专利名称：气动式黑板清洁机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无尘黑板擦，特别是室内设备不需要电源的一种气动式黑板清洁机。
背景技术：
现有的无尘黑板擦种类较多、结构各异。大多数为电动式，对小学生来说存在不安全因素，其结构较复杂、噪音较大。中国专利号95220742公开了一种可感知粉笔灰量的黑板擦清洁器，在清洁器本体的壁上，在吸风马达的风力可作用到的预定区域，设有一个风动机构，该风动机构的一端与本体的内部相通，另一端与本体的外部相通，且在此两端之间设有一个可随着风压的作用而移动的可动件。当清洁器的本体内部的集灰袋袋壁被粉笔灰逐渐堵塞到预定程度，而使本体内部的风力变化时，就可促动该可动件，以进一步启动一信号装置发出信号。它虽为风动式，但其体积较大、结构也较复杂，集尘袋清理不太方便。
此外，中国专利号022598391公开了一种擦去黑板上粉笔字所产生的浮尘的滤除装置，其抽气动力来自高速电机带动的离心式压气机，黑板擦头上布满抽气小孔，抽入的带尘气体，通入玻璃瓶的水中，浮尘因溶解或沉淀而滤除，倒置塑料杯防止水的翻滚波及外层，又经泡沫塑料圈过滤，使抽入压气机的气体不带水分。电机压气机组件由木质箱，泡沫塑料层，减震橡胶垫包裹，黑板擦头用完后，挂回杠杆的一端，其另一端压微动开关，切断电源，确保环境安静。它仍为电动式，体积较大，噪音亦较大。
另外，现有的气动马达都为中心轴转动、外筒定子固定的形式，无法适应气动黑板擦以及大面积抛光、清洁等技术领域。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、清洁部件体积小、噪声低、可随时清除粉尘、以压缩空气为动力、安全可靠的气动式黑板清洁机，以克服现有技术中的不足之处。
本发明的另一个目的是提供一种中心定子轴固定、外筒转子转动的气动马达。
按此目的设计的一种气动式黑板清洁机，包括设置在室外的高压气泵及输气管，其结构特征是室内设置有气动式负压离心抽风机、集尘盛水容器和气动式黑板擦，所述黑板擦通过抽风管、气动管分别与离心抽风机、高压气泵相连通。
所述的气动式负压离心抽风机包括动力风轮和离心风轮，动力风轮和离心风轮同轴并排安装，且封闭设置在各自的风罩中；离心风轮的中央设置有轴孔，轴孔两端设置有轴承，轴贯穿轴承且一端与动力风轮紧固；高压输气管与动力风罩上装配的高压喷气口相连通，离心风罩的前端通过抽风管与黑板擦连通，离心风罩的侧面连通集尘盛水容器。所述黑板擦为气动外转子马达擦辊式，底端连通抽风管和气动管，且气动管与抽风管为内、外套管伸缩式。黑板擦为左、右旋双擦辊毛刷式或毡布式。
按此目的设计的一种气动马达，包括内外套接的定子和转子，其结构特征是定子为偏心定子轴，两端为空心轴头，气流从一端空心轴头引入，经气压工作室做功后从另一端的空心轴头排出；转子为外筒转子，转子内壁均布有多个径向叶片槽，叶片插入叶片槽与之滑动配合。
所述偏心定子轴的中间为偏心段，偏心段上设置有轴向气流通道孔，偏心段两端分别设置有进气端板和排气端板；进气端板上设置有主供气口，主供气口的两侧分别设置有副供气口和弧形通气槽；排气端板上设置有排气孔以及对应的副供气口和弧形通气槽；主供气口与气压工作室相通，副供气口与偏心段的气流通道孔相通，弧形通气槽与叶片槽外侧边缘相通，以推动叶片平行滑出叶片槽而紧贴于偏心定子轴上。
本发明相比现有技术具有如下优点1、本机使用电源的空气压缩机可安装在教室楼顶或地下室等隐蔽的地方，所产生的噪音远离教室，使教室无噪音干扰。同时，不占用教室空间，不影响教室整洁美观。
2、本机室内设备全部由压缩空气驱动，避免了在教室使用电器设备的不安全因素，尤其适合小学生顽皮、好奇、爱动的特点。
