氣動馬達鋼球式離心調速器的製作方法
2024-02-18 11:53:15
專利名稱：氣動馬達鋼球式離心調速器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣壓驅動的工具，特別是一種氣動馬達的部件。
在機械加工領域中，氣壓驅動的工具得到廣泛的應用，如氣壓驅動砂輪、鋸盤等等，其動力機是氣動馬達，氣動馬達的轉速則因輸入壓縮空氣的壓力與流量以及工作載荷的變化而改變，當載荷突然減至很低或氣壓突然上升很高時，氣動馬達的轉速會大大超過額定轉速，因此可能使砂輪或鋸盤等遭受破壞，甚至會產生人體傷亡事故，為了保持氣動馬達有比較穩定的輸出轉速，通常氣壓驅動工具的氣動馬達都設有調速器，以保證工具正常操作和安全。
現有的氣動馬達調速器大都是飛塊槓桿式離心調速器，由於氣動馬達的軸轉速極高，因此要求飛塊製造有較高精度，以保證各飛塊質量分布均等，同時要求飛塊的旋轉中心也有較高的製造精度，以求調速器保持有對稱而相等的離心力，在高速旋轉中不致產生機件的損害。飛塊式離心調速器結構比較複雜，製造成本也較高。
本實用新型的目的是要提供一種改進的鋼球式離心調速器，它結構簡單，工藝性好，工作可靠。
實用新型是這樣實現的氣門內設傳動件，氣門內孔與傳動件的外圓呈滑動配合，傳動件的內孔與氣動馬達的傳動軸裝配固定，傳動件設內環形槽，內環形槽底部設通孔，傳動件端部設弧形槽，通孔接通氣門內腔，以形成氣門內外氣壓平衡，弧形槽內設鋼球並呈滑動配合，以供傳動件在高速旋轉中通過弧形槽帶動鋼球一起旋轉，鋼球在高速旋轉離心力作用下，能沿著弧形槽順暢地滑移向外，在氣門和內環形槽內設彈簧，彈簧一端頂持氣門的摺邊，另一端頂持於內環形槽底部，當氣動馬達軸轉速大於額定轉速時，鋼球在離心力作用下，克服彈簧力和其他組件的摩擦阻力向外移動，從而壓縮彈簧，隨之氣門沿著傳動件外圓面移動，氣門與氣門座之間的距離縮小，氣流受二者節流作用流量下降，轉速穩定在額定值上，當氣流量參數突然上升，氣動馬達轉速突增，鋼球迅速飛至最外側，將氣門頂死在氣門座上，氣流突然切斷，氣動馬達軸轉速速降，實現安全保護功能。
本實用新型以鋼球及弧形槽代替飛塊，結構簡化，工藝性明顯改善，相應製造成本也大大降低，對自身結構比較簡單的氣動驅動工具而言，具有最佳的實用性，同時由於工藝性改善，構件簡單，調速器的質量在一般製造條件下能得到確切保證，因而提高調速器的工作可靠性。
實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖給出。
圖1是本實用新型一種具體結構的縱剖視圖。
圖2是
圖1結構中氣門縱剖視圖。
圖3是圖2結構的A向視圖。
圖4是
圖1結構中傳動件縱剖視圖。
圖5是圖4的B向視圖。
圖6是
圖1結構額定轉速狀態工作示意圖。
圖7是
圖1結構極限轉速狀態工作示意圖。
圖8是本實用新型另一種具體結構示意圖(額定轉速狀態)圖9是圖7結構極限轉速狀態示意圖。
參照
圖1、2、3，氣動馬達鋼球式離心調速器由氣門1、彈簧2、傳動件3、鋼球4、氣門座5、傳動軸6和軸伸7組成，氣門1由鋼板衝制，是一個一端開口一端封閉的薄壁圓筒，在氣門1的開口端設有3至8個摺邊11，氣門1內設傳動件3，氣門1內孔與傳動件3外圓呈滑動配合；參照圖4、5傳動件3設內孔31，內孔31與氣動馬達8的傳動軸6裝配固定，傳動軸6依此驅動傳動件3，傳動件3設內環形槽32，內環形槽32底部設通孔33，通孔33的位置不在各弧形槽34上，傳動件3頂部設弧形槽34，弧形槽34的數量為1至3個，各弧形槽34的圓弧頂端均通過傳動件3的軸心，通孔33接通氣門1內腔，用以保持氣門1內外腔的空氣壓力平衡；弧形槽34內設鋼球4，每個弧形槽34的鋼球4在離心力作用下能在弧形槽34內順暢地運動，傳動件3的內孔前端設小孔，小孔內裝傳動軸6的軸伸7，軸伸7將鋼球4分隔於軸伸7兩側，用以供鋼球4能產生必要的初始離心力；氣門1和內環形槽32內腔安設彈簧2，當傳動件3和彈簧2置入氣門1內腔後，將氣門1的摺邊11向內摺彎與氣門1的外圓柱面呈直角，如圖2虛線所示位置，氣門1將傳動件3和彈簧2封固於內腔，彈簧2一端頂持於氣門1捲曲的摺邊11，另一端頂持於內環形槽32底部；氣門座5上設進氣孔51，用以引入壓縮空氣，氣門座5設座面52，座面52與氣門1的封閉端端面相對應。
當氣動馬達8傳動軸6的轉速小於或等於額定轉速時，調速器處於圖6所示狀態，氣門1封閉端端面與氣門座5的座面52之間的距離最大，壓縮空氣自進氣孔51經氣門1與氣門座5的間隙進入氣動馬達8，氣動馬達8進行正常運行。
