专利名称：气动旋转视窗系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转视窗，具体讲涉及一种气动旋转视窗，可适用于船舶及高速CNC加工中心等。
背景技术：
旋转视窗很早就在船舶上使用，用以甩掉海水，保证航海的视线。旋转视窗主要包括一个高速旋转的透明玻璃圆盘，其工作原理是利用高速旋转所产生的离心力将附着在透明玻璃上的附着物如污水、灰渣等甩开，以保证透明玻璃的透视度。现代化的高速CNC加工机械的观察窗口也采用上述旋转视窗，机床在加工时，需要向加工处喷射大量的冷却液，以降低加工处在加工过程中所产生的温度，从而避免加工温度引起的加工件的热应力。现代的冷却液一般由机油或者数种化学元素等混合冷却液组成，这类冷却液一般为浑浊不清的黄色或深白色液体，并具有一定的粘性，在喷撒到加工工件上后，冷却液将带着加工残余物(如铁屑，粉尘等)向四处飞溅，由于冷却液具有一定的粘性，很快就会使机床上的观察窗口附上一层厚厚的不透明的液体膜，使操作者无法观察工件的实际加工情况。以上问题的最简便的解决办法即为在机床观察门窗上加装旋转视窗，将附着物甩掉，以保证内外的透视程度，然而用于舰船的旋转视窗由于其驱动结构的限制，一般均厚度较大，装在舰船的固定风挡玻璃上还可以，而机床的观察门窗一般均位于机床的推拉门上，由于其结构的原因，其厚度空间有限。因此要求旋转视窗的整体厚度较薄，并且安装方便。除此之外，机床上的附着物一般为具有一定粘度的液体，因此旋转视窗又必须提供足够的扭矩及转速，以保证能够完全甩掉玻璃上的附着物，这就是用于机床行业的旋转视窗的技术难点所在。针对上述问题，美国的TZK公司提出一种气动的旋转视窗，该旋转视窗的旋转玻璃固定框圆周上均匀设置一排流线形叶片，在相对位置上有一个高速压缩空气的喷嘴。压缩空气通过喷嘴喷出，作用在喷嘴附近的叶片上，产生圆周切线方向的推力，以推动视窗旋转。该旋转视窗需要的空间小，而且压缩空气所产生的外力直接作用在旋转视窗转动部分的边缘，从而产生了足够的扭矩，因此，该旋转视窗充分满足机床行业对其薄型及大扭矩的要求。然而由于流线型的叶片的加工工艺比较复杂，因此,加工成本高,加上高压空气在作用到叶片上之后，随着叶片的流线型机体直接排出旋转视窗之外，因此产生了一种高速喷射气体固有的高频率的尖叫声。对于必须靠近旋转视窗，以便透过旋转视窗进行观察的操作人员来说，该噪音是一种不舒服的感觉。
实用新型内容为解决现有气动旋转视窗加工成本高且工作过程中噪音较大的问题，提出一种新式气动旋转视窗系统，并采用以下技术方案实现—种气动旋转视窗系统，包括定子系统与转子系统，其特征在于所述定子系统包括固定底座以及安装在该固定底座上用以驱动转子系统转动的动力驱动部；所述转子系统包括玻璃以及用以固定玻璃的盘座；所述动力驱动部包括固定圆盘以及位于中央的驱动部，该驱动部通过一连接部与所述固定圆盘连接，所述固定圆盘的外周壁上设有进气通道及排气通道，所述驱动部包括柱形槽，偏心定子、飞轮及推动叶片，所述柱形槽侧壁上设有进气孔与排气孔，分别与所述进气通道及排气通道联通，所述飞轮径向开有数个径向槽，所述叶片置于所述径向槽中，且叶片的长度小于径向槽的长度，所述偏心定子固定在所述柱形槽内，使叶片位于进气孔的一侧的气室空间小于另一侧的气室空间；所述盘座上设有旋转轴，所述旋转轴固定在所述飞轮上。进一步地，所述柱形槽外侧靠近排气孔处设有一弧状加长排气通道，该加长排气通道与所述固定圆盘侧壁上的排气通道相通。进一步地，所述固定圆盘的外周壁上设有阻水型槽及压板槽。进一步地，所述盘座上设有带有密封条的压盖。进一步地，还包括有压板，该压板通过压板槽将动力驱动部固定在固定底座上。进一步地，所述盘座包括一圆环座该圆环座的外周壁设有阻水型槽。进一步地，所述圆环座的外周壁设有一圈包边。进一步地，所述盘座上旋转轴中央固定一螺栓，所述动力驱动部底部安装一轴承，所述螺栓固定在所述轴承上。进一步地，所述轴承下部固定一带密封圈的密封盖。进一步地，所述进气通道连接空气动力系统。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果如下本实用新型的旋转视窗结构简单，制造成本低。由于采用中心驱动的结构，因此，旋转视窗的直径可以根据要求增大。另外，由于采用了单独固定环的固定结构，因此，可以随时根据需要卸下旋转视窗进行维修或更换。结合附图阅读本实用新型的具体实施方式
