气动涡轮式高速手持磨机制造技术

本发明专利技术公开了一种气动涡轮式高速手持磨机，包括小旋转导流轮（１）、大旋转导流轮（２）、反冲涡轮（３）、转轴（４）、喷气嘴（５）。本发明专利技术采用二级旋转导流轮、反冲涡轮，利用气流喷射的反作用力作功，将压缩空气的压力势能转换为旋转动能的技术方案，克服了现有技术的叶轮式手持磨机存在的能量转换效率低、机体大而重、转速难以提高的问题与不足，所提供的一种气动涡轮式高速手持磨机，提高了气动手持磨机的转速、能量转换效率，达到了高速、高效、轻便小巧的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种手持式气动工具，具体是指利用压縮空气驱动涡轮高速旋 转，带动磨头用于打磨抛光器物的一种气动涡轮式高速手持磨机。
技术介绍
现有技术的气动手持磨机，是利用压縮空气高速射流冲击轴流叶轮的方式， 将气流的部分动能转为叶轮轴的旋转动能，气流的流速和方向发生了改变，叶 轮轴因此获得了旋转动能带动磨头工作，这个过程为动能的交换过程。现有技 术的叶轮式气动手持磨机在动能交换过程中，由于叶轮圆周旋转的线速度要低 于气流的尾速，为了提高叶轮轴的转速，冲击叶轮的气流流速就要足够大，而 冲击流速越大，尾气的剩余流速动能损失就越多，使得动能交换效率较低。另 外，为了交换到足够的能量，叶轮和气道的直径就要足够大，气道足够长，致 使机体比较大而笨重。因此，现有技术存在能量转换效率低、机体大而重、转 速难以提高的问题与不足。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题与不足，本专利技术采用二级旋转导流轮、反冲 涡轮，利用气流喷射的反作用力作功，将压缩空气的压力势能转换为旋转动能 的技术方案，提供一种气动涡轮式高速手持磨机，旨在提高气动手持磨机的转 速、能量转换效率，使之达到高速、高效、轻便小巧的目的。本专利技术的目的是这样实现的气动涡轮式高速手持磨机，包括小旋转导流 轮、大旋转导流轮、反冲涡轮、转轴、喷气嘴，其中所述的小旋转导流轮为 圆柱形的铝合金叶轮，轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型的叶槽，叶 槽凸面方向与反冲涡轮相同，与大旋转导流轮相反，轮缘外径与反冲涡轮相同， 中心轴孔与转轴滑动旋转配合；所述的大旋转导流轮为圆柱形的铝合金叶轮， 轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型的叶槽，叶槽的数目、宽度和根径与小旋转导流轮相同，叶槽凸面方向与小旋转导流轮和反冲涡轮相反，轮缘外 径大于小旋转导流轮和反冲涡轮，中心轴孔与转轴滑动旋转配合；所述的反冲 涡轮为圆柱形的铝合金叶轮，轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型的叶 槽，叶槽的数目、宽度和根径与小旋转导流轮相同，轮缘外径与小旋转导流轮 相同，中心轴孔与转轴固定配合；所述的转轴为台阶圆柱形的不锈钢轴件，前 端中心设有锥口盲孔，前部台阶柱面设有夹持缺口；所述的喷气嘴为铝合金制 圆柱中空台阶套形构件，其外大台阶柱面设有沿径向对称的，与轴线夹有斜角 的二个斜槽，斜槽的根径与小旋转导流轮相同，斜角方向与小旋转导流轮的流 线型叶槽的切线方向相同。组装(各部件相互位置及配合关系)机芯总成的各部件的相互位置关系，由转轴的前部台阶端面至后端分别为， 前轴承、尾流锥、反冲涡轮、大旋转导流轮、小旋转导流轮外套衬环、喷气嘴 内装后轴承串套在转轴上；机芯总成的转轴前端朝前，整体插入气道壳，转轴 前部台阶穿出气道壳的前端孔，铜网垫垫在气道壳的前端，前壳后端的内螺纹 旋紧在气道壳前端的外螺纹上，铜网垫夹在二者之间，分流套抵在后轴承的后 端面，后壳套上阔芯总成旋紧在气道壳后端的内螺纹上，后壳的后端装上旋阀 壳。相互配合关系分别为，前轴承、尾流锥、反冲涡轮与转轴静配合，尾流锥 的小头朝前；大旋转导流轮、小旋转导流轮与转轴滑动转动配合；大旋转导流 轮、反冲涡轮的外缘与气道壳内壁滑动配合；衬环的内壁与小旋转导流轮的外 缘滑动配合，外壁与气道壳内壁静配合；喷气嘴的大台阶端朝前，后端中空内 台阶壁套在后轴承的外缘上，后轴承中心孔与转轴静配合；喷气嘴、小旋转导 流轮、大旋转导流轮、反冲涡轮的相邻端面相互滑动配合。工作原理工作时，压缩空气沿阀芯总成进入磨机内，经分流套、喷气嘴的斜槽、小 旋转导流轮的叶槽、大旋转导流轮的叶槽、反冲涡轮的叶槽、尾流锥室的气道 壳前端的排气孔、铜网垫向前冲出磨机外，压缩空气气流在到达位于磨机前部 的尾流锥室之前处于高压状态，在射出反冲涡轮的叶槽口时.压力迅速释放，反 冲涡轮的叶槽在高速气流反作用力的作用下，沿着气流射出相反的方向旋转，即，在反冲涡轮叶槽喷射口处，气体的压力势能直接转换为反冲涡轮的旋转动 能，从而带动转轴高速旋转，若忽略排气孔、铜网垫产生的一点压力阻尼，几 乎所有气体压力势能都可转换为射流动能，牛顿力学定律可知，作用力与反作 用力的大小相等方向相反，空载时，若忽略反冲涡轮及转轴的摩擦阻尼，理论 上反冲涡轮圆周旋转的线速度可等于喷射口的射流速度，这就是反冲涡轮式的 能量转换优于冲击叶轮式的能量转换的原理。