一种气动马达的制作方法

本发明实施例涉及动力设备技术领域，具体涉及一种气动马达。

背景技术：

气动马达也称为风动马达，是指将压缩空气的压力能转换为旋转的机械能的装置，一般作为更复杂装置或机器的旋转动力源。现有的气动马达按结构分为叶片式气动马达和活塞式气动马达。

叶片式气动马达通气时，有一小部分气体通过叶片槽底部的通气孔作用于叶片底部，使叶片弹出并压在定子腔壁上；有的在叶片槽底部装设弹簧以促使叶片弹出。转动时，叶片在离心力的作用下紧紧压在定子腔壁上，形成密封。叶片是易损件，且叶片所处工况复杂，易出现某一或多个叶片无法完全弹出的情况，使密封变差或失效，导致输出扭矩不稳、转速不稳定，甚至无法启动。

活塞式气动马达结构较为复杂，维修不易，而且由于存在往复式运动其转速不会很高，即使其扭矩大，综合输出马力较小。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种气动马达，以解决现有技术中由于叶片工况复杂而导致的输出扭矩不稳、转速不稳定，甚至无法启动的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，一种气动马达，其包括：

机架，所述机架内部设有安装空间，所述机架的一端设有第一轴孔，所述机架的另一端为敞口结构；

转子，所述转子包括缸盖、盖板、输出轴和连接柱，所述盖板与所述缸盖间隔且平行设置，所述缸盖和所述盖板分别固定于所述输出轴，在所述缸盖的边缘设置多个间隔分布的穿引孔，所述连接柱固定于所述缸盖与所述盖板之间，所述连接柱为中空柱体，所述连接柱与所述穿引孔同轴线设置，在所述连接柱上设有缝隙状的滑道，所述滑道沿所述连接柱的长度方向设置，所述连接柱设有多根，多根所述连接柱与多个所述穿引孔一一对应，所述滑道的朝向沿所述输出轴的法线方向向外；

缸体，所述缸体设置有与所述第一轴孔同轴线的第二轴孔，所述缸体设置有用于与所述缸盖相抵触的端面，所述缸体设置有向外凸出且开口朝内的气流槽，所述气流槽的俯视面呈弧形，所述气流槽的两端之间设有间距，所述气流槽的两端之间的间距大于所述穿引孔的内径，且所述气流槽的两端之间为用于与所述缸盖相抵触的缸体的端面的一部分，从所述气流槽的两端至中部的深度渐变加深，所述缸体设置有与所述气流槽连通的第一气孔和排气孔，所述第一气孔位于所述气流槽的一端，所述排气孔位于所述气流槽的中部；

斜轨，所述斜轨呈椭圆形；

桨杆，所述桨杆为圆柱杆，在所述桨杆的一端设有用于与所述斜轨配合使用的滚轮；

其中，所述转子设置于所述机架的安装空间内，所述输出轴分别转动设置于所述第一轴孔和第二轴孔，所述缸体固定于所述机架的设有敞口结构的一端，所述缸盖与所述缸体的端面接触且密封，所述斜轨固定于所述机架的安装空间内，且所述斜轨位于所述转子的外侧，所述斜轨与所述气流槽的槽底平行设置，且所述斜轨与所述气流槽的槽底之间的轴向距离等于所述滚轮与所述桨杆的远离滚轮的一端的距离，所述桨杆可滑动地穿设于所述穿引孔，且所述桨杆的设有所述滚轮的一端位于所述连接柱内，所述滚轮可沿所述斜轨滚动，所述桨杆与所述穿引孔密封，当所述桨杆的端部位于所述气流槽内时，桨杆的端部与所述气流槽密封。