后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型气动旋转视窗系统俯视图局部剖视图；图2为本实用新型气动旋转视窗系统纵向剖视图；图3为本实用新型气动旋转视窗系统爆炸图一；图4为图3中A部、B部以及C部安装到一起后截面示意图；图5为本实用新型气动旋转视窗系统爆炸图二 ；各图中100、转子系统;110、玻璃;120、圆环座;121、包边；130、旋转轴;140、螺栓;150、
压盖；[0027]200、定子系统；210、动力驱动部；2110、固定圆盘；2111、进气通道；2112、排气通道；2113、压板槽；2120、驱动部；21210，柱形槽；21220、飞轮；21221、径向槽；21230、叶片；21240、加长排气通道；2150、进气孔；21260、偏心定子；21270、排气孔；2130、连接部；220、固定底座；2130、轴承；300、压板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型予以详细说明，其中，图1为本实用新型气动旋转视窗系统俯视图局部剖视图；图2为本实用新型气动旋转视窗系统纵向剖视图；图3为本实用新型气动旋转视窗系统部分爆炸图；图4为图3中A部、B部以及C部安装到一起后截面示意图；图5为本实用新型气动旋转视窗系统爆炸图二。如上各图所示，本实用新型包括定子系统200与转子系统100。所述转子系统100包括圆形透明玻璃110以及用以固定玻璃110的盘座，所述盘座包括固定在玻璃周边的圆环座120，固定在玻璃中央的旋转轴130，旋转轴的中央具有螺栓孔，螺栓140通过螺栓孔安装在动力驱动部210的底部，动力驱动部的结构后续介绍。圆盘玻璃中间开一个通孔安装在旋转轴130的圆环平台上，通过一个带有密封条的压盖150与旋转轴130密封锁紧。为了使玻璃固定更加牢靠，圆环座120的外周壁设有一圈包边121，即圆环座120上面的外圆上有一个薄壁台阶，其高度稍高于玻璃的厚度，使用粘接剂将玻璃圆盘粘固在圆环座120后再把包边121向内收缩，紧压在玻璃的外圆向内倾斜的边缘上。这样圆盘玻璃受到2个方向(上下及四周)受力固定，根本上防止了在高速运动中可能产生的分离。另夕卜，圆环座120的外周壁下方采用迷宫式阻水型面结构即阻水型槽，其作用是在静止和运行中，阻止了外部液体进入视窗内部。所述定子系统200包括固定底座220以及用以驱动转子系统转动的动力驱动部210。所述动力驱动部210包括固定圆盘2110以及位于中央的驱动部2120，该驱动部通过一连接部2130与所述固定圆盘2110连接，所述固定圆盘2110的外周壁上设有进气通道2111及排气通道2112，所述驱动部2120包括柱形槽21210，偏心定子21260、飞轮21220及推动叶片21230，所述柱形槽21210侧壁上设有进气孔21250与排气孔21270，分别与所述进气通道2111及排气通道2112联通，所述飞轮21220径向开有数个径向槽21221，所述叶片21230置于所述径向槽21221中，且叶片的长度小于径向槽的长度，所述偏心定子21260固定在所述柱形槽21210内，偏心定子21260的一侧与飞轮21220接触，而另一侧则远离飞轮21220 ;使飞轮21220位于进气孔的一侧的气室空间小于另一侧的气室空间；进气孔位于偏心定子21260与飞轮21220接触部分附近。为了防水，固定圆盘2110外周壁同样设有阻水型槽，即采用迷宫式阻水型面结构，其作用同样是在静止和运行中，阻止了外部液体进入视窗内部。旋转视窗的转子系统及定子系统的圆盘及盘座的阻水型面结构在安装到位后，上下交错，组成两道阻水道，有效的避免了污水进入旋转视窗。为了与转子系统固定，在动力驱动部底部安装一轴承2130，转子系统中的螺栓140固定在所述轴承上2130，为了进一步密封，该轴承下部固定一带密封圈的密封盖。为了和固定底座配合固定，在所述固定圆盘2110的外周壁上设有压板槽2113。工作过程中，为了减少气室的压力，所述柱形槽21210外侧靠近排气孔21270处设有一弧状加长排气通道21240，该加长排气通道21240通过设置在连接部2130内的通道与所述固定圆盘侧壁上的排气通道2112相通。本实用新型的安装过程如下先将固定底座220通过螺丝或粘结固定在机床的门上，再将定子系统的驱动部安装好，即将飞轮21220置于柱形槽21210中，并将叶片21230置于径向槽21221中，让后将转子系统中的螺栓穿过飞轮21220中心的通孔与底部轴承2130固定好，并在整个系统的上部及下部分别装上压盖与密封盖密封，最后通过压板300将驱动部固定在固定底座220，固定时，压板的一段伸入压板槽2113中，然后将压板通过螺钉压在固定底座220上。