с центральным патрубком для подключения источника воздуха, отличающийся тем, что выходной участок центрального патрубка размещен во внутренней полости заднего кожуха с образованием двух коаксиальных кольцевых секций: внутренней цилиндрической с установленным в ней лопаточным завихрителем и внешней конфузорной, образованной криволинейной наружной поверхностью патрубка, покрывным диском и стенками кожуха, при этом соотношение площади проходного сечения на выходе из рабочего колеса турбины к максимальной площади поперечного сечения конфузорной полости и к суммарной площади сечения выпускных отверстий соответственно составляет 0,06 - 0,15 и 0,3 - 0,6.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что конец выходного участка центрального патрубка, помещенный внутри отверстия покрывного диска колеса турбины, установлен с наперед заданным осевым зазором относительно-несущего диска колеса.