进一步地，所述缸体设置有与所述气流槽连通的第二气孔，所述第二气孔位于所述气流槽的远离第一气孔的一端。

进一步地，在所述第一气孔和/或所述第二气孔处设置有气动接口。

进一步地，在每根所述桨杆上设有两个所述滚轮，两个所述滚轮沿所述桨杆的长度方向间隔设置，两个所述滚轮分别位于所述斜轨的上下侧面。

进一步地，在每根所述桨杆上设有两个用于安装所述滚轮的轮轴，所述轮轴垂直于所述桨杆设置，且两个所述轮轴在所述桨杆的长度方向间隔设置。

进一步地，在所述桨杆上还设有与所述滑道等宽度的滑块，所述轮轴固定于所述滑块。

进一步地，所述斜轨包过轨道和道沿，所述轨道固定于所述道沿的内侧，且所述轨道与所述气流槽平行设置，两个所述滚轮分别位于所述轨道的上下侧面。

进一步地，所述斜轨设有用于装配的缺口和与所述缺口配合使用的补块，所述补块用于填补所述缺口以使所述斜轨具有连续的轨道。

进一步地，在所述机架的设有所述第一轴孔的一端设有安装孔，以便安装所述桨杆时使桨杆从安装孔穿入到所述连接柱内。

进一步地，多个所述穿引孔沿所述输出轴的周向均匀分布。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例提供的气动马达，每根桨杆的一端在斜轨的作用下，会迫使另一端紧贴在缸体的气流槽的槽底，时刻保证桨杆与气流槽的密封，从而使得输出轴能持续、平稳的旋转，保证输出扭矩和转速的稳定，工况简单，不会出现密封变差或失效、甚至无法启动的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种气动马达的结构示意图；

图2为图1中的气动马达去掉机架和斜轨后的结构示意图；

图3为图2中的气动马达去掉转子后的结构示意图；

图4为图1中的气动马达去转子和缸体后的结构示意图；

图5为图2中的气动马达去掉缸体后的结构示意图；

图6为转子的结构示意图；

图7为转子的结构示意图(仰视)；

图8为缸体的结构示意图；

图9为缸体的俯视图；

图10为桨杆的结构示意图；

图11为补块的结构示意图。

图中：

1-机架，11-第一轴孔，12-安装板，13-安装柱，14-安装孔，15-凸耳；

2-转子，21-缸盖，22-盖板，23-输出轴，24-连接柱，25-穿引孔，26-滑道，

3-缸体，31-第二轴孔，32-端面，33-气流槽，34-第一气孔，35-第二气孔，36-排气孔；

4-斜轨，41-轨道，42-道沿，43-补块；

5-桨杆，51-轮轴，52-滚轮，53-桨片，54-滑块。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1-11所示，实施例1提供了一种气动马达，其包括机架1、转子2、缸体3、斜轨4和桨杆5。

机架1内部设有安装空间，机架1的一端设有第一轴孔11，第一轴孔11两端设有轴承，机架1的另一端为敞口结构。具体的，机架1包括一块安装板12和多根安装柱13，安装柱13固定在安装板12的边缘，且多根安装柱13位于安装板12的同一侧，在安装柱13的远离安装板12的一端设有用于连接缸体3的凸耳15，第一轴孔11位于安装板12的中心。在机架1的设有第一轴孔11的一端设有安装孔14，即安装孔14开在安装板12上，以便安装桨杆5时使桨杆5从安装孔14穿入到连接柱24内。

转子2包括缸盖21、盖板22、输出轴23和连接柱24。盖板22与缸盖21间隔且平行设置，缸盖21和盖板22分别固定于输出轴23，且输出轴23位于缸盖21和盖板22的中心。在缸盖21的边缘设置多个间隔分布的穿引孔25，穿引孔25为圆形通孔，多个穿引孔25沿输出轴23的周向均匀分布。连接柱24固定于缸盖21与盖板22之间，且连接柱24的两端分别固定在缸盖21和盖板22，连接柱24与缸盖21和盖板22均垂直，连接柱24为中空柱体，连接柱24与穿引孔25同轴线设置。在连接柱24上设有缝隙状的滑道26，滑道26沿连接柱24的长度方向设置，即连接柱24的断面呈c形。连接柱24设有多根，多根连接柱24与多个穿引孔25一一对应，滑道26的朝向沿输出轴23的法线方向向外。

缸体3设置有与第一轴孔11同轴线的第二轴孔31，在第二轴孔31的两端设有轴承。缸体3设置有用于与缸盖21相抵触的端面32，还设置有向外凸出且开口朝内的气流槽33，气流槽33的槽口在缸体3的端面32上，气流槽33的俯视面呈弧形，气流槽33的两端之间设有间距，气流槽33的两端之间为用于与缸盖21相抵触的缸体3的端面32的一部分。气流槽33的两端之间的间距大于穿引孔25的内径，当穿引孔25位于气流槽33的两端之间时，避免压缩气通过穿引孔25连通气流槽33的两端。其中，向外指的是远离转子2的方向，朝内指的是朝向转子2的方向。从气流槽33的两端至中部的深度渐变加深。缸体3设置有与气流槽33连通的第一气孔34、第二气孔35和排气孔36，第一气孔34位于气流槽33的一端，第二气孔35位于气流槽33的另一端，在第一气孔34和/或第二气孔35处设置有气动接口。排气孔36位于气流槽33的中部。排气孔36可设置多个，多个排气孔36间隔设置；也可以设置一个。排气孔36可以是圆形孔，也可以为缝隙状的孔，缝隙状的孔即狭长的孔。