3、由于室内设备不需电源作动力，使其结构简单紧凑、小型轻巧，移动随意性好，安装使用、清洁清洗都较方便，且制造容易、成本低廉，有利于中低档次的学校选用。
4、黑板擦为气动外转子马达结构，以压缩空气为动力，体积小、重量轻、噪音极低。二个擦辊从外向内转动，作用力相互抵消，达到平衡状态，操作稳定性好，能从两个相反方向对黑板进行快速擦拭，使黑板清洁质量高。同时，边擦边抽，能使粉尘向中间内腔部位快速集中，便于收集粉尘。
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2为气动式负压离心抽风机结构示意图。
图3为图2中的A-A剖面结构示意图。
图4为气动式黑板擦的结构示意图。
图5为图4的侧视结构示意图。
图6为气动马达的分解结构示意图。
图7为偏心定子轴的结构示意图。
图8(a)(b)分别为进气端板的主视及剖视结构示意图。
图9(a)(b)分别为排气端板的主视及剖视结构示意图。
图10为气动马达的剖视结构示意图。
图11为叶片与叶片槽装配结构示意图。
图中1为集尘盛水容器，2为软管，3为高压气管引入弯接头，4为离心抽风机，5为抽风管，6为气动管，7为带按压复位装置的气阀开关，8为气动式黑板擦，9为输气管，10为管子，11为动力风罩，12为动力风轮，13为离心风轮，14为离心风罩，15为轴承，16为轴，17为喷气口，18为固定板，19为动力风轮输入口，20为输气口，21为气阀开关手柄，23为壳体，24为左、右旋双擦辊，25为手柄，26为毡布，30为端封盖，31为轴承座，32为轴承，33为螺母，34为进气端板，341为弧形通气槽，342为主供气口，343为副供气口，35为偏心定子轴，351为气管引入空心轴头，352为气管引出孔，353为气流通道孔，354为偏心段，355为进气孔，356为排气空心轴头，36为叶片，37为外筒转子，371为叶片槽，372为气压工作室，38为排气端板，381为弧形通气槽，382为排气孔，383为副供气口，39为锁紧螺母，40为弹性卡圈。
各图中，实线箭头表示高压气流流向，虚线箭头表示粉尘气流流向。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。
参见图1，本气动式黑板清洁机，包括气动式负压离心抽风机4、集尘盛水容器1和气动式黑板擦8，黑板擦通过抽风管5、气动管6分别与离心抽风机4、室外的高压气泵相连通。黑板擦8为气动外转子马达擦辊式，其外壳底端连通抽风管5和气动管6，气动管6设置在抽风管5之中，构成内、外伸缩式套管，便于黑板擦的移动。离心抽风机4通过支架固定在黑板的下方。输气管9上设置有带按压复位装置的气阀开关7及气阀开关手柄21，黑板擦8挂压在气阀开关7上，当黑板擦一离开气阀开关7，就会通气工作。输气管9的末端设置有四通管，上下两端为动力风轮输入口19，通过软管分别与上下高压喷气口17相通，喷气口设置在动力风罩11的固定板18上；中间端为气动管6的输气口20，通过管子10及高压气管引入弯接头3与气动管6相通。离心抽风机4的侧面下方通过软管2连接集尘盛水容器1，软管插入容器底部。本实施例的软管2为编织物扩散管，它的功能是一方面吸收黑板擦工作时产生的粉尘气体，另一方面是把这些粉尘气体压进盛水容器内的水中，让水把粉尘过滤吸收掉。本实施例集尘盛水容器1为塑料扁桶，便于就地取材，节约成本。
参见图2、图3，气动式负压离心抽风机4包括鼠笼式动力风轮12和鼠笼式离心风轮13，动力风轮12和离心风轮13同轴并排安装，且分别封闭设置在动力风罩11和离心风罩14之中。高压输气管9与动力风罩11上装配的高压喷气口17相连通，离心风罩14的前端通过抽风管5与黑板擦连通。离心风轮13的中央设置有轴孔，轴孔两端设置有轴承15，轴16贯穿轴承且一端与动力风轮12紧固。高压喷气口17为对称的上下二个，以增大推动力。
