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Title:
PNEUMATIC MOTOR WITH CIRCULARLY WORKING COMPRESSED AIR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/106420
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a pneumatic motor, comprising a bracket (15), a bearing seat (16), a power output shaft (17), N rotating arms, a rotary air supply valve (12) and an annular cam shaft (11), with the centres of the rotating arms being overlapped and fixed and the rotating arms being staggered mutually at intervals of 360/2N degrees, wherein the annular camshaft (11) is arranged on a side surface of the bracket (15); the bearing seat (16) is arranged at the top end of the bracket (15), and the power output shaft (17) penetrates through the bearing seat (16) and can rotate in the bearing seat (16); and the rotary air supply valve (12) is fixed at a central position of the first rotating arm, other N-1 rotating arms are overlapped and fixed with the centre of the first rotating arm in sequence, one end of the power output shaft (17) is fixed at the centre of the Nth rotating arm, and when the rotary air supply valve (12) supplies compressed air to air cylinders in the N rotating arms, the N rotating arms can drive the power output shaft (17) to rotate so as to output a power, N being an integer more than or equal to 2. The pneumatic motor is high in efficiency, low in rotation speed and generates high torque, and can circulate the input compressed air to work.

Inventors:
LIU DIANJUN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/088788
Publication Date:
July 10, 2014
Filing Date:
December 06, 2013
Export Citation:
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Assignee:
QINGDAO GRAND NEW ENERGY CO LTD (CN)
International Classes:
F02B75/32; F01B3/02
Foreign References:
CN103075196A2013-05-01
CN103032596A2013-04-10
DE3433411A11986-03-20
JPH11343923A1999-12-14
JP2010096140A2010-04-30
CN102149914A2011-08-10
Attorney, Agent or Firm:
WISEAST INTELLECTUAL PROPERTY LAW FIRM (CN)
北京智汇东方知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1.一种气动马达, 其包括支架 (15) 、 轴承座 (16) 、 动力输出轴

360

(17) 、 N个依次固连且中心重叠并彼此相错 ^度的旋转臂、 旋转供气 阀 (12)和环形凸轮轴(11) , 其中, 环形凸轮轴(11)设置在支架(15) 的侧面; 轴承座 (16) 设置在支架 (15) 的顶端, 动力输出轴 (17) 穿 过轴承座 (16) 并可在轴承座 (16) 内旋转; 旋转供气阀 (12) 固定在 第一旋转臂的中心位置上, 其它 N-1 个旋转臂依次与第一旋转臂的中心 重叠固定, 动力输出轴 (17) 的一端固定在第 N 个旋转臂的中心上, 当 通过旋转供气阀 (12)给 N个旋转臂提供压缩空气时, N个旋转臂能够带 动动力输出轴 (17) 旋转以将动力输出, N为大于或者等于 2的整数。

2.根据权利要求 1 所述的气动马达, 其特征在于, 所述的旋转供气 阀 (12) 包括圆筒形阀体 (38) 和设置在阀体 (38) 内且能在圆筒内旋 转的圆柱状阀芯 (37) 。

3.根据权利要求 2 所述的气动马达, 其特征在于, 每个旋转臂均由 双向气缸 (5) 、 杠杆力臂、 两流线型金属重物以及两个换向滑阀组成。

4.根据权利要求 3 所述的气动马达, 其特征在于, 所述的两个换向 滑阀为二位五通换向滑阀。

Description:
压缩空气循环做功的气动马达 本申请要求 2013年 1月 5日向中华人民共和国国家知识产权局提供 的申请号为 201310000954. 8和申请号为 201310000945. 9 的在先申请的 优先权, 它们的全部内容在此引用作为参考。 技术领域

本发明涉及一种循环压缩空气的气动马达, 尤其涉及一种利用循环 压缩空气作功的气动马达, 属于气动马达技术领域。 背景技术

传统的气动马达有活塞式和叶片式, 用压缩空气直接推动活塞, 和 吹动叶片做功输出动力, 压缩空气输入做功后, 就直接排放掉了, 不能 再循环利用了, 所以传统的气动马达存在输出功率小、 效率低、 耗气量 大、 速度稳定性差等缺陷。 发明内容

为克服现有技术中存在的技术问题, 本申请的发明目的是提供一种 循环压缩空气的气动马达, 所述循环压缩空气的气动马达效率高, 低转 速, 大扭矩且可循环所输入的压缩空气作功。