斜轨4呈椭圆形，斜轨4包过轨道41和道沿42，轨道41固定于道沿42的内侧，且轨道41与气流槽33的槽底平行设置，轨道41和道沿42呈凸字形结构。斜轨4设有用于装配的缺口和与缺口配合使用的补块43，补块43用于填补缺口以使斜轨4具有连续的轨道41。

桨杆5为圆柱杆，滑动穿设于穿引孔25，且每个穿引孔25内仅一根桨杆5。桨杆5的直径与穿引孔25的孔径相等，以便使桨杆5与穿引孔25密封。在桨杆5上设有用于与斜轨4配合使用的滚轮52。在本实施例中，在每根桨杆5上设有一个滑块54、两个轮轴51和两个滚轮52，滑块54固定在桨杆5上，滑块54可沿滑道26滑动，滑块54与滑道26的宽度相等，以避免桨杆5在连接柱24内滑动过程中发生自转，轮轴51垂直于桨杆5设置并固定在滑块54上，两个轮轴51在桨杆5的长度方向间隔设置，滚轮52可旋转地设置在轮轴51上。安装完成后，两个滚轮52分别位于斜轨4的上下侧面，具体位于轨道41的上下侧面，轨道41的上下侧面被设计来适应贴紧运行中的滚轮52，或者说，运行过程中，滚轮52时刻与轨道41的上下侧面紧贴。在桨杆5的远离滚轮52的一端设置有密封用的桨片53，桨片53用于密封位于气流槽33内的桨杆5与气流槽33之间的间隙。桨片53可拆卸地固定在桨杆5的端部，以便对易损件桨片53进行更换。

转子2设置于机架1的安装空间内，且缸盖21位于机架1设有敞口的一端。缸体3固定于机架1的设有敞口结构的一端的外侧，缸体3设置有与机架1的凸耳15相适应的凸耳15，通过螺栓可将缸体3可拆卸地固定于机架1。转子2的输出轴23分别转动设置于第一轴孔11和第二轴孔31，输出轴23与轴孔通过轴承固定。转子2的缸盖21与缸体3的端面32接触且密封，在保证加工精度和装配精度的情况下采用间隙密封，即缸盖21与端面32直接密封，在一个可选的方案中，可采用迷宫密封或密封片密封。由于气流槽33的两端之间的间隔大于穿引孔25的内径，即气流槽33的两端之间的间隔大于桨杆5的直径，避免了气流槽33的两端通过穿引孔25直接连通。斜轨4固定于机架1的安装空间内，且斜轨4位于转子2的外侧，斜轨4与气流槽33的槽底平行设置，且斜轨4与气流槽33的槽底之间的轴向距离等于滚轮52与桨杆5的远离滚轮52的一端的距离，具体地说，轨道41与气流槽33的槽底平行设置，且轨道41的上表面与气流槽33的槽底之间的轴向距离等于位于轨道41上表面的滚轮的下侧轮缘与桨杆5的远离滚轮52的一端的距离，轨道41的下表面与气流槽33的槽底之间的轴向距离等于位于轨道41下表面的滚轮的上侧轮缘与桨杆5的远离滚轮52的一端的距离。桨杆5可滑动地穿设与穿引孔25，且桨杆5的设有滚轮52的一端位于连接柱24内，滚轮52从滑道26伸出，两个滚轮52分别位于轨道41的上下侧面，滚轮52可沿斜轨4的轨道41滚动。桨杆5与穿引孔25密封，当桨杆5的端部位于气流槽33内时，桨杆5的端部与气流槽33密封；在保证加工精度和装配精度的情况下均采用间隙密封，即桨杆5与穿引孔25直接密封，桨杆5的端部与气流槽33直接密封。

在本实施例中，由于桨杆5的滚轮52从连接柱24的滑道26伸出，桨杆5无法相对连接柱24自由转动。在装配时，两个滚轮52无法避开斜轨4的轨道41，故在斜轨4上设置一个缺口，例如可以将斜轨4切割下来一块，以便安装桨杆5，使两个滚轮52分别位于轨道41的上下侧面。缺口会影响轨道41的连续性，将切下来的部分进行简单处理形成补块43，用补块43填补缺口，使得缺口被填充，使斜轨4完整，不影响滚轮52在斜轨4的轨道41上滚动。滚轮52被设计直接穿在轮轴51上，在滚动时被道沿42挡住而不被离心力甩飞。在另一个可选方案中，滚轮52被设计用螺栓穿着轴承拧在桨杆5上，不需要道沿42对滚轮52限位；可以先安装桨杆5，在安装滚轮52，舍弃斜轨4上缺口与补块43的设计。

