專利名稱：風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種涉及以壓縮空氣為動(dòng)力的風(fēng)動(dòng)振動(dòng)發(fā)生裝置的改進(jìn)，屬振動(dòng)機(jī)械。
現(xiàn)有同類振動(dòng)發(fā)生裝置普遍存在能量轉(zhuǎn)換效率低，噪音大等缺點(diǎn)。為完善振動(dòng)裝置人們進(jìn)行了多次改進(jìn)，中國專利CN86100709A就是其中一例。但是該專利主要是對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，沒能真正從氣體動(dòng)力學(xué)的角度上加以改進(jìn)。因此其改進(jìn)沒能就氣體能量轉(zhuǎn)換效率低，噪音大的缺點(diǎn)產(chǎn)生更明顯的效果。例如由于輔助腔的存在，氣體進(jìn)入輔助腔突然膨脹，使氣體產(chǎn)生分離形成紊流，造成較大能量損失；進(jìn)氣螺旋槽流程較長(zhǎng)，氣體沿程損失較大，這兩方面的原因使氣體對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體做功的能量減少。另外轉(zhuǎn)動(dòng)體外表面與殼體內(nèi)表面構(gòu)成的主工作腔橫截面大部分為等截面，使流通阻力較大，氣阻不但給轉(zhuǎn)動(dòng)體增加了工作載荷，還產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動(dòng)體反而帶動(dòng)流體旋轉(zhuǎn)的不良現(xiàn)象；又由于氣流在工作時(shí)其旋轉(zhuǎn)平面垂直于排氣孔軸線，因而氣體進(jìn)入排氣孔時(shí)發(fā)生急劇轉(zhuǎn)折，進(jìn)一步加劇了氣體分離，使排氣時(shí)產(chǎn)生較大的噪音。
本實(shí)用新型的目的是克服上述裝置的不足和缺點(diǎn)，從空氣流動(dòng)特性角度提供一種結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，并能最大限度地提高氣體能量轉(zhuǎn)換率，降低噪音，改善勞動(dòng)環(huán)境，使氣動(dòng)性能更趨于完善的振動(dòng)發(fā)生裝置——風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器。
本實(shí)用新型是對(duì)同類產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)加以改進(jìn)實(shí)現(xiàn)的。殼體為筒狀，內(nèi)部有一個(gè)與其同軸并由導(dǎo)氣盤和上端蓋支撐且穿過上端蓋的空心軸，在導(dǎo)氣盤和上端蓋之間的空心軸上套裝一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體，殼體兩端固接有上下端蓋。流體通過空心軸經(jīng)導(dǎo)氣盤進(jìn)入工作腔，推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體做行星運(yùn)動(dòng)，然后由上端蓋排氣道排出，該風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特征在于轉(zhuǎn)動(dòng)體軸向半剖面為翼剖面形，其外表面與殼體內(nèi)表面之間構(gòu)成的主工作腔分為收斂和擴(kuò)張兩部分，即由導(dǎo)氣盤到轉(zhuǎn)動(dòng)體最大外徑處的橫截面為收斂部分，由轉(zhuǎn)動(dòng)體最大外徑處到上端蓋的橫截面為擴(kuò)張部分。空心軸下端經(jīng)至少一條進(jìn)氣通道與主工作腔相通，其通道是橫截面為連續(xù)收斂形加速通道，上端蓋上若干排氣道是橫截面為連續(xù)擴(kuò)張形減速通道，進(jìn)氣通道由導(dǎo)槽和旋槽組成。導(dǎo)槽由導(dǎo)氣盤下面凸起部分壓入下端蓋的凹槽形成，旋槽為圓弧形，在導(dǎo)氣盤邊緣，其出口中心弧線與工作腔某一潛在橫截面相切。排氣道也為圓弧形，其流體入口中心弧線即與主工作腔某一潛在橫截面相切，又與主工作腔內(nèi)的流體旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)。
下面通過附圖給出本實(shí)用新型的實(shí)施例，

圖1是風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器的軸向剖面視圖。圖2是圖1中A-A的橫向剖視圖。圖3是殼體(1)軸向剖后的左視圖。(附圖為清楚反映原理及特征結(jié)構(gòu)，將個(gè)別零件畫為一體)。
