一种叶片式气动马达、园林修整工具及其使用方法与流程

1.本发明涉及园林修整设备领域，特别是涉及一种叶片式气动马达、园林修整工具及其使用方法。


背景技术：

2.生活中绿地越来越多，修葺一新的绿地给人带来赏心悦目的感觉，大片大片的绿地修整和保养，需花费大量的劳动力和要使用多种园林工具。
3.目前国内使用的园林工具，主要分为：手动园林工具、电动园林工具和燃油动力园林工具。
4.手动园林工具，用人工使用的手动园林工具工作，只是适合在很小的区域内使用。
5.电动园林工具分为直流电动园林工具和交流电动园林工具，直流电动园林工具，使用方便无污染，由于受到多种因素限制，目前还不能够被广泛使用；交流电动园林工具供给是交流电，需有电源线同交流电源连接，使用极不方便，也有触电危险，每台功能不同的电动园林工具都需一台电机，也就是一个工作头要一个电机。
6.燃油动力园林工具也是这样的，每台燃油园林工具，需要配一台燃油发动机。
7.现有市场的园林工具，都是动力传输通过硬连接或由皮带和链条传递，把动力传到工作头。这样每个工作头都需要配一个动力源和动力传输机构，有多少个工作头就有多少个相应的动力源和动力传输结构，如果一块绿地需要修整，就需要多台功能不同的园林工具来完成。
8.利用高压气体作为动力可实现一机多用，而叶片式气动马达就为高压气体传递动力的常用工具，申请号为“201310213137.0”，名称为“新型叶片式气动马达”的发明专利公开了一种叶片式气动马达，包括气缸，气缸内部设有容置腔，容置腔内设有转子，转子上设有多个叶片，叶片包括与气缸内壁接触的顶部和与顶部一体设置的下部，下部的底边上具有一个沿叶片长度方向设置的通气槽，转子上设有多个叶片槽，叶片设置在叶片槽中，基于现有技术中对叶片式气动马达的描述，气缸两端设置有密封盖，密封盖上对应叶片下部的位置设置有弧形槽，用于向叶片下部提供高压气体以将叶片推出，结合文件中的结构设置，弧形槽内的高压气体会直接进入通气槽内，使得高压气体更加便捷的将叶片推出，但是，其通气槽的设置将会降低叶片下部的结构强度，使得叶片下部更容易损坏，进而降低了叶片的使用寿命，而且需要工作人员更加频繁的对叶片进行检查或更换，另外，叶片在被推出的过程中，其两端会与密封盖产生相对滑动，相对滑动时产生的摩擦力将会使得叶片被磨损，降低了叶片的使用寿命。
9.因此人们亟需一种叶片可被快速便捷推出、叶片被推出时受到的摩擦力低、叶片使用寿命长的叶片式气动马达以及使用该叶片式气动马达的园林修整工具。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种叶片式气动马达、园林修整工具及其使用方法，以解决
上述现有技术存在的问题，使得叶片可被快速便捷推出，叶片被推出时受到的摩擦力低，而且叶片使用寿命长。
11.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种叶片式气动马达，包括圆筒形的定子、圆柱形的转子以及密封件，所述定子的两端与所述密封件连接形成圆柱形的密闭空腔，所述转子偏心设置在所述密闭空腔内，所述转子的高度与所述密闭腔室的高度相同，所述转子的两端与所述密封件转动连接且其中一端伸出所述密封件形成输出轴，所述转子周向上开设有若干个贯穿所述转子两端的方槽，所述方槽沿所述转子的径向设置，在所述方槽内设置有可沿所述转子的径向自由滑动的叶片，所述叶片为长方体，所述密封件上设置有用于向所述密闭腔室内提供高压气体的主进气通道，所述定子上开设有供做功后的高压气体排出的排气口，所述叶片与所述密封件之间具有供部分高压气体流向方槽内部的缝隙。
12.优选的，所述主进气通道的出气口连通所述密闭腔室的上端，所述密封件内还设置有副进气通道，所述副进气通道的进气口连通所述主进气通道，出气口连通所述密闭腔室的下端，所述副进气通道的出气口与所述主进气通道的出气口对应设置。
13.优选的，所述叶片靠近所述转子的一端的角部设置有切口。
14.优选的，所述切口的切面的法线与所述叶片沿其转动方向分布的平面平行。
15.优选的，所述叶片的材质为具有耐磨性的酚醛树脂。
16.优选的，所述密封件为保护壳体，所述保护壳体内壁与所述定子的外壁具有一定间隙，所述保护壳体上偏离所述排气口的位置设置有通孔。
