GAST葉片式氣動馬達(da)的結構(gou)特點有哪些

什么是氣動馬達

氣(qi)動(dong)馬(ma)(ma)(ma)達(da)(da)(da)也(ye)稱為(wei)風(feng)動(dong)馬(ma)(ma)(ma)達(da)(da)(da)，是指(zhi)將壓縮空氣(qi)的壓力(li)能轉換為(wei)旋(xuan)轉的機械能的裝置。一般作為(wei)更復雜裝置或(huo)機器的旋(xuan)轉動(dong)力(li)源。氣(qi)動(dong)馬(ma)(ma)(ma)達(da)(da)(da)按結構分類為(wei)：葉(xie)片(pian)式(shi)氣(qi)動(dong)馬(ma)(ma)(ma)達(da)(da)(da)，活塞(sai)式(shi)氣(qi)動(dong)馬(ma)(ma)(ma)達(da)(da)(da)，緊湊葉(xie)片(pian)式(shi)氣(qi)動(dong)馬(ma)(ma)(ma)達(da)(da)(da)，緊湊活塞(sai)式(shi)氣(qi)動(dong)馬(ma)(ma)(ma)達(da)(da)(da)。

原理

常(chang)用的(de)氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)馬(ma)達(da)(da)是容積式(shi)氣(qi)(qi)(qi)動馬(ma)達(da)(da)，它利(li)用工(gong)作腔的(de)容積變(bian)(bian)化來作功，分(fen)(fen)葉(xie)片(pian)(pian)式(shi)、活塞式(shi)和齒輪式(shi)等(deng)(deng)型式(shi)。葉(xie)片(pian)(pian)式(shi)氣(qi)(qi)(qi)動馬(ma)達(da)(da)，轉(zhuan)子安裝在(zai)偏心(xin)的(de)定(ding)子內。葉(xie)片(pian)(pian)裝在(zai)轉(zhuan)子的(de)徑向(xiang)(xiang)槽內，底(di)部裝有彈(dan)簧，把(ba)(ba)定(ding)子和轉(zhuan)子間(jian)的(de)空間(jian)分(fen)(fen)隔成(cheng)許多小(xiao)氣(qi)(qi)(qi)室(shi)。當壓(ya)縮氣(qi)(qi)(qi)體(ti)從進(jin)氣(qi)(qi)(qi)口(kou)A進(jin)入(ru)氣(qi)(qi)(qi)室(shi)時(shi),驅動轉(zhuan)子轉(zhuan)動，廢氣(qi)(qi)(qi)從排氣(qi)(qi)(qi)口(kou)C排出(chu)，殘余氣(qi)(qi)(qi)體(ti)從出(chu)氣(qi)(qi)(qi)口(kou) B排出(chu)。葉(xie)片(pian)(pian)式(shi)氣(qi)(qi)(qi)動馬(ma)達(da)(da)的(de)轉(zhuan)速(su)(su)為(wei)0～25000轉(zhuan)／分(fen)(fen)，工(gong)作壓(ya)力為(wei)0.4～0.8兆帕,功率為(wei)0.6～18千瓦。改(gai)變(bian)(bian)輸入(ru)流量即(ji)可(ke)實現無級調速(su)(su)。方向(xiang)(xiang)控制閥可(ke)操縱氣(qi)(qi)(qi)動馬(ma)達(da)(da)正反轉(zhuan)，升速(su)(su)快，有過載(zai)保護(hu)特性。氣(qi)(qi)(qi)動馬(ma)達(da)(da)可(ke)用于潮濕、高溫、防爆、防火、起動頻繁、帶負(fu)載(zai)起動、經(jing)常(chang)變(bian)(bian)向(xiang)(xiang)和無級調速(su)(su)等(deng)(deng)場合。在(zai)葉(xie)片(pian)(pian)式(shi)氣(qi)(qi)(qi)動馬(ma)達(da)(da)軸上(shang)附加專(zhuan)用工(gong)具可(ke)制成(cheng)各種氣(qi)(qi)(qi)動工(gong)具。把(ba)(ba)氣(qi)(qi)(qi)動馬(ma)達(da)(da)用于氣(qi)(qi)(qi)動動力頭(tou)的(de)主(zhu)傳動，則(ze)可(ke)進(jin)行鉆孔(kong)、锪孔(kong)、鉸孔(kong)、磨孔(kong)和攻絲等(deng)(deng)切削(xue)加工(gong)。在(zai)飛(fei)機、汽車、儀(yi)表(biao)制造(zao)的(de)氣(qi)(qi)(qi)動組合機床上(shang)，可(ke)同時(shi)布置幾十個氣(qi)(qi)(qi)動動力頭(tou)。

氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)系(xi)統以(yi)其(qi)價廉價、簡單、抗(kang)污染能(neng)力強等特點,在工(gong)業自動(dong)(dong)化中得到愈來愈廣泛的(de)應用"氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)系(xi)統的(de)執行機(ji)構分為氣(qi)(qi)(qi)缸和氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)馬達兩種(zhong)(zhong)形(xing)式(shi)(shi)(shi),氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)馬達按結構形(xing)式(shi)(shi)(shi)可分為:葉片式(shi)(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)馬達、活塞式(shi)(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)馬達和齒(chi)輪式(shi)(shi)(shi)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)馬達等幾種(zhong)(zhong)形(xing)式(shi)(shi)(shi)。

目前,葉(xie)片(pian)式氣動馬達(da)廣泛應用于(yu)礦(kuang)山及風動工具中，葉(xie)片(pian)式氣動馬達(da),其(qi)(qi)工作性(xing)(xing)能的(de)好壞可以(yi)借助(zhu)于(yu)對其(qi)(qi)動態特(te)性(xing)(xing)的(de)分析來評價,并據(ju)此來達(da)到優化結構設(she)計(ji)目的(de)，所以(yi)很(hen)有必要對其(qi)(qi)的(de)原理性(xing)(xing)能進行研(yan)究。

1、 葉(xie)片式氣動馬達(da)的結構特(te)點

葉(xie)片(pian)(pian)式氣(qi)動馬達由定子(zi)(zi)(zi)(zi)、轉子(zi)(zi)(zi)(zi)、葉(xie)片(pian)(pian)和配氣(qi)盤四(si)大部分所(suo)組成。定子(zi)(zi)(zi)(zi)和轉子(zi)(zi)(zi)(zi)偏心安裝(偏心距為e),葉(xie)片(pian)(pian)均勻(yun)分布(bu)在(zai)轉子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)四(si)周,并安裝在(zai)轉子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)徑向槽(cao)內(nei)(nei),并隨著轉子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)旋轉在(zai)轉子(zi)(zi)(zi)(zi)槽(cao)內(nei)(nei)徑向伸出或縮進。

根據所需性(xing)能的(de)要求不同,葉片(pian)的(de)數目也不盡相同,一般葉片(pian)的(de)數量為(wei)(wei) 3-10 個(ge),本(ben)科(ke)題所選用(yong)的(de)葉片(pian)式氣(qi)動馬達的(de)葉片(pian)數目為(wei)(wei) 7 個(ge).進(jin)、排(pai)氣(qi)口布置在(zai)定子(zi)上(shang),馬達應具有正反轉功能,且性(xing)能相同,其(qi)兩個(ge)進(jin)氣(qi)口是對稱布置的(de),主(zhu)排(pai)氣(qi)口在(zai)兩個(ge)進(jin)氣(qi)口的(de)正中央,其(qi)結構(gou)為(wei)(wei)兩條寬為(wei)(wei)D的(de)狹長圓弧槽，并有主(zhu)排(pai)氣(qi)口、副排(pai)氣(qi)口之分。其(qi)結構(gou)示意圖(tu)如圖(tu) 2.4 所示:

葉片式氣動馬(ma)達(da)的(de)結構(gou)簡圖

1-進(jin)氣口(kou),2-主排氣口(kou),3-副排氣口(kou),4-定子(zi),5-轉子(zi),6-葉片,e-偏心(xin)(xin)距,o-轉子(zi)中(zhong)心(xin)(xin),o1-定子(zi)中(zhong)心(xin)(xin)

圖 2.4 葉(xie)片式氣動馬達(da)的結構簡圖

結構示意圖(tu)

