[发明专利]一种气动往复马达

说明书

技术领域

本发明涉及气动马达技术领域，尤其涉及一种气动往复马达。

背景技术

气动马达是一种将压缩空气的压力能转换为旋转的机械能的装置，按结构分类有：叶片式气动马达，活塞式气动马达，输出的为旋转运动。

在微型飞行器领域，由于雷诺数很低，该级别的扑翼飞行器在能耗、机动性和稳定性等方面要明显优于固定翼飞行器，但是，传统的扑翼机构通常需要复杂的传动机构将旋转运动转化为往复运动，导致输出的功率与动力系统自重比较低，严重制约了扑翼飞行器的性能发挥。

在诸多的工程领域，往复运动同样需要一些复杂的传动机构将电机或者发动机的转动转化为往复运动，这些传动机构不仅结构复杂、易损，而且对工作环境要求较高，一般无法在水中、多尘、潮湿、脏污等恶劣环境中工作。

现有技术公开了一种采用过氧化氢分解产生的气体和热来推动变容积腔体进行往复运动的装置，该装置用于驱动微型扑翼飞行器，但是其仍然需要较复杂的机械阀门控制高压气体的配气来完成往复运动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动往复马达，其利用射流振荡器使得气流发生偏转振荡，无需复杂的传动机构就可以实现往复运动，减少了马达的自重，且结构简单，可在潮湿、粉尘等恶劣环境下工作，无需维护。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种气动往复马达，包括射流振荡器，射流振荡器连接有往复运动机构，射流振荡器包括进气喷管以及与进气喷管连接的振荡腔，振荡腔通过两个扩压管分别连接往复运动机构的两端，往复运动机构的两端均设置有出气阀门，且当一个出气阀门关闭时，另一个出气阀门开启；当气流经进气喷管射入振荡腔内后发生失稳，失稳后的气流在振荡腔的两侧壁交替发生附壁效应，并流入建立附壁效应一侧的扩压管，以驱动往复运动机构运动，且一侧的出气阀门关闭，另一侧的出气阀门开启，在压力差的作用下，气流向振荡腔的另一侧壁偏转并附着，气流流入另一侧的扩压管，以驱动往复运动机构朝反方向运动，且另一侧的出气阀门关闭，一侧的出气阀门开启，以此循环实现往复运动机构的往复运动。

其中，往复运动机构包括动力输出部件以及用于限制动力输出部件的运动方式的运动限制器，动力输出部件的两侧均设置有变容积腔体，两个变容积腔体分别与同侧的扩压管连接，变容积腔体与扩压管的连接处设置有出气阀门。

其中，运动限制器用于限制动力输出部件的运动方式为移动。

其中，动力输出部件为滑块，运动限制器为导轨，滑块可沿导轨移动。

其中，变容积腔体为可伸缩软管。

其中，变容积腔体与扩压管之间设置有气室，气室设置有出气口，出气口处设置有挡板，挡板通过扭簧与出气口铰接，挡板及出气口形成出气阀门，出气阀门可在扭簧的作用力下开启，并在外力作用下关闭。

其中，出气阀门包括阀门腔体，阀门腔体设置有进口和出口，阀门腔体内在进口处设置有顶珠，顶珠与出口之间固定连接有弹簧，出气阀门可在弹簧的作用力下关闭，动力输出部件的两侧对称设置有出气阀顶杆，出气阀顶杆可随动力输出部件运动，以伸入进口并顶开顶珠，以开启出气阀门。

其中，运动限制器用于限制动力输出部件的运动方式为转动。

其中，往复运动机构包括容置腔，容置腔的一侧与两个扩压管相导通，容置腔的另一侧设置有开口，动力输出部件为摆轮，摆轮设置于容置腔的中部，摆轮的两侧对称设置有叶片，摆轮及叶片将容置腔分成两个变容积腔体。

其中，叶片及开口形成出气阀门，当叶片随摆轮转动至扩压管处时，叶片的顶端与容置腔的侧壁之间具有一定的距离，出气阀门开启，当叶片随摆轮转动至开口处时，叶片的顶端与容置腔的侧壁抵触，出气阀门关闭。

其中，扩压管的内径沿气流的进气方向逐渐变大。

其中，进气喷管的内径沿气流的进气方向逐渐减小。

其中，进气喷管通过等截面的喉管与振荡腔连接，振荡腔的两侧壁均为平面，且两侧壁之间的距离沿气流的进气方向逐渐变大，振荡腔的与喉管相对的侧壁为圆弧形。

其中，射流振荡器还包括失稳放大回路，失稳放大回路的两端分别与振荡腔连接，且失稳放大回路在两个端口处的内径向振荡腔的方向逐渐减小。