一种新型溂轮驱动式气动马达的制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种新型溂轮驱动式气动马达，将两个做功气缸并列设置，做功活塞与多面齿条活塞连杆直接相连，两组活塞连杆侧面反推齿条相对与中间反推齿轮啮合，两个多面齿条活塞连杆的下面齿条与输出齿轮啮合，输出齿轮通过超越离合器安装在输出轴上，活塞连杆组再通过超越离合器将活塞连杆组的往复运动转换为输出轴的圆周运动对外做功。

背景技术：

传统气动马达主要有叶轮片式、活塞连杆曲轴式、齿轮式等，其中叶片式具有转速高、扭矩低、耐久性差等缺点，活塞连杆曲轴式，力矩较大，但是转速偏低，而且由于遗传了曲轴机构的传动力矩波动性，使得这种气动马达的效率难以达到更高，而齿轮式由于矩形工作腔气密性低的固有缺点，故而做功效率更低。

技术实现要素：

本发明涉及一种新型溂轮驱动式气动马达，是利用圆柱形气缸活塞气密性最佳的特点，将两个做功气缸并列设置，做功活塞与多面齿条活塞连杆直接相连，两组活塞连杆侧面反推齿条相对与中间反推齿轮啮合，两个多面齿条活塞连杆的下面齿条与输出齿轮啮合，输出齿轮通过超越离合器安装在输出轴上，活塞连杆组再通过超越离合器将活塞连杆组的往复运动转换为输出轴的圆周运动对外做功，改进了传统气缸活塞曲轴的组合，摈弃了传统曲轴存在运动“死点”及连杆作用于气缸壁的分力问题，进而优化了气动马达的扭矩输出曲线，大大提高了气动马达的做功效率。

本发明的技术解决方案是：

设计制造一种新型溂轮驱动式气动马达，该马达两个做功气缸平行并列设置，两组做功活塞连接多面齿条连杆，其中该连杆下面齿条与输出齿轮啮合，两组输出齿轮各自通过超越离合器安装在同一输出轴上，两组活塞连杆侧面反推齿条相对与中间反推齿轮啮合，活塞连杆组的受力通过啮合的输出齿轮再通过超越离合器将活塞连杆组的往复运动转换为输出轴的圆周运动对外做功，多面齿条连杆的上面对应输出齿轮的位置设置凹型辅助轮，保持做功活塞的直线运动，两组做功气缸由配气机构轮流充入高压气体，a缸充气做功时多面齿条连杆通过啮合的反推齿轮反推回b缸做功活塞，并同时排出b缸内的废气，彼此往复形成工作循环，机械配气机构是由多个活塞阀片串联在一根阀轴上，由伺服电动机或者其他伺服马达联动驱动，配气机构也可以由电信号加ecu由电磁气阀控制，也可以直接由机械扫气配气机构控制。

本发明的有益效果是：

本发明用传动效率更高的齿条齿轮传动装置取代了传统气动马达传动效率较低的曲轴曲柄传动装置，多面齿条活塞连杆啮合的输出齿轮通过超越离合器将活塞连杆组的往复运动无损转换为输出轴的圆周运动，推动输出轴对外做功，大大提高了发动机的扭矩传输效率，使得该发动机动力输出效率大大提高。

附图说明

图1是本发明的基本原理方框图。

图2是本发明的侧剖面机械结构示意图。

图3、4是本发明的俯剖面a、b组气缸分别充气做功时的机械结构示意图。

图2、3、4中：1、a做功气缸，1-2、b做功气缸，2、a缸多面齿条连杆，2-2、b缸多面齿条连杆，3(3-2)、侧面反推齿条，4、下侧输出齿条，5、输出齿轮，6、超越离合器，7、输出轴，8、中间反推齿轮，9(9-2)、凹型辅助轮，10、a缸做功活塞，10-2、b缸做功活塞，11(11-2)、进排气口，12、中间反推齿轮轴，13、(13-2)、侧面辅助轮，14、配气阀活塞组，15、配气伺服驱动器，16、配气阀体，17、配气阀杆，18、高压进气管，19、排气管，20、机体组合孔，21活塞位置传感器。

