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兩種氣動馬達的工作原理

(一)葉片式氣動馬達

氣動馬達工作原理同液壓馬達相似。壓縮空氣從輸人口A進入。作用在工作室兩側的葉片上。由于轉子偏心安裝,氣壓作用在兩側葉片上產生的轉矩差,使轉子按逆時針方向旋轉。當偏心轉子轉動時,工作室容積發生變化,在相鄰工作室的葉片上產生壓力差,利用該壓力差推動轉子轉動。作功后的氣體從輸出口排出。若改變壓縮空氣輸入方向,即可改變轉子的轉向。葉片式氣動馬達采用了不使壓縮空氣膨脹的結構形式,即非膨脹式,工作原理如上所述。葉片式氣動馬達采用了保持壓縮空氣膨脹行程的結構形式。當轉子轉到排氣口C位置時,工作室內的壓縮空氣進行一次排氣,隨后其余壓縮空氣繼續膨脹直至轉子轉到輸出口B位置進行二次排氣。氣動馬達采用這種結構能有效地利用部分壓縮空氣膨脹時的能量,提高輸出功率。非膨脹式氣動馬達與膨脹式氣動馬達相比,其耗氣量大,效率低;單位容積的輸出功率大,體積小,重量輕。

葉片式氣動馬達一般在中、小容量及高速回轉的范圍使用,其耗氣量比活塞式大,體積小,重量輕,結構簡單。其輸出功率為0.1—20kW,轉速為500~25000r/min。另外,葉片式氣動馬達啟動及低速運轉時的特性不好,在轉速500r/min以下場合使用,必需要配用減速機構。葉片式氣動馬達主要用于礦山機械和氣動工具中。

(二)活塞式氣動馬達

 這是一種通過曲柄或斜盤將若干個活塞的直線運動轉變為回轉運動的氣動馬達。其結構有徑向活塞式和軸向活塞式兩種。普通的徑向活塞式氣動馬達的結構原理。其工作室由活塞和缸體構成。3~6個氣缸圍繞曲軸呈放射狀分布,每個氣缸通過連桿與曲軸相連。通過壓縮空氣分配閥向各氣缸順序供氣,壓縮空氣推動活塞運動,帶動曲軸轉動。當配氣閥轉到某角度時,氣缸內的余氣經排氣口排出。改變進、排氣方向,可實現氣動馬達的正、反轉換向。在軸向均布著氣缸,在輸入壓縮空氣的作用下氣缸活塞依次作往復直線運動,通過斜盤作用,把直線運動轉變為輸出軸的回轉運動。

這種氣動馬達適用于轉速低、轉矩大的場合。其耗氣量不比其它氣動馬達小,且構成零件多,價格高。其輸出功率為0.2—20kW,轉速為200~4500r/min。活塞式氣動馬達主要應用于礦山機械,也用作傳送帶等的驅動馬達。

(三)齒輪式氣動馬達

齒輪式氣動馬達有雙齒輪式和多齒輪式,而以雙齒輪式應用得較多。齒輪可采用直齒、斜齒和人字齒。圖5.43為齒輪式氣動馬達結構原理。這種氣動馬達的工作室由一對齒輪構成,壓縮空氣由對稱中心處輸入,齒輪在壓力的作用下回轉。采用宜齒輪的氣動馬達可以正反轉動,采用人字齒輪或斜齒輪的氣動馬達則不能反轉。

如果采用直齒輪的氣動馬達,則供給的壓縮空氣通過齒輪時不膨脹,因此效率低。當采用人字齒輪或斜齒輪時,壓縮空氣膨脹60%一70%,提高了效率。

齒輪式氣動馬達與其它類型的氣動馬達相比,具有體積小、重量輕、結構簡單、對氣源質量要求低、耐沖擊及慣性小等優點。但轉矩脈動較大,效率較低。小型氣動馬達轉速能高達10000r/min,大型的能達到1000r/min,功率可達50kW。主要應用于礦山工具。

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