为实现所述的发明目的, 本发明提供一种气动马达, 其包括支架 15、

360 轴承座 16、动力输出轴 17、 N个依次固连且中心重叠并彼此相错 ^度的 旋转臂、 旋转供气阀 12和环形凸轮轴 11, 其中, 环形凸轮轴 11设置在 支架 15的侧面; 轴承座 16设置在支架 15的顶端, 动力输出轴 17穿过 轴承座 16并可在轴承座 16内旋转; 旋转供气阀 12固定在第一旋转臂的 中心位置上, 其它 N-1 个旋转臂依次与第一旋转臂的中心重叠固定, 动 力输出轴 17的一端固定在第 N个旋转臂的中心上, 当通过旋转供气阀 12 给 N个旋转臂提供压缩空气时, N个旋转臂能够带动动力输出轴 17旋转 以将动力输出, N为大于或者等于 2的整数。

优选地, 所述的旋转供气阀包括圆筒形阀体和设置在阀 体内且能在 圆筒内旋转的圆柱状阀芯。 优选地, 每个旋转臂均由双向气缸、 杠杆力臂、 两流线型金属重物 以及两个换向滑阀组成。

其中, 杠杆力臂密封穿过双向气缸, 在双向气缸内的杠杆力臂的中 点上固定设置有活塞, 两流线型金属重物分别固定杠杆力臂的两端, 第 一换向滑阀和第二换向滑阀也对称地固定在杠 杆力臂上, 双向气缸的第 一端的气口通过第一换向滑阀的进气孔与旋转 供气阀的阀芯上的进气通 孔相连通, 双向气缸第一端的气口也同时通过第一换向滑 阀的排气孔与 旋转供气阀的阀芯上的排气通孔相连通; 双向气缸第二端的气口通过第 二通换向滑阀的进气孔与旋转供气阀的阀芯上 的进气通孔相连通, 双向 气缸第二端的气口也同时通过第二通换向滑阀 的排气孔与旋转供气阀的 阀芯上的排气通孔相连通。

优选地, 所述的第一和第二换向滑阀为二位五通换向滑 阀。

与现有技术相比, 本发明提供的循环压缩空气的气动马达效率高 , 低转速, 大扭矩且可循环所输入的压缩空气作功。 附图说明

图 1是本发明提供的旋转供气阀的纵向截面图;

图 2是本发明提供的旋转供气阀轴端面示意图;

图 3是本发明提供的气动马达的正视结构示意图

图 4是本发明提供的气动马达的立体结构示意图 具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明。

图 1是本发明提供的旋转供气阀的纵向截面图。 如图 1所示, 本发 明提供的旋转供气阀包括圆筒形阀体 38和设置在阀体 38 内且能在圆筒 内旋转的圆柱状阀芯 37, 阀芯 37 的一端沿轴线设置有轴 39, 旋转臂或 马达可驱动该轴 39旋转, 进而带动阀芯 37在阀体 38内旋转。 沿阀芯 37 的柱体上设置有 2条深度不同且与阀芯 37的轴心同心的环形槽 31和 34, 本发明中环形槽 31的深度较深, 作为进气环形槽, 环形槽 34的深度浅, 作为排气环形槽, 平行于阀芯 37的轴线设置有 2个相应于环形槽的通孔 33和 36, 通孔 33的一端与环形槽 31相通, 另一端可通过气管与外界连 通; 通孔 36 的一端与环形槽 34相通, 另一端可通过气管与外界连通。 沿圆筒形阀体 38的径向设置有 2个与阀芯 37的环形槽相对应的通孔 32 和 35, 其中, 通孔 32和环形槽 31连通, 通孔 35和环形槽 34连通。 阀 芯 37的直径等于阀体 38的内径。 阀芯 37和阀体 38均由耐磨材料制成, 耐磨材料选自下列材料中的一种: 锰钢、 锰合金、 碳多合金钢和铬合金 铸铁。

图 2是本发明提供的旋转供气阀轴端面示意图。 如图 2所示, 从旋 转供气阀轴的一侧向供气阀的阀体侧看, 可以看到阀体 38、 阀芯 37、 通 孔 33、 通孔 36和轴 39。