具体实施方式

如图1、2、3、4设计制造一种新型溂轮驱动式气动马达，该马达两个a、b做功气缸平行并列设置，两组做功活塞a、b分别连接多面齿条连杆2、2-2，两个连杆下面齿条4分别与输出齿轮5啮合，两组输出齿轮各自通过超越离合器6安装在同一输出轴7上，两组活塞连杆侧面反推齿条3与3-2相对与中间反推齿轮8啮合，多面齿条连杆2、2-2的上面对应输出齿轮的位置设置凹型辅助轮9、9-2用以保持多面齿条连杆2、2-2的直线运动，配气机构是由配气阀体16内多个配气阀活塞片14串联在一根阀杆17上，由设置在机体上的活塞位置传感器21提供给ecu控制信号，再由伺服电动机或者其他伺服马达15联动驱动配气阀活塞组14，高压气体被配气机构导向，按正时需要分别充入a、b做功气缸，a缸充气做功时多面齿条连杆通过啮合的中间反推齿轮8反推回b缸做功活塞，并同时排出b缸内的废气，b缸充气做功时多面齿条连杆通过啮合的中间反推齿轮8反推回a缸做功活塞，并同时排出a缸内的废气，彼此往复形成工作循环。

配气机构也可以直接由机械扫气配气机构控制形成另外的一个实施方式。

技术特征：

1.一种新型溂轮驱动式气动马达，其特征是：该马达两个做功气缸平行并列设置，两组做功活塞连接多面齿条连杆，其中该连杆下面齿条与输出齿轮啮合，两组活塞连杆侧面反推齿条相对与中间反推齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的新型溂轮驱动式气动马达，其特征是：输出齿轮通过超越离合器安装在同一输出轴上，活塞连杆组的受力通过啮合的输出齿轮再通过超越离合器将活塞连杆组的往复运动转换为输出轴的圆周运动对外做功。

3.根据权利要求1所述的新型溂轮驱动式气动马达，其特征是：多面齿条连杆的上面对应输出齿轮的位置设置凹型辅助轮。

4.根据权利要求1所述的新型溂轮驱动式气动马达，其特征是：两组做功气缸由配气机构轮流充入高压气体，a缸充气做功时多面齿条连杆通过啮合的反推齿轮反推回b缸做功活塞，并同时排出b缸内的废气，彼此往复形成工作循环。

5.根据权利要求1所述的新型溂轮驱动式气动马达，其特征是：机械配气机构是由多个活塞阀片串联在一根阀轴上，由伺服电动机或者其他伺服马达联动驱动。

6.根据权利要求1所述的新型溂轮驱动式气动马达，其特征是：配气机构也可以由电信号加ecu由电磁气阀控制，也可以直接由机械扫气配气机构控制。

技术总结
本发明涉及一种新型溂轮驱动式气动马达，是利用圆柱形气缸活塞气密性最佳的特点，将两个做功气缸并列设置，做功活塞与多面齿条活塞连杆直接相连，两组活塞连杆侧面反推齿条相对与中间反推齿轮啮合，两个多面齿条活塞连杆的下面齿条与输出齿轮啮合，输出齿轮通过超越离合器安装在输出轴上，活塞连杆组再通过超越离合器将活塞连杆组的往复运动转换为输出轴的圆周运动对外做功，改进了传统气缸活塞曲轴的组合，摈弃了传统曲轴存在运动“死点”及连杆作用于气缸壁的分力问题，进而优化了气动马达的扭矩输出曲线，大大提高了气动马达的做功效率。

技术研发人员：闫传东
受保护的技术使用者：闫传东
技术研发日：2019.12.02
技术公布日：2020.04.17