17.优选的，还提供一种应用上述叶片式气动马达的园林修整工具，包括依次连接的高压气体产生装置、高压气管、接头管、所述叶片式气动马达和工作头，所述接头管的出气口设置有启闭开关，所述主进气通道的进气口可拆卸的安装在所述接头管的出气口上，所述叶片式气动马达的输出轴与所述工作头连接并驱动所述工作头运作。
18.优选的，所述高压气管包括主管道和垂直连接在主管道端部的支路管道，所述支路管道水平设置，所述支路管道上设置有若干个出气口，若干个所述叶片式气动马达的所述主进气通道通过所述接头管与所述支路管道的出气口相连，若干个功能不同的工作头分别与若干个所述叶片式气动马达的输出轴连接；
19.还包括用于固定所述主管道和所述支路管道的支架，所述支架与所述高压气体产生装置连接，所述支架对应所述支路管道的一端的高度高于其对应所述主管道的一端的高度。
20.优选的，所述高压气体产生装置包括空气压缩机和气罐，所述空气压缩机设置在所述气罐上方，所述空气压缩机的出气口连接所述气罐的进气口，所述气罐的出气口连接所述高压气管的进气口，所述气罐底部设置有行走轮，所述气罐上设置有压力表和安全阀。
21.优选的，还提供一种园林修整工具的使用方法，该方法包括以下步骤：
22.s1:将空气压缩机、气罐、高压气管、接头管、叶片式气动马达以及工作头按顺序进行装配；
23.s2:打开接头管的启闭开关；
24.s3:启动空气压缩机，空气经空气压缩机压缩后依次经过气罐、高压气管以及接头管后进入叶片式气动马达的主进气通道和副进气通道，并分别从密闭腔室的上下两端吹向
入，从上端吹入的高压气流一部分通过叶片与保护壳体间的缝隙吹向方槽内部，进入方槽内部的高压气流首先接触切口的切面，对叶片施加一个沿叶片被推出方向的分力，该分力使叶片被推出一定距离，叶片在推出的过程中高压气流流入叶片与转子之间的空腔内，对叶片施加一个沿叶片被推出方向的力，将叶片推出直至叶片一端抵接定子内壁，推出的相邻叶片间形成一个工作腔室，高压气流另一部分与从下端吹入的高压气流进入工作腔室内并推动叶片转动，做功后的高压气体从排气口排出；从下端吹入的高压气流进入工作腔室的同时，可为叶片提供一个向上的力，减少叶片受到的向下的总力，降低叶片与密闭腔室下端内壁的摩擦力；
25.s4:叶片转动带动转子转动，转子转动带动输出轴转动，输出轴转动带动工作头运作，工作人员通过运作的工作头对园林进行修整。
26.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
27.1、本发明中所述叶片与所述密封件之间具有供部分高压气体流向方槽内部的缝隙，无需设置现有技术中的弧形槽，高压气体进入密闭腔室后，会有一部分通过该缝隙流向方槽的底部，即方槽靠近转子中心轴线的面，当高压气体运动到方槽的底部后，其会挤入方槽底部与叶片间的间隙，在高压气体挤入过程中，实现了将叶片从方槽内向远离转子的方向推动的目的，在叶片被高压气体推动的过程中，由于叶片与密封件间缝隙的存在，相较于现有技术中叶片两端均与密封件接触，本发明减少了叶片与密封件的接触面积，减少了两者产生的摩擦力，延长了叶片的使用寿命。
28.2、本发明中所述主进气通道的出气口连通所述密闭腔室的上端，所述密封件内还设置有副进气通道，所述副进气通道的进气口连通所述主进气通道，出气口连通所述密闭腔室的下端，所述副进气通道的出气口与所述主进气通道的出气口对应设置，当叶片在被高压气体从方槽内推出的过程中，从主进气通道进入的高压气体会对叶片上端施加一个向下的力，再加上叶片自身的重力，导致叶片下端与密封件间的摩擦力变大，而本申请中对应主进风通道的位置设置一个副进风通道，高压气体向上吹动，为叶片提供一个向上的力，即减少了叶片向密封件施加的向下总力的大小，减少了两者间的摩擦力的大小，进而降低叶片的磨损速率。
29.3、本发明中叶片靠近所述转子的一端的角部设置有切口，当高压气体从密闭腔室的上端吹入后，其中一部分通过缝隙吹向方槽内部，进入方槽内部的高压气流会首先接触切口的切面，对叶片施加一个沿叶片被推出方向的分力，该分力使叶片被推出一定距离，推出一定距离后，高压气体更便捷、快速的进入方槽底部与叶片间的间隙，进而使得高压气体能够更快速的将叶片推出。
30.4、本发明中密封件为保护壳体，所述保护壳体内壁与所述定子的外壁具有一定间隙，所述保护壳体上偏离排气口的位置设置有通孔，保护壳体的存在为其内部的定子和转子等零件提供较好的保护效果，而且由于保护壳体上的通孔与排气口的位置不对应，高压气体从定子排出后，先经过定子和保护壳体的间隙，再由保护壳体上的通孔排出，高压气体长距离且弯折的流动降低了其流动速度，进而降低了排气时产生的噪音。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