图 3是利用本发明提供的气动马达的结构示意图 图 4是本发明提供的 气动马达的立体结构示意图。 如图 3和 4所示, 本发明提供的气动马达包括 支架 15、 轴承座 16、 动力输出轴 17、 两个相互垂直设置的旋转臂、 旋转供 气阀 12和环形凸轮轴 11, 其中, 环形凸轮轴 11设置在支架 15的侧面, 其 为圆心角为 90度的圆弧形凸轮; 轴承座 16设置在支架 15的顶端, 动力输 出轴 17穿过轴承座 16并可在轴承座 16内旋转。 旋转供气阀 12的轴 39固 定在第一旋转臂的中心上, 第二旋转臂与第一旋转臂的中心重叠并垂直固 定, 动力输出轴 17 的一端固定在第二旋转臂的中心上, 当通过旋转供气阀 12给第一旋转臂和第二旋转臂内的气缸供压缩 气时,第一旋转臂和第二旋 转臂可带动动力输出轴 17旋转以将动力输出。 静止时, 第一旋转臂和第二 旋转臂处于自然平衡的位置,流线型金属重物 1、 2、 3和 4分别处于 7点半、 4点半、 1点半和 10点半的位置。

第一个旋转臂由双向气缸 5、 第一杠杆力臂、 流线型金属重物 1和 3, 以及二位五通换向滑阀 8和 9组成, 第一杠杆力臂密封穿过双向气缸 5, 并 在两端点对称固定流线型金属重物 1和 3, 二位五通换向滑阀 8和 9也对称 地固定在第一杠杆力臂上,在双向气缸 5内的杠杆力臂的中点固定设置有活 塞, 活塞将双向气缸 5的内部空间分成两个部分, 当在一部分空间充入压缩 空气时, 由于活塞两端的空气对其压力不同, 活塞可在双向气缸 5内移动; 双向气缸 5第一端的气口 26通过二位五通换向滑阀 8的进气孔与旋转供气 阀 12的阀芯 37上的通孔 33相连通, 双向气缸 5第一端的气口 26也同时通 过二位五通换向滑阀 8的排气孔与旋转供气阀 12的阀芯 37上的通孔 36相 连通; 双向气缸 5第二端的气口 29通过二位五通换向滑阀 9的进气孔与旋 转供气阀 12的阀芯 37上的通孔 33相连通, 双向气缸 5第二端的气口 29也 同时通过二位五通换向滑阀 9的排气孔与旋转供气阀 12的阀芯 37上的通孔 36相连通。 第二个旋转臂由双向气缸 6、 第二杠杆力臂、 流线型金属重物 2 和 4, 以及二位五通换向滑阀 10和 7组成,第二杠杆力臂密封穿过双向气缸 6, 并在两端点对称固定流线型金属重物 2和 4, 二位五通换向滑阀 10和 7 也对称地固定在第二杠杆力臂上,在双向气缸 5内的杠杆力臂的中点上固定 设置有活塞, 活塞将双向气缸 5的内部空间分成两个部分, 当在一部分空间 充入压缩空气时, 由于活塞两端的空气对其压力不同, 活塞可在双向气缸 5 内移动。双向气缸 6第一端的气口 27通过二位五通换向滑阀 10的进气孔与 旋转供气阀 12的阀芯 37上的通孔 33相连通, 双向气缸 6第一端的气口 27 也同时通过二位五通换向滑阀 10的排气孔与旋转供气阀 12的阀芯 37上的 通孔 36相连通; 双向气缸 6第二端的气口 28通过二位五通换向滑阀 7的进 气孔与旋转供气阀 12的阀芯 37上的通孔 33相连通, 双向气缸 6第二端的 气口 28也同时通过二位五通换向滑阀 7的排气孔与旋转供气阀 12的阀芯 37 上的通孔 36相连通。 旋转供气阀 12的阀体 38上的通孔 32通过进气管 13 与压缩气源相连通, 旋转供气阀 12的阀体 38上的通孔 35通过排气管 14与 下一级的功率比较小的气动马达相连, 以作为功率比较小的气动马达的压缩 气源。 所述气源优选压缩空气源。

工作时, 固定在支架 15上的环形凸轮轴 11将两位五通换向阀 8的进气 孔打开, 两位五通换向阀 8的排气孔关闭, 压缩空气经过进气管 13进入到 旋转供气阀 12的通孔 32, 流入到阀芯 37的进气环形槽 31, 再经过旋转供 气阀 12的通孔 33流入到两位五通换向阀 8的进气孔, 经第一旋转臂的双向 气缸 5的气口 26注入到双向气缸 5,压缩空气推动活塞移动,第一杠杆力臂 带动流线型金属重物 1和 3开始沿 7点半到 1点半这条线斜向上移动,第一 杠杆力臂失去平衡, 金属重物 3由于自身的重力向下回落, 第一杠杆力臂顺 时针旋转, 带动第二旋转力臂也顺时针旋转, 第二旋转力臂带动动力输出轴 也顺时针旋转。

