氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理是什么？

氣動(dòng)馬達(dá)有多種類型。常用的類型是葉片馬達(dá)、活塞馬達(dá)和渦輪馬達(dá)。本文僅討論葉片馬達(dá)。葉片馬達(dá)的額定功率最高約為 5 千瓦。

1.前端板

2.轉(zhuǎn)子

3.葉片

4.氣缸

5.后端板

6.軸承

設(shè)計(jì)

開(kāi)槽轉(zhuǎn)子在氣缸和氣缸端板形成的腔體內(nèi)偏心旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子偏離中心且直徑小于氣缸直徑，因此形成了一個(gè)新月形腔體。轉(zhuǎn)子槽上裝有可自由移動(dòng)的葉片，可將腔體分成不同大小的獨(dú)立工作腔。由于離心力（通常由壓縮空氣加強(qiáng)）的作用，葉片被迫緊貼氣缸壁，以密封各個(gè)腔室。這些密封件的實(shí)際效率取決于所謂的 “內(nèi)部泄漏”。

葉片氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理是什么？

1. 空氣進(jìn)入進(jìn)氣腔 “a”。葉片 2 剛剛封閉了自己和葉片 3 之間的腔室 “b”。b" 腔中的壓力仍然是入口壓力。該壓力作用在葉片 3 上，使其沿順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)。
2. 葉片進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，“b ”腔中的膨脹過(guò)程開(kāi)始。其中的壓力因此降低，但由于葉片 3 的面積大于葉室 “b ”中葉片 2 的面積，因此仍有一個(gè)凈力推動(dòng)轉(zhuǎn)子前進(jìn)。此外，入口壓力作用在入口腔 “a ”中的葉片 2 上。

C.葉片進(jìn)一步移動(dòng)。b "腔現(xiàn)在正通過(guò)出口排空，不再有來(lái)自該腔的壓力。現(xiàn)在，推動(dòng)轉(zhuǎn)子前進(jìn)的力來(lái)自葉片 1 和葉片 2 上的力。

通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的原理，壓縮空氣的能量被轉(zhuǎn)化為腔與腔之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，電機(jī)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。

順時(shí)針/逆時(shí)針/可逆

從后端看，電機(jī)按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。除這種葉片馬達(dá)外，還有逆時(shí)針馬達(dá)和可逆馬達(dá)。逆時(shí)針電機(jī)的設(shè)計(jì)與順時(shí)針電機(jī)相同，但截面是鏡像的。對(duì)于可逆式電機(jī)，“a ”端口是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的進(jìn)氣口。端口 “c ”是主出口，端口 “b ”是副出口。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，端口 “b ”為進(jìn)氣口，端口 “a ”為副出氣口。端口 “c ”仍為主出口。芝加哥氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)如上所述。

氣動(dòng)馬達(dá)的工作原理 | 可逆式馬達(dá)有三個(gè)氣口

轉(zhuǎn)子速度

在起動(dòng)和低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，部分壓縮空氣會(huì)從葉片下方流過(guò)，將葉片壓向氣缸壁并密封各個(gè)工作腔。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力的作用下緊貼氣缸壁。但在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，葉片對(duì)缸壁施加的壓力不能太大，否則會(huì)導(dǎo)致過(guò)度磨損。

磨損量是葉片尖端與氣缸壁之間滑動(dòng)速度三次方的函數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，這決定了最高轉(zhuǎn)速。

為了降低離心力，高速電機(jī)或其轉(zhuǎn)子都是細(xì)長(zhǎng)型的，只配備三或四個(gè)葉片。

葉片數(shù)量

在起動(dòng)和低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，部分壓縮空氣從葉片下方流過(guò)，將葉片壓在氣缸壁上，密封各個(gè)工作腔。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力的作用下緊貼氣缸壁。但在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，葉片對(duì)缸壁施加的壓力不能太大，否則會(huì)導(dǎo)致過(guò)度磨損。

磨損量是葉片尖端與氣缸壁之間滑動(dòng)速度三次方的函數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，這決定了最高轉(zhuǎn)速。為了降低離心力，高速電機(jī)或其轉(zhuǎn)子都是細(xì)長(zhǎng)型的，只配備三到四個(gè)葉片。

電機(jī)中葉片的數(shù)量取決于電機(jī)的設(shè)計(jì)用途。

齒輪

葉片馬達(dá)的轉(zhuǎn)子以相當(dāng)高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。

電機(jī)的自由轉(zhuǎn)速通常在 20 000 rpm 左右。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這樣的轉(zhuǎn)速太高，轉(zhuǎn)子扭矩也很小。為了將高速低扭矩轉(zhuǎn)換為低速高扭矩，需要使用齒輪。

無(wú)潤(rùn)滑電機(jī)

傳統(tǒng)的葉片馬達(dá)通過(guò)壓縮空氣添加少量潤(rùn)滑油進(jìn)行潤(rùn)滑。免潤(rùn)滑電機(jī)經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)，無(wú)需潤(rùn)滑即可實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的使用壽命和更好的性能。這些電機(jī)配備由特殊低摩擦材料制成的葉片和永久潤(rùn)滑軸承。當(dāng)需要延長(zhǎng)使用壽命時(shí)，應(yīng)選擇有潤(rùn)滑的電機(jī)，因?yàn)槠淙~片的使用壽命更長(zhǎng)。

1. 電機(jī)
2. 電機(jī)外殼
3. 行星齒輪
4. 輸出軸