在本实施例中，由于在安装板12上开设了安装孔14，可以在不拆掉缸体3的情况下，从安装孔14将桨杆5穿入连接柱24内，或者从安装孔14将连接柱24内的桨杆5抽出，方便维修或更换桨杆5、桨杆5上的滚轮52、桨杆5上的桨片53等。

工作时：压缩气体从第一气孔34进入到气流槽33，推动位于气流槽33内的桨杆5向气流槽33的中部滑动，桨杆5移动过程中，由于桨杆5在穿引孔25和连接柱24内，桨杆5带动缸盖21、盖板22、连接柱24绕第一轴孔11和第二轴孔31的轴线旋转，从而使输出轴23转动，对外输出动能。当桨杆5经过排气孔36后，气体被泄出气流槽33，在缸盖21、连接柱24的带动下，桨杆5继续沿气流槽33滑动；滑过第一气孔34后压缩气体对桨杆5再次做功，推动桨杆5沿滑槽向排气孔36滑动；周而复始，使得输出轴23持续、稳定的转动。由于轨道41和气流槽33平行设置，且桨杆5的滚轮52沿轨道41滚动，当桨杆5沿气流槽33滑动时，桨杆5在穿引孔25内沿轴线方向往复滑动；同时，斜轨4的轨道41通过滚轮52迫使桨杆5的位于气流槽33内的一端与气流槽33的槽底相抵触，保证桨杆5与气流槽33的密封。

压缩气体推动桨杆5从第一气孔34向排气孔36滑动，是因为压缩气体具有压缩能量，会对外做功，而气流槽33的两端至中部的深度渐变加深，桨杆5在向气流槽33中部滑动的过程中，使得封存在桨杆5与第一气孔34之间的气流槽33内的压缩气体的体积会变大，即释放压缩能量、对外做功。由于采用多根桨杆5，还使得封存在相邻桨杆5间的流槽内的压缩气体的体积会变大。在本实施例中，压缩气体体积变大是因为压缩气体具有压缩能量的必然结果，与叶片式气动马达的做功原理相类似。

本实施例提供的气动马达，每根桨杆5的一端在斜轨4的轨道41的作用下，会迫使另一端紧贴气流槽33的槽底，时刻保证桨杆5与气流槽33的密封。当设置有桨片53时，时刻保证桨片53与气流槽33的密封，工况简单，不会出现因“某一或多个叶片无法完全弹出的情况”导致的密封变差或失效、甚至无法启动。本实施例的桨片53为易损件，虽然与现有技术中的叶片一样同属于易损件，但工况简单，不会出现无法弹出的情况，当密封效果不佳时，可以通过更换桨片53。

在本实施例中，因为设置了多根桨杆5，从而使得输出轴23能持续、平稳的旋转。与现有的气动马达相比，本实施例的气动马达在输出扭矩和转速时更稳定。

本实施例的气动马达的密封形式，在制造精度和装配精度满足精度要求时，缸盖21与缸体3的端面32、桨杆5与穿引孔25、桨杆5与气流槽33均采用间隙密封。当不能使用间隙密封时，缸盖21与缸体3之间可以使用迷宫密封或密封片密封，输出轴23与轴孔可以用油封，桨杆5与穿引孔25可采用密封条、密封圈密封，桨杆5与气流槽33可采用密封条密封或通过桨片53密封；或者全部使用密封条达到所需的密封性。优选的是制造精度和装配精度满足精度要求时的间隙密封。

当使用桨片53密封时，桨片53的高度小于穿引孔25的深度，以便保证桨杆5时刻与穿引孔25密封，避免桨片53位于穿引孔25内时，气体从穿引孔25泄露。

当桨杆5滑过排气孔36后，因为气流槽33的深度逐渐变小，会形成压缩气体的过程，因此设置第二气孔35，可将桨杆5滑动方向的前侧的气体排出，避免因压缩气体而导致功率或效率降低。

此外，当第一气孔34和第二气孔35处均设置有气动接口时，可以实现正反转技术。即第一气孔34用于进气，第二气孔35用于排气；或者第一气孔34用于排气，第二气孔35用于进气。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。