当顺时针旋转 90 ° 时,固定在第一杠杆力臂上的两位五通换向阀 8的进 气孔关闭, 排气孔打开, 双向气缸 5的内的压缩空气依次经气口 26、两位五 通换向阀 8的排气孔、 旋转供气阀 12的通孔 36、 环形槽 34和通孔 35和排 气管 14排出到下一个功率较小的气动马达, 第一杠杆力臂携带设置在其上 的金属重物 1和 3回落; 与此同时, 固定在支架 15上的环形凸轮轴 11将两 位五通换向阀 10的进气孔打开, 两位五通换向阀 10的排气孔关闭, 压缩空 气经过进气管 13进入到旋转供气阀 12的通孔 32, 流入到阀芯 37的进气环 形槽 31, 再经过旋转供气阀 12的通孔 33流放到两位五通换向阀 10的进气 孔,经第二旋转臂的双向气缸 6的气口 27流入到双向气缸 6,压缩空气推动 活塞移动,第二杠杆力臂带动流线型金属重物 2和 4沿 7点半到 1点半这条 线斜向上移动, 第二杠杆力臂失去平衡, 金属重物 4由于自身的重力向下回 落, 第二杠杆力臂顺时针旋转, 带动第一旋转力臂和动力输出轴也顺时针旋 转。

当再沿顺序针方向旋转 90 ° 时,固定在第二杠杆力臂上的两位五通换向 阀 10的进气孔关闭, 排气孔打开, 双向气缸 6的内的压缩空气依次经气口 26、 两位五通换向阀 10的排气孔、 旋转供气阀 12的通孔 36、 环形槽 34和 通孔 35和排气管 14排出到下一个功率较小的气动马达,第二杠 力臂携带 设置在其上的金属重物 2和 4回落, 与此同时, 固定在支架 15上的环形凸 轮轴 11将两位五通换向阀 9的进气孔打开, 排气孔关闭, 压缩空气经过进 气管 13进入到旋转供气阀 12的通孔 32, 流入到阀芯 37的进气环形槽 31, 再经过旋转供气阀 12的通孔 33连接到两位五通换向阀 9的进气孔, 经第一 旋转臂的双向气缸 5的气口 29,流入到双向气缸 5,压缩空气推动活塞移动, 第一杠杆力臂带动流线型金属重物 3和 1沿 7点半到 1点半这条线斜向上移 动, 第一杠杆力臂失去平衡, 金属重物 1由于自身的重力向下回落, 第一杠 杆力臂顺时针旋转, 带动第二旋转力臂和动力输出轴也顺时针旋转 。

当再沿顺序针方向旋转 90 ° 时,固定在第一杠杆力臂上的两位五通换向 阀 9的进气孔关闭, 排气孔打开, 双向气缸 5内的压缩空气依次经气口 26、 两位五通换向阀 8的排气孔、 旋转供气阀 12的通孔 36、 环形槽 34和通孔 35和排气管 14排出到下一个功率较小的气动马达, 第一杠杆力臂携带设置 在其上的金属重物 1和 3回落, 与此同时, 固定在支架 15上的环形凸轮轴 11将两位五通换向阀 7 的进气孔打开, 排气孔关闭, 压缩空气经过进气管 13进入到旋转供气阀 12的通孔 32, 流入到阀芯 37的进气环形槽 31, 再经 过旋转供气阀 12的通孔 33连接到两位五通换向阀 7的进气孔, 经第二旋转 臂的双向气缸 6的气口 28, 流入到双向气缸 6, 压缩空气推动活塞移动, 第 二杠杆力臂带动流线型金属重物 4和 2沿 7点半到 1点半这条线斜向上移动, 第二杠杆力臂失去平衡, 金属重物 2由于自身的重力向下回落, 第二杠杆力 臂顺时针旋转, 带动第一旋转力臂和动力输出轴也顺时针旋转 。

如此循环, 本发明提供的气动马达就带动连接到其动力输 出轴上的物体 旋转。 以上结合附图详细说明了本发明的工作原理, 但是具体实施方式仅是用于 示范地说明本发明。 说明书仅是用于解释权利要求书。 但本发明的保护范围 并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技 术人员在本发明批露的技术范 围内, 可轻易想到的变化或者替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因 此, 本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。