32.图1为本发明叶片式气动马达的结构示意图；
33.图2为图1中a处的结构放大图；
34.图3为本发明叶片的结构示意图；
35.图4为本发明叶片式气动马达内部结构的俯视图；
36.图5为本发明园林修整工具的结构示意图；
37.其中，1、定子；2、转子；3、方槽；4、叶片；5、输出轴；6、缝隙；7、切口；8、主进气通道；9、保护壳体；10、排气口；11、轴承；12、空气压缩机；13、安全阀；14、压力表；15、气罐；16、高压气管；17、支架；18、接头管。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.本发明的目的是提供一种叶片式气动马达、园林修整工具及其使用方法，以解决现有技术存在的问题，使得叶片可被快速便捷推出，叶片被推出时受到的摩擦力低，而且叶片使用寿命长。
40.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
41.请参考如图1
‑
4所示，提供一种叶片式气动马达，包括圆筒形的定子1、圆柱形的转子2以及密封件，定子1的两端与密封件连接形成圆柱形的密闭空腔，转子2偏心设置在密闭空腔内，转子2的高度与密闭腔室的高度相同，转子2的两端通过轴承11与密封件转动连接且其中一端伸出密封件形成输出轴5，转子2周向上开设有若干个贯穿转子2两端的方槽3，方槽3沿转子2的径向设置，在方槽3内设置有可沿转子2的径向自由滑动的叶片4，叶片4为长方体，叶片4沿转子2转动方向上分布的两个平面与方槽3内壁贴合设置，密封件上设置有用于向密闭腔室内提供高压气体的主进气通道8，定子1上开设有供做功后的高压气体排出的排气口10，以转子2轴线与定子1轴线所在平面为分割面，将密闭空腔分割为两个腔室，主进气通道8的进气口与排气口10位于不同空腔内，叶片4与密封件之间具有缝隙6，即叶片4沿转子2轴线上的高度小于方槽3沿转子2轴线上的高度，该缝隙6与方槽3的内壁形成一个供部分高压气体流向方槽3内部的通道，一部分高压气体通过该缝隙6流向方槽3的内部后，其会挤入方槽3底部与叶片4间的间隙，在高压气体挤入过程中，实现了将叶片4从方槽3内向远离转子2的方向推动的目的，而且由于叶片4一端与密封件不接触，减少了叶片4与密封件之间的接触面积，减少了摩擦力的产生，有利于保护叶片4，延长叶片4的使用寿命。
42.为了是进入密闭腔室的高压气体更快的通过叶片4与密封件间的缝隙6进入到方槽3底部将叶片4推出，可将主进气通道8的出气口连通密闭腔室的上端，当主进气通道8位于密闭腔室的上端时，向下吹动的高压气体将会对叶片4产生一个向下的力，再加上叶片4
自身的重力，导致叶片4下端与密封件间的摩擦力变大，因此，可在密封件内设置一个副进气通道，副进气通道的进气口连通主进气通道8，出气口连通密闭腔室的下端，副进气通道的出气口与主进气通道8的出气口对应设置，副进气通道内的高压气体向上吹动，为叶片4提供一个向上的力，减少了叶片4向密封件施加的向下总力的大小，进而减少了两者间的摩擦力的大小，降低叶片4的磨损速率，延长了叶片4的使用寿命；当叶片4下端与密封件之间存在一定的装配间隙时，从副进气通道进入的高压气体也有一部分会通过该装配间隙进入到方槽3内部，从而配合上端进入方槽3内部的高压气体，快速的将叶片4推出。
43.在叶片4靠近转子2的一端的角部设置有切口7，可以是靠近缝隙6一侧的角部切口7设置或者是两个角部均切口7设置，当靠近缝隙6一侧的角部切口7时，高压气体从密闭腔室的上端吹入后，其中一部分通过缝隙6吹向方槽3内部，进入方槽3内部的高压气流在挤入方槽3底部与叶片4间的间隙前会首先接触切口7的切面，对叶片4施加一个沿叶片4被推出方向的分力，该分力使叶片4被推出一定距离，推出一定距离后，高压气体更便捷、快速的进入方槽3底部与叶片4间的间隙，进而实现了更快速的将叶片4推出；当两个角部均切口7设置时，且叶片4下端与密封件之间存在一定的装配间隙时，两个角部均会受到高压气体的冲击，进而相互配合将叶片4推出一定距离，这种方式使得叶片4的推出速度更快。
