[发明专利]一种单涡轮与双涡轮可切换式空气启动马达

说明书

技术领域

本发明涉及空气启动马达领域，特别涉及一种单涡轮与双涡轮可切换式空气启动马达。

背景技术

现阶段广泛使用的空气启动马达按结构形式主要分为叶片式及涡轮式两种。叶片式空气启动马达是通过压缩空气推动叶片旋转来带动启动马达齿轮和发动机飞轮转动。叶片式空气启动马达主要用于风动工具、高速旋转机械及矿山机械等，它具有防爆、较高的起动转矩、过载保护、温升较小、可长期满载工作等优点。但是，与涡轮式空气启动马达相比，在相同负载能力的情况下，叶片式空气启动马达比较笨重、耗气量大、效率低。而且叶片式空气启动马达噪声较大、需气路润滑。涡轮式空气启动马达是利用压缩空气驱动涡轮旋转来带动空气启动马达。涡轮式空气启动马达主要用于船舶、矿山、油气田、汽轮机等设备。涡轮式空气启动马达无需润滑气路，质轻，具有较低的工作压力和较高的功率。

目前使用的涡轮式空气启动马达根据驱动方式分为单涡轮式与双涡轮式。当要输出力矩小、转动低速平稳时，需使用单涡轮式空气启动马达；当要输出力矩大、转动高速时，需使用双涡轮式空气启动马达。因此，设计并开发一种能实现单涡轮式驱动和双涡轮式驱动可方便快捷的切换的空气启动马达成为行业内急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种可方便快捷的实现单、双涡轮式驱动切换的单涡轮与双涡轮可切换式空气启动马达。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种单涡轮与双涡轮可切换式空气启动马达，包括设有进气管连接口和排气口的壳体、设在壳体中的一级涡轮、导向轮、二级涡轮、端盖以及主轴，所述端盖、一级涡轮、导向轮以及二级涡轮依次连接在主轴上，端盖和导向轮通过轴承连接于主轴上，一级涡轮和二级涡轮通过键连接于主轴上；端盖外侧通过密封圈与壳体连接，端盖内侧开设有进气口和与进气口相导通的喷射口，所述进气口与进气管连接口相连接，喷射口开设在端盖圆周面上；所述一级涡轮圆周面上开设有呈“V”形的第一沟槽并沿圆周方向排布；导向轮圆周面上开设有呈倒“V”形的换向槽并沿圆周方向排布，导向轮固定连接于壳体中；所述二级涡轮圆周面上开设有呈“V”形的第二沟槽并沿圆周方向排布，二级涡轮的端面上轴向开设有通孔，导向轮上还开设有通气孔，通气孔上连接有可拆装的单双涡轮驱动切换栓。

优选的，所述喷射口和进气口分别相对的设置在端盖径向两端。

优选的，相邻两第一沟槽之间形成凸台，凸台上开设有沉孔。

优选的，所述一级涡轮和二级涡轮与壳体间隙配合。

优选的，所述一级涡轮的端面上轴向开设有多个均匀分布的减重孔。

优选的，所述通气孔正对所述二级涡轮上的通孔。

优选的，所述端盖与一级涡轮间距离为1-2.5mm，一级涡轮与导向轮间距离为1.5-3mm，导向轮与二级涡轮间距离为1-2.5mm。

优选的，所述导向轮圆周表面上具有与壳体固定连接的加压凸台。

优选的，所述通孔为多个均匀分布在二级涡轮的端面上。

优选的，所述单双涡轮驱动切换栓为螺栓。

本发明的工作原理：一级涡轮和二级涡轮同时驱动主轴旋转的过程如下，当壳体上的进气管连接口通有压缩气体时，压缩气体通过端盖上的进气口进入喷射口，压缩气体沿喷射口进入一级涡轮的第一沟槽内从而带动一级涡轮做功使主轴旋转，当压缩气体从一级涡轮的第一沟槽喷出时，气体的喷射方向与进入第一沟槽时发生改变，此时，由于单双涡轮驱动切换栓连接于通气孔中将通气孔堵住，气体只能进入导向轮上的换向槽，通过换向槽可使压缩气体的喷射方向改变使之与初始喷射方向相同，压缩气体从换向槽中喷出进入二级涡轮的第二沟槽内从而带动二级涡轮做功进一步推动主轴旋转，气体通过第二沟槽后由壳体上的排气口排出。

切换为一级涡轮单独驱动主轴旋转时，需要拆除连接于通气孔中的单双涡轮驱动切换栓，当压缩气体从一级涡轮的第一沟槽喷出时，由于通气孔打开了，所以气体通过通气孔后再经过二级涡轮的通孔后由壳体上的排气口排出。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明设置有一级涡轮和二级涡轮，可同时驱动或切换为一级涡轮独立驱动主轴旋转，设计合理，结构简单，既保留了传统涡轮式空气启动马达无需润滑气路，质轻的优点，同时还具有输出功率大、耗气量低、效率高、扭矩大、压降低、启动压力小的优点，只需通过拆除或装上单双涡轮驱动切换栓即可实现切换，调整方便快捷。