摆动式气马达虽称为马达,其输出却不是连续回转运动,而是在一定角度范围内的回转运动,即某一角度内的摆动。当然这一角度可据需要设计,可以在360°以内,也可大于360°
摆动式气马达可分为叶片式和活塞式两类。
1、叶片式摆动气马达图5为叶片式摆动气马达原理图。有单叶片(见图5a)和双叶片(见图5b)两种。由马达体、叶片、转子(输出轴)、定子及两侧端盖组成。叶片与转子(输出轴)固定在一起,压缩空气作用在叶片上,在马达体内绕中心摆动,带动输出轴摆动,输出一定角度内的回转运动。
图5 叶片式摆动气马达
a)单叶片式;b)双叶片式 单叶片式摆动角度小于360°,一般在240°~280°左右;双叶片式摆动角度小于180°,一般在150°左右。尺寸相同时,双叶片式的输出转矩应是单叶片式摆动马达输出转矩的2倍。这种气马达由于叶片与缸体内壁接触线较长,需要较好的密封,密封件的阻力损失较大。
2、活塞式摆动气马达活塞式摆动气马达有齿轮齿条式、螺杆式、曲柄式等多种。其基本原理是利用某些机构(如齿轮齿条、螺杆、曲柄等)将活塞的直线往复运动转变成一定角度内的回转运动输出。
图6 活塞式摆动气马达
a)齿轮齿条式;b)螺杆式 图6为活塞式摆动气马达原理图。其中图6a为齿轮齿条式摆动气马达,活塞带动齿条从而推动与齿条啮合的齿轮转动,齿轮轴输出一定角度内的回转运动;图6b为螺杆式摆动气马达,活塞内孔与一螺杆啮合,当活塞往复运动时,螺杆就输出回转运动(一定角度内的摆动)。以上两种活塞式摆动马达的摆动角度可以在360°以内,也可以大于360°,可据需要设计。齿轮齿条式摆动气马达密封性较好,机械损失也较小;螺杆式密封性可做到较好,但加工难度稍大,机械损失也较大。
气马达的特点
各类型式的气马达尽管结构不同,工作原理有区别,但大多数气马达具有以下特点:
1)可以无级调速。只要控制进气阀或排气阀的开度,即控制压缩空气的流量,就能调节马达的输出功率和转速。
2)能够正转也能反转。大多数气马达只要简单地用操纵阀来改变马达进、排气方向,即能实现气马达输出轴的正转和反转,并且可以瞬时换向。在正反向转换时,冲击很小。气马达换向工作的一个主要优点是它具有几乎在瞬时可升到全速的能力。叶片式气马达可在一转半的时间内升至全速;活塞式气马达可以在不到一秒的时间内升至全速。
3)工作安全。适用于恶劣的工作环境,在易燃、易爆、高温、振动、潮湿、粉尘等不利条件下均能正常工作。
4)有过载保护作用,不会因过载而发生故障。过载时,马达只是转速降低或停转,当过载解除,立即可以重新正常运转,并不产生机件损坏等故障。
5)具有较高的起动力矩,可以直接带载荷起动。起动、停止均迅速。
6)功率范围及转速范围较宽。功率小至几百瓦,大至几万瓦;转速可从零一直到每分钟五万转。
7)可以长时间满载连续运转,温升较小。
8)操纵方便,维护检修较容易。
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