44.切口7的切面的法线与叶片4沿其转动方向分布的平面平行，当高压气体作用到切面时，其对叶片4仅产生向叶片4推出方向以及一个垂直方向上的力，不会产生其他方向上的分力，避免出现朝向方槽3内壁方向上的力，进而增加叶片4雨方槽3间的摩擦力的问题。
45.切口7的形状不仅限于一个平面，也可以是弧面或者阶梯面等等。
46.叶片4的材质采用酚醛树脂的高分子化合物，其具有材质轻、耐磨、硬性高的特点。
47.密封件为保护壳体9，为内部零件提供一个良好的保护，将保护壳体9内壁与定子1的外壁设置有一定间隙，且保护壳体9上偏离排气口10的位置设置有通孔，当高压气体从定子1的排气口10排出后，先经过定子1和保护壳体9的间隙，再由保护壳体9上的通孔排出，高压气体长距离且弯折的流动降低了其流动速度，进而降低了排气时产生的噪音。
48.如图5所示，提供一种应用上述叶片式气动马达的园林修整工具，包括依次连接的高压气体产生装置、高压气管16、接头管18、叶片式气动马达和工作头，高压气体产生装置、高压气管16以及接头管18形成高压气体产生及输送系统，接头管18的出气口设置有启闭开关，主进气通道8的进气口可拆卸的安装在接头管18的出气口上，可通过开启启闭开关从而向叶片式气动马达内输送高压气体，叶片式气动马达的输出轴5与工作头连接并驱动工作头运作，当不再使用工作头时，可关闭启闭开关，并将叶片式气动马达拆下，便于运输。
49.为了实现一机多用，高压气管16包括主管道和垂直连接在主管道端部的支路管道，支路管道水平设置，支路管道上设置有若干个出气口，若干个叶片式气动马达的主进气通道8通过接头管18与支路管道的出气口相连，若干个功能不同的工作头分别与若干个叶片式气动马达的输出轴5连接。
50.接头管18的长度可设置为不同长度，便于在不移动高压气体产生装置的情况下，移动叶片式气动马达的位置。
51.为了保证管路在传递高压气体时的稳定性，在主管道和支路管道下方设置支架17，支架17与高压气体产生装置连接，支架17对应支路管道的一端的高度高于其对应主管道的一端的高度，将输出头抬起一定高度，便于工作人员安装叶片式气动马达。
52.高压气体产生装置包括空气压缩机12和气罐15，空气压缩机12设置在气罐15上方，空气压缩机12的出气口连接气罐15的进气口，气罐15的出气口连接高压气管16的进气口，气罐15底部设置有行走轮，气罐15上设置有压力表14和安全阀13。
53.还提供一种园林修整工具的使用方法，该方法包括以下步骤：
54.s1:将空气压缩机12、气罐15、高压气管16、接头管18、叶片式气动马达以及工作头按顺序进行装配，可根据需要选配不同的工作头，绿地的草坪修整可用割草功能的工作头；灌木修整可以连接割灌功能的工作头；翻土可连接翻土功能的工作头；锯树可连接有链锯功能的工作头；灌溉可连接有水泵功能的工作头；吹吸地面可连接具有吹吸功能的工作头等等；
55.s2:根据所需要使用的工作头，打开该工作头所对应的接头管18的启闭开关；
56.s3:启动空气压缩机12，空气经空气压缩机12压缩后依次经过气罐15、高压气管16以及接头管18后进入叶片式气动马达的主进气通道8和副进气通道，并分别从密闭腔室的上下两端吹向入，从上端吹入的高压气流一部分通过叶片4与保护壳体9间的缝隙6吹向方槽3内部，进入方槽3内部的高压气流首先接触切口7的切面，对叶片4施加一个沿叶片4被推出方向的分力，该分力使叶片4被推出一定距离，叶片4在推出的过程中高压气流流入叶片4与转子2之间的空腔内，对叶片4施加一个沿叶片4被推出方向的力，将叶片4推出直至叶片4一端抵接定子1内壁，推出的相邻叶片4间形成一个工作腔室，高压气流另一部分与从下端吹入的高压气流进入工作腔室内并推动叶片4转动，做功后的高压气体从排气口10排出；从下端吹入的高压气流进入工作腔室的同时，可为叶片4提供一个向上的力，减少叶片4受到的向下的总力，降低叶片4与密闭腔室下端内壁的摩擦力；
57.s4:叶片4转动带动转子2转动，转子2转动带动输出轴5转动，输出轴5转动带动工作头运作，工作人员通过运作的工作头对园林进行修整。
58.根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
59.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
60.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。