本实用新型工作原理如下空气动力系统产生的压缩空气通过进气通道2111从进气孔21250处喷出，推动叶片21230带动飞轮21220转动，由于转动离心力的作用，叶片21230在飞轮21220的径向槽21221内沿径向向外移动，使叶片21230外端始终与环状偏心定子21260的内壁接触，增加了气室的密闭性，从而减小空气动力损失。偏心定子21260的设置使得位于进气孔21250的一侧的气室空间小于另一侧的气室空间，这样在叶片21230两侧的压缩空气就形成了压力差，该压力差推动平板叶片21230向远离进气孔的方向做轴向运动。平板叶片21230对圆柱形飞轮21220产生扭矩，推动飞轮21220做旋转运动。飞轮21220通过固紧螺栓带动旋转轴130使得转子系统进行高速旋转，并产生离心力，向外甩掉附着在转子系统中平板玻璃上的附着物，从而保持玻璃的清洁。由于平板叶片21230两边的气室空间的大小呈周期性变化，因而两侧受到的压力也相应变化。当大气室变成小气室时，其大气室内部的空气密度瞬间减少，形成对空气动力压力方向相反的阻力，加长的弧形排气通道21240将产生阻力的气室中的气体及时地从排气通道2112排出，及时减少气室的压力，使转子飞轮稳定旋转。综上，本实用新型提出的中央驱动的气动旋转视窗，相比于现有的气动旋转视窗的技术，本实用新型所述的旋转视窗具有结构紧凑、制造工艺简单、运行噪音小等优点，可广泛应用于机床行业及舰船行业。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种气动旋转视窗系统，包括定子系统与转子系统，其特征在于 所述定子系统包括固定底座以及安装在该固定底座上用以驱动转子系统转动的动力驱动部； 所述转子系统包括玻璃以及用以固定玻璃的盘座； 所述动力驱动部包括固定圆盘以及位于中央的驱动部，该驱动部通过一连接部与所述固定圆盘连接，所述固定圆盘的外周壁上设有进气通道及排气通道，所述驱动部包括柱形槽，偏心定子、飞轮及推动叶片，所述柱形槽侧壁上设有进气孔与排气孔，分别与所述进气通道及排气通道联通，所述飞轮径向开有数个径向槽，所述叶片置于所述径向槽中，且叶片的长度小于径向槽的长度，所述偏心定子固定在所述柱形槽内，使叶片位于进气孔的一侧的气室空间小于另一侧的气室空间； 所述盘座上设有旋转轴，所述旋转轴固定在所述飞轮上。
2.根据权利要求1所述的气动旋转视窗系统，其特征在于所述柱形槽外侧靠近排气孔处设有一弧状加长排气通道，该加长排气通道与所述固定圆盘侧壁上的排气通道相通。
3.根据权利要求2所述的气动旋转视窗系统，其特征在于所述固定圆盘的外周壁上设有阻水型槽及压板槽。
4.根据权利要求3所述的气动旋转视窗系统，其特征在于所述盘座上设有带有密封条的压盖。
5.根据权利要求4所述的气动旋转视窗系统，其特征在于还包括有压板，该压板通过压板槽将动力驱动部固定在固定底座上。
6.根据权利要求5所述的气动旋转视窗系统，其特征在于所述盘座包括一圆环座该圆环座的外周壁设有阻水型槽。
7.根据权利要求6所述的气动旋转视窗系统，其特征在于所述圆环座的外周壁设有一圈包边。
8.根据权利要求7所述的气动旋转视窗系统，其特征在于所述盘座上旋转轴中央固定一螺栓，所述动力驱动部底部安装一轴承，所述螺栓固定在所述轴承上。
9.根据权利要求8所述的气动旋转视窗系统，其特征在于所述轴承下部固定一带密封圈的密封盖。
10.根据权利要求9所述的气动旋转视窗系统，其特征在于所述进气通道连接空气动力系统。
专利摘要本实用新型提出一种气动旋转视窗系统，包括定子系统与转子系统，所述定子系统包括固定底座以及安装在该固定底座上用以驱动转子系统转动的动力驱动部；所述转子系统包括玻璃以及用以固定玻璃的盘座；所述动力驱动部包括固定圆盘以及位于中央的驱动部，该驱动部通过一连接部与所述固定圆盘连接。本实用新型的旋转视窗结构简单，制造成本低。由于采用中心驱动的结构，因此，旋转视窗的直径可以根据要求增大。另外，由于采用了单独固定环的固定结构，因此，可以随时根据需要卸下旋转视窗进行维修或更换。
文档编号B23Q11/08GK202896825SQ20122051386
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月9日 优先权日2012年10月9日
发明者赵政康 申请人:青岛迈克四通精密技术有限公司