气动马达可分为活塞式气动马达和叶片式气动马达两种,这两种马达各有各的优势,在工业上应用十分广泛,下面我们就来给大家介绍一下叶片式和活塞式气动马达的不同工作原理和应用场景。
工作原理差异
活塞式气动马达:
它是通过曲柄机构把活塞的直线运动转化为旋转的动力装置,在此期间活塞运动的摩擦力比较大,所以转速较低;叶片式直接带动叶片旋转,叶片与定子之间的摩擦力较小,所以转速较高。从输出功率上看,活塞式承压面积较大,输出扭矩较大;叶片式输出功率较低,但风扇只需要转速,不需要扭矩。
活塞式气动马达产生的功率 取决于进气压力、活塞数量以及活塞面积、冲程和速度。在任何给定的进气压力下,它都可以以更高的速度运行。因此,活塞直径越大,冲程越长的气动马达获得的功率就越大。
压缩空气被送入装有活塞轴的气密室。同样在这个室内,弹簧盘绕在活塞的轴线上,当空气没有被泵入室内时,弹簧使室保持完全打开。当空气被送入室内时,作用在活塞轴上的力开始克服施加在弹簧上的力。随着更多的空气进入室内,压力增加,活塞开始向下移动。当活塞达到其最大长度时,空气压力从室内释放,弹簧通过关闭室以返回其原始位置来完成循环。
叶片式气动马达:
旋转元件是安装在驱动轴上的开槽转子。转子的每个槽都装有可自由滑动的矩形叶片。根据电机的设计,叶片使用弹簧、凸轮作用或气压向壳体壁伸展。空气通过电机送入泵中,电机输入推动叶片,从而产生中心轴的旋转运动。转速可以从 100 到 10,000 rpm 不等,取决于几个因素,包括气动马达入口处的气压大小和壳体直径。
叶片式气动马达 也有一个局限性,即采用内部润滑。因此必须定期检查和重新润滑。它们必须水平安装,以便为轴承区域提供适当的润滑。叶片式气动马达的轴向叶片安装在径向槽中。叶片与气动马达壳体的孔偏心安装。叶片偏置以密封壳体内壁。作用在叶片一侧的压力产生扭矩。输出轴上的扭矩与暴露的叶片面积、压力以及从转子中心线到暴露叶片中心的距离(力矩臂)成正比。转子旋转产生的离心力有助于密封作用。
叶片式气动马达的运行速度为 100 至 25,000 rpm,每磅输出功率高于活塞式气动马达。虽然许多气动马达需要润滑空气,但越来越多的气动马达设计为无润滑运行,以满足关键应用和解决环境问题。在多叶片气动马达中,给定速度下的扭矩可以通过气动马达入口处的气压来增加,从而增加转子叶片上的压力不平衡。
然而,这需要权衡:增加进气压力会增加空气供应成本,并且通常会导致磨损加快和叶片寿命缩短。叶片式气动马达配有多个叶片。叶片数量增加可减少内部泄漏或漏气,并使扭矩传递在较低速度下更加均匀可靠。但叶片数量越多,摩擦力就越大,这会增加马达成本并降低效率。
应用程序差异叶片式气动马达通常提供低到中等功率。简单紧凑的叶片式气动马达是需要高速和低扭矩的应用的绝佳选择。它们最常用于为便携式气动工具提供动力,但也用于许多其他应用。
以压缩空气、氮气或空气形式储存的能量进入密封的电机腔体并对转子叶片施加压力。这导致转子高速旋转。由于发动机飞轮需要很大的扭矩才能启动发动机,因此使用减速齿轮。减速齿轮以较低的能量输入产生高扭矩水平。这些减速齿轮允许发动机飞轮在与气动马达或气动启动器的小齿轮啮合时产生足够的扭矩。叶片式气动马达已被证明在启动大型工业柴油机或空气压缩机方面具有 70% 的实际效率。
活塞式气动马达用于需要高功率、高扭矩和低速精确速度控制的应用。它们具有三个或五个活塞,轴向或径向排列在壳体中。活塞马达产生的功率取决于入口压力、活塞数量、活塞面积、冲程和速度。限制因素是运动部件的惯性(这对径向活塞的影响大于轴向活塞马达)和控制气缸进气和排气的内部阀门。
径向活塞马达是固体装置,通常采用油润滑,是连续运行的理想选择。它们具有所有气动马达中最高的启动扭矩。径向活塞马达在相对较低的速度(低于 3000 rpm)下提供扭矩和马力,通常用于驱动传送带、旋转大型滑轮和滑轮以及旋转正排量泵。