参见图4、图5，黑板擦的左、右旋双擦辊24并排设置在壳体23中，壳体的下端为混合气接头，壳体平面四周设置有毡布26，背面设置有手柄25。双擦辊24为毛刷式或毡布式，二擦辊从外向内转动，便于集尘，其作用力相互抵消，达到平衡状态。黑板擦8的气动外转子马达结构与下述的气动马达实施例相同，它为二个并排的气动马达。
本发明以压缩空气为动力，驱动动力风轮带动离心风叶转动，动力风轮的轮辐上均布若干叶片(一般为十片以上)，通过离心风轮转动时产生的负压抽吸黑板擦的粉尘，使用效果较好。离心风轮的结构与动力风轮的相似，也为多叶片式，直径更大一些。
图6-图11给出了本气动马达的实施例，它包括内外套接的定子和转子，定子为偏心定子轴35，两端为空心轴头，气流从气管引入空心轴头351一端引入，经气压工作室372做功后从另一端的空心轴头356排出；转子为外筒转子37，转子内壁均布有多个径向叶片槽371(一般为六至二十个，本实施例为六个，见图11)，叶片36插入叶片槽与之滑动配合。偏心定子轴的中间为偏心段354，偏心段上设置有轴向气流通道孔353，偏心段两端分别设置有进气端板34和排气端板38；进气端板上设置有主供气口342，主供气口的两侧分别设置有副供气口343和弧形通气槽341，见图8；排气端板上设置有排气孔382以及对应的副供气口383和弧形通气槽381，见图9；主供气口与气压工作室相通，副供气口与偏心段的气流通道孔相通，弧形通气槽与叶片槽外侧边缘相通，以推动叶片滑动。偏心定子轴35的两端依次设置有端封盖30、轴承座31及轴承32、端板锁紧螺母33和39，轴承外圈与外筒转子37配合，见图6和图10。图中40为弹性卡圈。
其工作原理是开启高压气阀，高压空气沿高压胶管由气管引入空心轴头351一端引入，从气管引出孔352引出，连接到进气端板34的主供气口342，再进入气压工作室372做功。在主供气口342的两侧，设有副供气口343和弧形通气槽341，小部分的高压空气沿弧形通气槽341进入外筒转子37的叶片槽371。另一小部分高压空气由副供气口343进入偏心定子轴35的气流通道孔353，经排气端板38相对应的副供气口383及弧形通气槽381，进入对应侧的叶片槽371。叶片36在两端高压空气的平衡推动下从槽内滑出，紧贴于偏心定子轴上，形成工作室372空腔。此时，高压空气大量的从主供气口342进入工作室372，使工作室内充满高压气体，并对叶片产生压力，由于工作室内沿圆周方向两叶片受压面积不相同，而产生压力差，使外筒转子37向压力大的一方转动。随着转动，工作室的容积在不断增大，高压空气亦通过弧形通气槽341及381不断得到补充。当叶片转过180度的排气孔382时，高压空气泄出，工作室气压变为常压，一次做功过程完成。做功后的气流从排气端板38的排气口382进入排气空心轴头356的进气孔355后，从空心轴头一端引出轴外。然后，随着外筒转子37的转动，叶片36在偏心定子轴35的挤压下进入叶片槽，并运动到端点，再重复上述做功过程。
本气动马达除用做气动黑板擦外，还可用于大面积的抛光、清洁机械，以及不适用电机转子的场合，如易燃易爆、饱和湿度的车间以及水下作业等。它能通过简单形式的通道传递大的功率，从而用少量的中间构件获得较大的输出力或力矩，保证了本产品较之其它产品结构更紧凑、轻巧，生产成本低，运行平稳，控制容易，使用寿命长。其工作机构无级调整简便，特别在低速、输出力大的情况下此优点更突出。即使过载情况下也不会产生事故。
权利要求
1.一种气动式黑板清洁机，包括设置在室外的高压气泵及输气管(9)，其特征是室内设置有气动式负压离心抽风机(4)、集尘盛水容器(1)和气动式黑板擦(8)，所述黑板擦通过抽风管(5)、气动管(6)分别与离心抽风机、高压气泵相连通。
