一种球形叶片气动马达

摘要

本发明公开了一种球形叶片式气动马达，它包括壳体、转子、两个叶片、两个密封条、两个配气锥和两个垫块；转子位于中心，壳体位于外部，两个配气锥分别位于转子两端空心锥形面内，两个叶片分别位于转子的两侧，并安放在壳体对角的的空心圆环内，与转子成一个角度，该角度的正切为壳体高度与壳体底圆直径之比；叶片的一个平面与配气锥的圆台侧面相贴合，密封条位于转子和叶片之间，其平面一侧与转子的一个平面贴合，柱面一侧则与叶片的柱面E1贴合，垫块位于壳体对角的的空心圆环内，正好填满由叶片、转子和密封条形成的空缺；本发明所有密封处均为面密封，输出扭矩大，压力高，效率高，比功率大，结构紧凑，加工相对容易，成本较低，寿命长。

主权项

一种球形叶片式气动马达，其特征在于，它包括壳体（1）、转子（2）、两个叶片（3）、两个密封条（4）、两个配气锥（5）和两个垫块（6）；转子（2）位于壳体（1）中心，壳体（1）位于外部，两个配气锥（5）分别位于转子（2）两端空心锥形面内，两个叶片（3）分别位于转子（2）的两侧，并安放在壳体（1）对角的空心圆环即导向槽内，与转子（2）成一个角度，该角度的正切为壳体（1）高度与壳体（1）底圆直径之比；叶片（3）的一个平面与配气锥（5）的圆台侧面相贴合，密封条（4）位于转子（2）和叶片（3）之间，其平面一侧与转子（2）的一个平面贴合，柱面一侧则与叶片（3）的柱面E1贴合，垫块（6）位于壳体（1）对角的空心圆环内，正好填满由叶片（3）、转子（2）和密封条（4）形成的空缺；    所述叶片（3）由两个平面A1、B1和两个柱面C1、E1围合而成；其中，柱面C1是中心为球心O1、半径与壳体（1）的空心圆环的柱面E4的半径相同的柱面，柱面E1是中心为球心O1、半径为O1K1的柱面，点K1为过球心O1的垂直对称轴与柱面E1的交点；两个平面A1和B1平行，连接柱面C1和E1；两平行平面A1和B1的距离为叶片（3）的厚度，叶片（3）的厚度与壳体（1）的空心圆环宽度相等；O1K1的长度为转子（2）厚度的一半与密封条的高度之和；所述密封条（4）上侧是一中心为球心O1、半径与叶片（3）的柱面E1半径相等的柱面，下侧是一平面，球心O1与该下侧平面的垂直距离为转子（2）厚度的一半，柱面G1是中心为球心O1、半径与转子（2）的柱面P2半径相等的柱面，球面F1是球心为O1、半径与壳体（1）的球面F4半径相等的球面，平面H1和I1平行，平面H1和I1的距离为密封条（4）的宽度，密封条（4）的宽度与叶片（3）的厚度相等；叶片（3）和密封条（4）均为轴对称；所述转子（2）当中是一块平板，平板中间两腰处是两个完全相同的准圆台，其中一个准圆台下底面为面B2，上底面与平板相接处是中心为球心O2、半径与密封条（4）中间柱面G1的半径相同的阴圆柱面P2，准圆台锥角与阴圆台的锥角相同，两个准圆台的下底面A2和B2是平行的圆平面，平板的两个平面I2和J2平行，球面E2和F2是球心为O2的左右外侧大球面，G2和H2是两相同的阴圆台部分侧面，其中一个阴圆台上下两底分别是圆平面B2和以K2L2为直径的圆面，两平行平面I2和J2的距离为转子（2）的厚度，K2M2的直线段长度为转子（2）的宽度，K2为球面E2的正投影与阴圆台的正投影的交点，M2为球面E2的正投影与阴圆台G2的正投影的交点，L2为球面F2的正投影与阴圆台的正投影的交点；整个转子（2）不仅关于球心O2对称，也是轴对称；所述配气锥（5）是一圆台，顶面A3和底面B3的半径分别和转子（2）阴圆台上下两底面的半径相等，高度也与转子（2）阴圆台的高度相等，两配气锥（5）的空间位置以如下而定：保证装配好后，两配气锥（5）圆台侧面分别和相应的壳体（1）的空心圆环相应的平行平面C4或D4相贴合，点D3至E3的锥面为排气面，点D3为过圆心的水平轴与底面B3的交点，点E3的位置是当转子2垂直于纸面位置时，转子2左侧平面与底圆的交点，点D3至G3的锥面为进气面，D3至G3的锥面小于90度；所述壳体（1）是两头平行截掉两个球冠的腰鼓形球面，厚度与转子（2）的宽度K2M2相等，顶面A4和底面B4是两个半径相等的平行的圆平面，球面F4是以O4为球心，半径与转子（2）左右外侧大球面E2和F2的半径相等的球面，壳体（1）球面的对角是一空心圆环，空心圆环的两个侧面C4和D4是平行的平面圆环，空心圆环的柱面E4是中心轴通过球心O4的柱面，位于壳体的对角线上；整个壳体（1）关于球心O4对称；所述球心O1、球心O2、球心O4均与壳体（1）中心重合；所述垫块（6）是一段圆环，其外侧面A5是半径与壳体（1）空心圆环的柱面E4外侧面的半径相等的柱面，内侧面B5是半径与壳体（1）球面F4半径相等的球面，两腰部C5和D5是半径与叶片（3）底面柱面E1的半径相等的柱面；垫块（6）除外侧面A5、内侧面B5、两腰部C5和D5之外的两个面之间的距离为垫块（6）的厚度，垫块（6）的厚度与叶片（3）厚度相同；垫块（6）形状为轴对称；高压气体从配气锥（5）的点D3至G3的进气面输入，低压气体从配气锥（5）的点D3至E3的排气面输出，气动马达输出力矩至负载。