[发明专利]可变膨胀比的叶片式气动马达

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域中的气动机类，具体涉及一种可变膨胀比的叶片式气动马达。

背景技术

叶片式气动马达，是以压缩工质为动力源的原动机，它是利用压缩工质的膨胀作用，把压力能转化为机械能的装置，一般有外壳、机盖、定子、转子、叶片、前后端盖、轴承、衬套、止推环等零件组成，定子、转子间形成一个工作腔，压缩工质进入工作腔后，压力能在叶片上产生扭矩，使转子转动作功。

现有叶片式气动马达基本都是滑片偏心式结构，马达定子、转子最小距离处开设两个外伸的气孔，其中一个是进气孔，另一个为副排气孔。可根据需要选择进出气口的布置，实现马达正反转，另外在定子、转子最大偏心处设有主排气孔，使得马达拥有两次排气，转速得以提升。

但是现有叶片式气动马达由于主排气孔与进气孔的位置相对固定，使得马达膨胀比固定，在进气为温度、压力不同的理想空气时，无法实时保证工质充分膨胀及有效防止工质过膨胀；在进气为温度、压力不同的相变工质时，无法根据其工质特性，实时改变膨胀比，对工质的状态控制能力匮乏。固定膨胀比造成了单款气动马达只能适用于特定工况范围，通过外设方式进行转矩等相关方面的调节会增加机构的复杂性，引起了转换效率的降低。此外，目前多数的叶片式气动马达，内部转子与外部定子之间属于内切配合，以实现最大偏心距的目的，追求马达输出功率最大的效果，但叶片的突出面积加大后，就会产生叶片与定子间的密封问题，造成内部泄漏增加，降低压缩工质的能量转化效率。

发明内容

本发明目的是提供一种可变膨胀比的叶片式气动马达，通过电机执行机构调整主排气孔与进气孔的相对位置，实现膨胀比的可控调节，增加定子、转子间最小距离的设计减小了工质内漏程度，驱动机构密封壳的安装实现了工质外部紧密封。

为实现上述技术特征，本发明采用如下技术方案：

可变膨胀比的叶片式气动马达，由前机盖、后机盖、前端盖、主排气孔可旋转式后端盖、开有叶片槽的转子、定子、叶片、驱动机构密封壳等组成；所述定子8上开有两个导气孔，一个为进气孔32，一个为副排气孔33，两个导气孔对称布置，可通过外部连接的改变，交换两导气孔的功能，实现马达正反转功能；所述定子8与转子9 非内切式偏心布置，转子9均布若干叶片槽用于安装相应数目的叶片11，前端盖4通过转子轴的凸台固定于动力腔前端，与动力腔内转子9、叶片11之间设有一定间隙，固定于转子轴上的轴承Ⅰ2、衬套3内嵌在前端盖4前端，前机盖1通过若干螺栓Ⅰ5与定子8的内螺纹Ⅰ7连接后进行固定，并通过垫片Ⅰ6进行前端盖4处的工质密封，轴承Ⅰ2通过前机盖1进行轴向固定；所述主排气孔可旋转式后端盖28包括主排气孔29、内环槽34 、从动齿轮35、顶部凹槽36；主排气孔旋转式后端盖28通过定子8的止口固定于动力腔后端，开于主排气孔可旋转式后端盖28上部的顶部凹槽36与固连在定子8上的主排气道14相对，后机盖25通过若干螺栓Ⅲ26与定子8的内螺纹Ⅲ27连接后进行固定，并通过垫片Ⅱ13进行工质密封，利用后机盖25前端的环形凸台对主排气孔可旋转式后端盖28进行轴向限位；所述温压传感器Ⅰ10、温压传感器Ⅱ15、温压传感器Ⅲ30分别安放在进气口32、主排气道14、主排气孔29处，通过对不同理想气体和相变工质的温度及压力的实时测量，将信号传到控制器31 中，通过控制器输出驱动电机22旋转；驱动机构包括驱动齿轮12、齿轮箱18、驱动电机22，驱动齿轮12 内置于后机盖25 前端，与主排气孔可旋转式后端盖28右侧从动齿轮35进行配合，通过后机盖25上的通孔与固定于后机盖25上的齿轮箱18、驱动电机22进行连接，经由驱动机构密封壳19对齿轮箱18、驱动电机22进行封装，并将泄露的少量工质通过与驱动机构密封壳19固连的泄漏工质回流通道16引回主排气道14内。