工作中，高速旋转反冲涡轮会对其进气端一侧向前运动的压力气体产生强 烈的涡流，即在进气端一侧构成一道旋涡壁垒，涡流消耗气体的部分能量阻滞 反冲涡轮的高速旋转，且反冲涡轮的转速越快则阻滞越强，涡损呈指数增大， 直至反冲涡轮进出气二端压差与转速达到平衡，转速再也法提高；因此，设置 喷气嘴与二级旋转导流轮来消除涡流的产生，工作中，小旋转导流轮的旋向与 大旋转导流轮相反，而与反冲涡轮相同；静态时，由小旋转导流轮、大旋转导 流轮、反冲涡轮构成的气流通道是弯曲的，动态时，叶槽因相互反向旋转而切 变合成的气流质点动态通道却是一条直线，所以，反冲涡轮在高速旋转运动时， 流线型的叶槽设计和从动的，旋向相反的旋转导流轮，将高压流动气体以接近 层流和直流的方式均分到反冲涡轮的各个叶槽，经槽口喷射作功，从而最大限 度地消除了涡流的形成；大旋转导流轮的另一种作用，是向高速旋转运动的反 冲涡轮的叶槽外缘均衡气体压力密度，这是因为高速旋转的叶槽外缘与根径处 的气体压力密度是不同的。综上所述，本专利技术采用二级旋转导流轮、反冲涡轮，利用气流喷射的反作 用力作功，将压缩空气的压力势能转换为旋转动能的技术方案，克服了现有技 术的叶轮式手持磨机存在的能量转换效率低、机体大而重、转速难以提高的问 题与不足，所提供的一种气动涡轮式高速手持磨机，提高了气动手持磨机的转 速、能量转换效率，达到了高速、高效、轻便小巧的目的。附图说明图1是本专利技术的气动涡轮式高速手持磨机的结构原理剖视图2是本专利技术的气动涡轮式高速手持磨机的外观轴测图3是本专利技术的气动涡轮式高速手持磨机的机芯总成结构示意图；图4是图3的外观轴测图5是本专利技术的气动涡轮式高速手持磨机的各个部件沿轴线分解的轴测示 意图。下面结合附图中的实施例对本专利技术作进一步详细说明，但不应理解为对本 专利技术的任何限制。图中小旋转导流轮l、大旋转导流轮2、反冲涡轮3、转轴4、喷气嘴5、 后轴承Ol、旋阀壳02、后壳03、阀芯总成04、分流套07、衬环08、尾流锥09、 前轴承Oll、气道壳012、排气孔013、铜网垫014、前壳015。具体实施例方式参阅图1 图5，本专利技术的一种气动涡轮式高速手持磨机，包括小旋转导流 轮l、大旋转导流轮2、反冲涡轮3、转轴4、喷气嘴5，其中所述的小旋转 导流轮1为圆柱形的铝合金叶轮，轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型 的叶槽，叶槽凸面方向与反冲涡轮3相同，与大旋转导流轮2相反，轮缘外径 与反冲涡轮3相同，中心轴孔与转轴4滑动旋转配合；所述的大旋转导流轮2 为圆柱形的铝合金叶轮，轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型的叶槽， 叶槽的数目、宽度和根径与小旋转导流轮1相同，叶槽凸面方向与小旋转导流 轮1和反冲涡轮3相反，轮缘外径大于小旋转导流轮1和反冲涡轮3，中心轴孔与转轴4滑动旋转配合；所述的反冲涡轮3为圆柱形的铝合金叶轮，轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型本文档来自技高网...

【技术保护点】
气动涡轮式高速手持磨机，包括小旋转导流轮（１）、大旋转导流轮（２）、反冲涡轮（３）、转轴（４）、喷气嘴（５），其特征在于：所述的小旋转导流轮（１）为圆柱形的铝合金叶轮，轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型的叶槽，叶槽凸面方向与反冲涡轮（３）相同，与大旋转导流轮（２）相反，轮缘外径与反冲涡轮（３）相同；所述的大旋转导流轮（２）为圆柱形的铝合金叶轮，轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型的叶槽，叶槽的数目、宽度和根径与小旋转导流轮（１）相同，叶槽凸面方向与小旋转导流轮（１）和反冲涡轮（３）相反，轮缘外径大于小旋转导流轮（１）和反冲涡轮（３）；所述的反冲涡轮（３）为圆柱形的铝合金叶轮，轮缘沿圆周呈放射状等分设有断面为流线型的叶槽，叶槽的数目、宽度和根径与小旋转导流轮（１）相同，轮缘外径与小旋转导流轮（１）相同；所述的转轴（４）为台阶圆柱形的不锈钢轴件，前端中心设有锥口盲孔，前部台阶柱面设有夹持缺口；所述的喷气嘴（５）为铝合金制圆柱中空台阶套形构件，其外大台阶柱面设有沿径向对称的，与轴线夹有斜角的二个斜槽，斜槽的根径与小旋转导流轮（１）相同，斜角方向与小旋转导流轮（１）的流线型叶槽的切线方向相同。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何钢亮，
申请(专利权)人：宁波双源机械有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]