2.根据权利要求1所述的气动式黑板清洁机，其特征是所述的气动式负压离心抽风机包括动力风轮(12)和离心风轮(13)，动力风轮和离心风轮同轴并排安装，且封闭设置在各自的风罩中；离心风轮的中央设置有轴孔，轴孔两端设置有轴承(15)，轴(16)贯穿轴承且一端与动力风轮紧固；高压输气管与动力风罩(11)上装配的高压喷气口(17)相连通，离心风罩(14)的前端通过抽风管与黑板擦连通，离心风罩的侧面连通集尘盛水容器。
3.根据权利要求1或2所述的气动式黑板清洁机，其特征是所述黑板擦为气动外筒转子马达擦辊式，底端连通抽风管和气动管，且气动管与抽风管为内、外套管伸缩式。
4.根据权利要求3所述的气动式黑板清洁机，其特征是所述黑板擦为左、右旋双擦辊毛刷式或毡布式，二擦辊从外向内转动，便于集尘。
5.根据权利要求3所述的气动式黑板清洁机，其特征是所述气动外筒转子马达的定子为偏心定子轴(35)，两端为空心轴头(351、356)，气流从一端空心轴头引入，经气压工作室(372)做功后从另一端的空心轴头排出；转子为外筒转子(37)，转子内壁均布有多个径向叶片槽(371)，叶片(36)插入叶片槽与之滑动配合。
6.根据权利要求5所述的气动式黑板清洁机，其特征是所述偏心定子轴的中间为偏心段(354)，偏心段上设置有轴向气流通道孔(353)，偏心段两端分别设置有进气端板(34)和排气端板(38)；进气端板上设置有主供气口(342)，主供气口的两侧分别设置有副供气口(343)和弧形通气槽(341)；排气端板上设置有排气孔(382)以及对应的副供气口(383)和弧形通气槽(381)；主供气口与气压工作室相通，副供气口与偏心段的气流通道孔相通，弧形通气槽与叶片槽外侧边缘相通，以推动叶片滑动。
7.一种气动马达，包括内外套接的定子和转子，其特征是定子为偏心定子轴(35)，两端为空心轴头(351、356)，气流从一端空心轴头引入，经气压工作室(372)做功后从另一端的空心轴头排出；转子为外筒转子(37)，转子内壁均布有多个径向叶片槽(371)，叶片(36)插入叶片槽与之滑动配合。
8.根据权利要求7所述的气动马达，其特征是偏心定子轴的中间为偏心段(354)，偏心段上设置有轴向气流通道孔(353)，偏心段两端分别设置有进气端板(34)和排气端板(38)；进气端板上设置有主供气口(342)，主供气口的两侧分别设置有副供气口(343)和弧形通气槽(341)；排气端板上设置有排气孔(382)以及对应的副供气口(383)和弧形通气槽(381)；主供气口与气压工作室相通，副供气口与偏心段的气流通道孔相通，弧形通气槽与叶片槽外侧边缘相通，以推动叶片滑动。
9.根据权利要求8所述的气动马达，其特征是偏心定子轴的两端设置有端板锁紧螺母(39)和轴承(32)，轴承外圈与外筒转子配合。
全文摘要
本发明涉及一种气动式黑板清洁机，包括设置在室外的高压气泵及输气管，室内设置有气动式负压离心抽风机、集尘盛水容器和气动式黑板擦，所述黑板擦通过抽风管、气动管分别与离心抽风机、高压气泵相连通。所述的离心抽风机包括动力风轮和离心风轮，动力风轮和离心风轮同轴并排安装，且封闭设置在各自的风罩中；高压输气管与动力风罩相连通，离心风罩的前端通过抽风管与黑板擦连通，黑板擦为气动外筒转子马达擦辊式。本机室内设备全部由压缩空气驱动，其结构简单紧凑、小型轻巧，安装使用、清洁清洗都较方便，且制造容易、成本低廉，有利于中低档次的学校选用。其黑板擦体积小、重量轻、噪音极低、移动方便随意。
文档编号B43L21/02GK1693098SQ2005100345
公开日2005年11月9日 申请日期2005年5月8日 优先权日2005年5月8日
发明者梁兆轩 申请人:梁兆轩