在圖(tu) 2.4 中,我們規定從進(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口 1 進(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)馬達旋轉(zhuan)方向為(wei)(wei)(wei)正向,此時(shi)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口 2 為(wei)(wei)(wei)主(zhu)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口,排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口 3 為(wei)(wei)(wei)副排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口，反之,從進(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口 3 進(jin)氣(qi)(qi)(qi)(qi)時(shi),馬達轉(zhuan)向就(jiu)為(wei)(wei)(wei)反向,此時(shi)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口 2 為(wei)(wei)(wei)主(zhu)排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口,排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口 1 為(wei)(wei)(wei)副排(pai)(pai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)口。

2、 葉片式氣(qi)動馬達的工作原理

1)工作(zuo)腔室的劃分

為(wei)便于分析,結(jie)合其結(jie)構(gou)特點,我們將馬達的(de)(de)各種腔(qiang)(qiang)室(shi)作如(ru)(ru)下劃分:由(you)圖(tu) 2.4 我們知道:葉(xie)(xie)片(pian)式(shi)氣(qi)動馬達在旋轉(zhuan)過(guo)程(cheng)(cheng)中,兩任意(yi)相鄰(lin)葉(xie)(xie)片(pian)所構(gou)成的(de)(de)腔(qiang)(qiang)室(shi)在轉(zhuan)動一(yi)周經歷如(ru)(ru)下五(wu)個(ge)過(guo)程(cheng)(cheng): ①.進氣(qi)過(guo)程(cheng)(cheng);②.膨(peng)脹過(guo)程(cheng)(cheng);③.主(zhu)(zhu)排(pai)(pai)氣(qi)過(guo)程(cheng)(cheng);④.壓(ya)(ya)縮過(guo)程(cheng)(cheng);.⑤副(fu)排(pai)(pai)氣(qi)過(guo)程(cheng)(cheng),其中存在四(si)個(ge)臨界位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi):①進氣(qi)終了位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(氣(qi)體(ti)膨(peng)脹開始(shi)(shi)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)),即(ji)(ji)葉(xie)(xie)片(pian)剛(gang)離開進氣(qi)口與(yu)前(qian)相鄰(lin)葉(xie)(xie)片(pian)構(gou)成的(de)(de)腔(qiang)(qiang)室(shi),如(ru)(ru)圖(tu) 2.5 中的(de)(de) a 腔(qiang)(qiang),②膨(peng)脹終了位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(主(zhu)(zhu)排(pai)(pai)氣(qi)開始(shi)(shi)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)),即(ji)(ji)葉(xie)(xie)片(pian)剛(gang)到(dao)達主(zhu)(zhu)排(pai)(pai)氣(qi)口與(yu)后(hou)相鄰(lin)葉(xie)(xie)片(pian)構(gou)成的(de)(de)腔(qiang)(qiang)室(shi),如(ru)(ru)圖(tu) 2.5 中的(de)(de) b 腔(qiang)(qiang),③主(zhu)(zhu)排(pai)(pai)氣(qi)終了位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(氣(qi)體(ti)壓(ya)(ya)縮開始(shi)(shi)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)),即(ji)(ji)葉(xie)(xie)片(pian)剛(gang)離開主(zhu)(zhu)排(pai)(pai)氣(qi)口與(yu)前(qian)相鄰(lin)葉(xie)(xie)片(pian)構(gou)成的(de)(de)腔(qiang)(qiang)室(shi),如(ru)(ru)圖(tu) 2.5 中的(de)(de) c 腔(qiang)(qiang),④壓(ya)(ya)縮終了位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)(副(fu)排(pai)(pai)氣(qi)開始(shi)(shi)位(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)置(zhi)(zhi)(zhi)),即(ji)(ji)葉(xie)(xie)片(pian)剛(gang)到(dao)達副(fu)排(pai)(pai)氣(qi)口與(yu)后(hou)相鄰(lin)葉(xie)(xie)片(pian)構(gou)成的(de)(de)腔(qiang)(qiang)室(shi),如(ru)(ru)圖(tu) 2.5 中的(de)(de) d 腔(qiang)(qiang).