當壓縮空氣參數高於額定值、載荷低於額定值或二者均產生時，氣動馬達8的傳動軸6的轉速大於額定值，此時，隨著傳動件3高速旋轉的鋼球產生的離心力也增大，鋼球4的離心力將克服彈簧2的作用力和其他附件的摩擦阻力向外移動，從而壓縮彈簧，隨之氣門1沿著傳動件3的外圓面移動，氣門與氣門座之間的距離縮小，氣流由此距離縮小的節流作用，壓縮空氣參數下降，氣動馬達8在新的壓縮空氣參數或新的載荷條件下穩定在額定值下運行。
當壓縮空氣突然遠大於額定值、載荷突然遠低於額定值或二者均產生時，氣動馬達8的傳動軸6的轉速迅速升高，鋼球4的離心力劇增，鋼球4頂持氣門1壓縮彈簧2，氣門1封閉端端面迅速貼向氣門座5的座面52，如圖7所示，壓縮空氣的進氣切斷，氣動馬達8的傳動軸6轉速迅速下降。上述轉速驟升現象，會使工具的工作頭(砂輪或鋸盤等)損壞，也會因此引起人身傷亡的危險，此時氣動馬達鋼球式離心調速器能建立安全保護的功能。
參照圖7、8，是本實用新型另一種結構方案，其特點是，氣門10由鋼板衝制不帶摺邊，氣門10封閉端面設不對向傳動件30設置的弧形槽301的通氣孔101，用來保持氣門10內腔的空氣壓力平衡，氣門10圓柱壁上衝設一突點102，傳動件30外圓柱面設槽302，實點102與槽302滑動配合，突點102用來防止氣門10和傳動件30的相對轉動，此轉動會引起氣流對著鋼球4阻礙其運動，以致引起氣門10內腔空氣壓力不平衡，防礙氣門10運動，調速器失靈，傳動件30頂端設弧形槽301，弧形槽301內設鋼球4，傳動件30內孔裝配固定於氣動馬達8傳動軸60，傳動軸60端部設孔601，彈簧20安裝在孔601中，彈簧20一端頂持於軸70端部的調節螺母701上，另一端頂持於傳動件30內孔底面，軸70一端設凸緣，另一端設螺紋，軸70自氣門10和傳動件30中心孔穿過並以軸70端凸緣定位於氣門10的封閉端面外側，軸70上套設彈簧20後，在螺紋端上旋入調節螺母701構成彈簧20支持端，並可調節彈簧的預壓縮力，這一結構方案的動作功能和上述方案相似，圖7示其額定轉速狀態，圖8示極限轉速狀態，此時，鋼球4頂持氣門10，通過軸70的凸緣和另一端調節螺母701，壓縮彈簧，氣門10沿著傳動件30移動直至氣門10封閉端面和氣門座5的座面52貼合，切斷空氣進路，達到安全保護目的。
權利要求1.一個由氣門(1)、彈簧(2)、傳動件(3)和氣門座(5)組成的鋼球式離心調速器，其特徵是氣門(1)內設傳動件(3)，氣門(1)的內孔與傳動件(3)的外圓呈滑動配合，傳動件(3)的內孔(31)與氣動馬達(8)的傳動軸(6)裝配固定，傳動件設內環形槽(32)，內環形槽(32)底部設通孔(33)，通孔(33)接通氣門(1)內腔，傳動件(3)端部設弧形槽(34)，弧形槽(34)內設鋼球(4)並呈滑動配合，彈簧(2)安裝在氣門(1)和內環形槽(32)內腔，彈簧(2)一端頂持氣門(1)的摺邊(11)，另一端頂持於內環形槽(32)底部。
2.根據權利要求1所述的調速器，其特徵在於氣門1由鋼板衝制而成，氣門(1)開口端摺邊(11)在傳動件(3)和彈簧(2)安裝入氣門(1)後，摺邊(11)捲曲構成彈簧(2)的一個支持端，並將彈簧(2)和傳動件(3)封閉在氣門(1)的內腔中，摺邊(11)的數量為3～8個。
3.根據權利要求1所述的調速器，其特徵在於傳動件(3)端部的弧形槽(34)的數量為1～3個，每個弧形槽(34)內設兩個鋼球(4)，傳動件(3)前端小孔內設軸伸(7)。
4.根據權利要求1、2或3所述的調速器，其特徵在於氣門(10)由鋼板衝制不帶摺邊，氣門(10)封閉端面設通氣孔(101)，氣門(10)圓柱形壁上衝設一突點(102)，突點(102)與傳動件(30)外圓柱面上的槽(302)滑配，傳動件(30)內孔裝固定於氣動馬達(8)傳動軸(60)，傳動軸(60)端部設孔(601)，彈簧(20)安裝在孔(601)中，彈簧(20)一端頂持於軸(70)端部的調節螺母(701)上，另一端頂持於傳動件底面，軸(70)自氣門(10)和傳動件(30)中心孔穿過並以軸(70)端凸緣定位於氣門(10)的封閉端面。
專利摘要一種改進的氣門馬達鋼球式調速器，其特點是氣門內設傳動件，氣門內孔與傳動件外圓呈滑配，傳動件內孔與氣動馬達傳動軸固設，傳動件上設弧形槽，槽內設可滑動鋼球，彈簧頂持於氣門和傳動件，氣動馬達超速時，鋼球克服彈簧力推動氣門，減小或切斷空氣流道，實現調速和安全的功能，其結構簡單，工藝性良好，可明顯降低製造成本，其性能也得到明顯改善。
文檔編號F15B21/06GK2231338SQ9524362
公開日1996年7月17日 申請日期1995年3月22日 優先權日1995年3月22日
發明者劉安漢, 謝家寧, 徐正欽 申請人:上海船廠