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空氣馬達

鎖定
空氣馬達也稱空氣動力馬達、氣動馬達。是將壓縮空氣的壓力能轉換成旋轉的機械能的裝置,在氣壓傳動中使用最廣泛的是葉片式和活塞式氣動馬達
中文名
空氣馬達
外文名
Air motor
缺    點
效率低、噪聲大和易產生振動
領    域
工程技術
學    科
機械工程

空氣馬達特點

由於空氣動力馬達具有一些比較突出的特點,在某些工業場合.它比電動馬達和液壓馬達更適用,這些特點是:
1) 具有防爆性能 由於空氣馬達的工作介質空氣本身的特性和結構設計上的考慮,能夠在工作中不產生火花,故適合於有爆炸、高温、多塵的場合,並能用於空氣極潮濕的環境,而無漏電的危險。
2) 馬達本身的軟特性使之能長期滿載工作,温升較小,且有過載保護的性能。
3) 有較高的起動轉矩,能帶載啓動。
4) 按向容易.操作簡單,可以實現無級調速。
5) 與電動機相比,單位功率尺寸小,重量輕。適用於安裝在位置狹小的場合。
氣動馬達也具有輸出功率小,耗氣量大,效率低、噪聲大和易產生振動等缺點 [1] 

空氣馬達工作原理

當壓縮空氣從進氣口A進入氣室後立即噴向葉片1作用在葉片的外伸部分,產生轉矩帶動轉子2作逆時針轉動,輸出旋轉的機械能,廢氣從排氣口C排出,殘餘氣體財經B排出(二次排氣)若進、排氣口互換.則轉子反轉,輸出相反方向的機械能。轉子轉動的離心力和葉片底部的氣壓力、彈簧力(圖1中未畫出)使得葉片緊密地抵在定子3的內壁上,以保證密封,提高容積效率。
圖1 圖1

空氣馬達旋轉式

1-葉片 2-轉子 3-定子
圖1是在一定工作壓力下作出的葉片式氣馬達的特性曲線。由圖1可知,氣動馬達具有軟特性的特點。當外加轉矩丁等於零時,即為空轉,此時速度達到最大值nmax氣動馬達輸出的功率等於零;當外加轉矩等於氣動馬達的最大轉矩Tmax時,馬達停止轉動,此時功率也等於零;當外加轉矩等於最大轉矩的一半時,馬達的轉速也為最大轉速的1/2,此時馬達的輸出功率P最大,以Pmax表示。
葉片式氣動馬達主要用於風動工具、高速旋轉機械及礦山機械等 [2] 

空氣馬達活塞式

主要由:連桿、曲軸、活塞、氣缸、機體、配氣閥等組成。壓縮空氣通過配氣閥,依次向各氣缸供氣,從而膨脹做功,通過連桿推動曲軸旋轉。其功主要來自於氣體膨脹功。
常用活塞式氣馬達大多是徑向連桿式的,圖2為徑向連桿活塞氣馬達工作原理圖。壓縮空氣由進氣口(圖2中未畫出)進入配氣閥套1及配氣閥2,經配氣閥及配氣閥套上的孔進入氣缸3(圖2進入氣缸I和Ⅱ),推動活塞4及連桿組件5運動。通過活塞連桿帶動曲軸6旋轉。曲軸旋轉的同時,帶動與曲軸固定在一起的配氣閥2同步轉動,使壓縮空氣隨着配氣閥角度位置的改變進入不同的缸內(圖2順序為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ),依次推動各個活塞運動,各活塞及連桿帶動曲軸連續運轉。與此同時,與進氣缸相對 應的氣缸分別處於排氣狀態 [3] 
圖2徑向活塞式氣馬達 圖2徑向活塞式氣馬達
活塞式氣馬達特性曲線
a)功率曲線;
b)轉矩曲線°
活塞式氣馬達特性曲線 活塞式氣馬達特性曲線

空氣馬達活塞式氣馬達

通過小型活塞式氣馬達的特性曲線。可以看出活塞式氣馬達也具有軟特性的特點。特性曲線各值隨馬達工作壓力的變化有較大的變化,工作壓力增高,馬達的輸出功率、轉矩和轉速均大幅度增加;當工作壓力不變時,其轉速、轉矩及功率均隨外加載荷的變化而變化。其基本情況與葉片式氣馬達大致相同。

空氣馬達使用要點

(1)壓縮空氣、 最高操作壓力、温度範圍、潤滑油等符合規定。 氣動馬達輸出傳動軸心連接不當時,會形成不良動作從而導致故障發生。 
(2)發現馬達故障時,立即停止使用,並由專業人員進行檢查、調整、維修。 
(3)空氣供應來源要充足,以免造成轉速忽快忽慢。 
(4)在使用氣動馬達時,必須在馬達進氣口前聯接三聯件或二聯件以確保氣源的乾淨和對馬達的潤滑(無油自潤滑型馬達除外) [3]  。 
參考資料
  • 1.    黃偉, 張金英, 周明連. 錨杆鑽機氣動馬達微穿孔板消聲器的理論分析與實驗研究[J]. 煤礦機械, 2005(1):15-16.
  • 2.    李富成. 單向徑向活塞式氣動馬達主要參數設計計算[J]. 鑿岩機械氣動工具, 1989(3):5-11.
  • 3.    陳偉. 開關閥式氣動馬達位置伺服系統的研究[J]. 組合機牀與自動化加工技術, 2002(8):57-59.