2)葉片式氣(qi)動馬(ma)達工作原(yuan)理(li)

在圖(tu) 2.2、圖(tu) 2.4 和圖(tu) 2.5 中,開啟(qi)手(shou)動(dong)(dong)換向閥,具有(you)一(yi)定壓力(li)的(de)氣(qi)(qi)體經(jing)氣(qi)(qi)控換向閥到達(da)配氣(qi)(qi)盤,此時,具有(you)一(yi)定壓力(li)的(de)氣(qi)(qi)體分兩(liang)路(lu)進入(ru)馬(ma)達(da):第一(yi)路(lu),壓力(li)氣(qi)(qi)體進入(ru)制(zhi)動(dong)(dong)腔(qiang)室,推(tui)開制(zhi)動(dong)(dong)活塞;第二(er)路(lu),壓力(li)氣(qi)(qi)體由馬(ma)達(da)進氣(qi)(qi)口(kou) 1 進入(ru)馬(ma)達(da)腔(qiang)室。

壓(ya)力(li)氣(qi)體對葉(xie)(xie)片(pian)產生壓(ya)力(li),克服一定的(de)(de)(de)(de)摩擦力(li)推動(dong)馬(ma)(ma)達(da)(da)轉(zhuan)子旋轉(zhuan),在腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)后(hou)(hou)葉(xie)(xie)片(pian)離開進(jin)(jin)氣(qi)口(kou) 1 時(shi)(shi)(shi),腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)處(chu)(chu)于(yu)(yu)臨界位(wei)置(zhi)a,隨著(zhu)(zhu)馬(ma)(ma)達(da)(da)的(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan),腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)內(nei)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)氣(qi)體進(jin)(jin)行絕(jue)(jue)熱膨脹對外做功,當此(ci)(ci)(ci)(ci)腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)前(qian)葉(xie)(xie)片(pian)到(dao)達(da)(da)主排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)口(kou) 2 時(shi)(shi)(shi),此(ci)(ci)(ci)(ci)時(shi)(shi)(shi)此(ci)(ci)(ci)(ci)腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)絕(jue)(jue)熱膨脹結(jie)束,處(chu)(chu)于(yu)(yu)臨界位(wei)置(zhi)b ,隨著(zhu)(zhu)馬(ma)(ma)達(da)(da)的(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan),腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)進(jin)(jin)入(ru)主排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)區(qu)進(jin)(jin)行主排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)，當此(ci)(ci)(ci)(ci)腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)后(hou)(hou)葉(xie)(xie)片(pian)離開主排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)口(kou) 2 時(shi)(shi)(shi),此(ci)(ci)(ci)(ci)腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)主排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)結(jie)束,進(jin)(jin)入(ru)臨界位(wei)置(zhi)c,隨后(hou)(hou),此(ci)(ci)(ci)(ci)腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)進(jin)(jin)行絕(jue)(jue)熱壓(ya)縮階段。當腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)前(qian)葉(xie)(xie)片(pian)到(dao)達(da)(da)副(fu)排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)口(kou) 3 時(shi)(shi)(shi),此(ci)(ci)(ci)(ci)腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)處(chu)(chu)于(yu)(yu)臨界位(wei)置(zhi)d ,隨著(zhu)(zhu)馬(ma)(ma)達(da)(da)的(de)(de)(de)(de)旋轉(zhuan),腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)進(jin)(jin)入(ru)副(fu)排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)區(qu)進(jin)(jin)行副(fu)排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)。當腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)后(hou)(hou)葉(xie)(xie)片(pian)離開副(fu)排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)口(kou) 3 時(shi)(shi)(shi),此(ci)(ci)(ci)(ci)腔(qiang)室(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)副(fu)排(pai)(pai)(pai)(pai)氣(qi)結(jie)束,從而進(jin)(jin)入(ru)下一輪循環(huan)。如此(ci)(ci)(ci)(ci)周而復始,葉(xie)(xie)片(pian)式氣(qi)動(dong)馬(ma)(ma)達(da)(da)就能(neng)連續(xu)不斷地(di)旋轉(zhuan)并向外輸出轉(zhuan)速和轉(zhuan)矩。