[实用新型]一种涡轮气动静压高速马达

说明书

技术领域

本实用新型属于金属加工领域中的轴承制造技术，具体涉及一种涡轮气动静压高速马达。

背景技术

“马达”在机械行和制造业不可缺少的主要部件之一涉及所有行业，种类分为电驱动(电动马达“电动机”)和气动马达、液压马达三大类。

目前市场所见到的所有马达旋转轴(旋子)轴都要有轴承作为支撑，马达的稳定性和振动、转速等，视轴承的优劣就判断马达质量。尤其是精密磨削加工轴承行业对马达的要求更高，由于该行业常用的是超高速马达,轴承在超高速旋转作用下，由于离心力较大，轴承很容易损坏，使用寿命低，需要常频繁更换和维修等,增加额维修费用。

此外，传统的气体压缩方式其能量利用率较低，损耗很大。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型参考韦尔斯气动涡轮机原理，针现有涡轮气动马达(磨头)的气体压缩结构做了一定改进，使得涡轮气动静压高速马达(磨头)的能量利用率有较大提升。进一步的，在此基础上还可以通过压气轮形成支撑气膜的方式使得涡轮气动马达(磨头)无需轴承支撑即可运行，且在运行过程中无任何摩擦产生。

本实用新型公开一种涡轮气动静压高速马达，包括进气口、主轴、第一涡轮、导气轮、第二涡轮、涡轮定位套、导流板、涡轮壳、定圈以及第一气室和第二气室；其中，涡轮定位套套设于主轴上，第一涡轮和第二涡轮分别套设于涡轮定位套两端并被固定于涡轮壳上的导气轮间隔开，导流板套设于主轴上并开设有与第一气室连通的喷射口；第一气室由涡轮壳、导流板及导气轮围合而成，第二气室由涡轮壳、套设于主轴上的定圈以及导气轮的围合而成，第一气室和第二气室通过导气轮相互连通。

进一步的，导气轮上具有多个将被第一气室内的气体导入第二气室内的导流槽。

进一步的，导流板上的喷射口有三至六个，且周向均匀分布。

进一步的，定圈具有紧邻第二气室并套设于部分压气轮上的纵向壁和位于纵向壁后端并套设于压气轮的横向壁，纵向壁和横向壁一体形成，在纵向壁上设有多个余气出口，在横向壁上设有多个吸气口。

进一步的，定圈上的余气出口为三至六个，且周向均匀分布。

进一步的，马达还包括至少一个压气轮，压气轮上具有多个导气腔，第二气室的余气排出后被吸入压气轮的导气腔内，经压气轮的运转压缩后形成用于支撑主轴悬浮在马达中心的气膜。

进一步的，马达还包括至少一个压气轮，压气轮上具有多个导气腔，第二气室余气从定圈上的余气出口排出后经定圈上的吸气口吸入压气轮的导气腔内，经压气轮的运转压缩后形成用于支撑主轴悬浮在马达中心的气膜。

进一步的，马达包括至少两个压气轮，压气轮之间设有垫圈。

进一步的，马达还包括穿设于第一涡轮、涡轮定位套和第二涡轮之间的圆柱销。

进一步的，马达还包括套设于主轴并位于第一气室前端的压气轮，以及套设于前端压气轮上的前端盖，前端盖开有多个吸气口，部分从进气口进入的气体可通过吸气口被吸入至前端的压气轮内。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)通过相互连通的两个气室及两级涡轮的设计，第一级涡轮压缩的部分能量还能继续被利用，推动第二级涡轮作功，使得能量利用率大有提高，输出扭距较传统马达更高。并且经第二级涡轮作功后排出的余气还可以被压气轮利用，通过压缩形成支撑气膜，因此被再次利用。

(2)马达在运转时不需要有轴承作为支撑，通过压气轮作用在转子周围形成的支撑气膜刚性好、稳定性高，能使转子悬浮与马达中心，并支撑转子高速旋转；且气膜支撑相对于油膜支撑等传统方式，更清洁环保，且造价非常低，对压缩空气要求也无特别的要求。

(3)本实用新型所公开的涡轮气动静压高速马达结构简单且免维护，且马达运行时，高速平稳且无振动、耗气量小、噪音小于55db。

(4)本实用新型所公开的涡轮气动静压高速马达结构工艺合理、制作成本低，可用于各个行业的自动化设备中，如换上刀具就可以用于金属高速切削和金属加工等领域等。

附图说明

图1是涡轮气动静压高速马达(磨头)装配图；

图2是主轴及固定于主轴上的部件的结构示意图；

图3(a)是涡轮运行时的三维示意图，图3(b)是3(a)的局部放大图；

图4(a)、图4(b)、图4(c)是涡轮气动静压高速马达(磨头)实研测得性能曲线图。