參見附圖，本風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器主要由筒狀殼體(1)、與殼體(1)同軸的空心軸(2)、導(dǎo)氣盤(3)、下端蓋(4)、上端蓋(5)及轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)組成。殼體(1)與導(dǎo)氣盤(3)、下端蓋(4)、上端蓋(5)為固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)套裝在空心軸上(2)上。
轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)外表面與殼體(1)內(nèi)表面之間構(gòu)成一個(gè)主工作腔(a)，工作腔(a)分為收斂和擴(kuò)張兩部分，即由導(dǎo)氣盤(3)到轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)最大外徑處橫截面為收斂部分，由轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)最大外徑處到上端蓋(5)的橫截面為擴(kuò)張部分。
空心軸(2)通過導(dǎo)氣盤(3)、下端蓋(4)、殼體(1)構(gòu)成的至少一條加速進(jìn)氣道(b)、(c)與工作腔(a)相通，該進(jìn)氣道由導(dǎo)槽(b)和旋槽(c)組成，導(dǎo)槽由導(dǎo)氣盤(3)下端凸起部分壓入下端蓋(4)的凹槽形成，旋槽(c)為圓弧形，在導(dǎo)氣盤(3)邊緣，其出口中心弧線與工作腔(a)某一潛在橫截面相切。
上端蓋(5)的圓弧槽與殼體(1)構(gòu)成若干個(gè)橫截面連續(xù)擴(kuò)張的圓滑減速排氣道(d)，其入口中心弧線即與工作腔(a)某一潛在橫截面相切，又與工作腔(a)內(nèi)的流體旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)。
當(dāng)氣體沿“F”方向通過空心軸(2)后，先進(jìn)入導(dǎo)槽(b)，使氣體流向平穩(wěn)地改變180°，然后再通過旋槽(c)平穩(wěn)地改變約90°方向，并沿殼體(1)內(nèi)壁的切線方向噴入工作腔(a)。因進(jìn)氣道(b)、(c)是加速進(jìn)氣道，行程又短，所以它不但使氣體得到加速，又保證了氣體以最小的沿程損失和氣阻將壓力能最大程度地轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。又因?yàn)闅怏w在進(jìn)氣道(b)、(c)內(nèi)不發(fā)生突發(fā)性膨脹，因而由于氣體突然膨脹形成氣體分離而產(chǎn)生的能量損失不復(fù)存在。這兩方面的原因極大地提高了氣體壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的效率，也減少了氣體分離形成紊流狀態(tài)時(shí)在急劇轉(zhuǎn)折管路中產(chǎn)生的能量損失和噪音。從進(jìn)氣道(b)、(c)噴出的氣流已接近音速。這種高速氣體推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)產(chǎn)生行星運(yùn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)的翼形面把主工作腔(a)分成收斂段和擴(kuò)張段兩部分。高速噴入主工作腔(a)并已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)做了功的氣流首先經(jīng)過收斂段，在收斂段內(nèi)氣體再次得到加速，因而又進(jìn)一步將剩余壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，保持動(dòng)能降低不致過快。另一方面氣體通過收斂段進(jìn)入擴(kuò)張段后，流速減小，氣壓得到適當(dāng)穩(wěn)定，這樣不但減弱了因轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)的正弦波振動(dòng)而造成的氣體脈沖和渦流，又避免了因氣阻原因使轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)反而帶動(dòng)氣體旋轉(zhuǎn)的不良現(xiàn)象。由此可見，翼形面的轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)產(chǎn)生的效果是非常積極的，它減少了能量損失，提高了機(jī)械效率，更因脈沖、渦流和氣阻的減弱而降低了噪音。
主工作腔(a)擴(kuò)張段的氣流雖然降速，但仍然是旋流的，上端蓋(5)的若干排氣道(d)是圓弧形的，且入口中心線與氣流旋向相對(duì)，因而氣體是以自身的流動(dòng)方向順利進(jìn)入排氣道(d)，并平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向，使氣體順軸向排出。一方向排氣道(d)連續(xù)擴(kuò)張截面使流速減緩，另一方向若干排氣道(d)提供了足夠大的排氣總面積，增大了主工作腔(a)的壓差，兩方面都使尾部氣壓和流速急速降低，因而極大地抑制了排氣時(shí)噪音的產(chǎn)生。
按本實(shí)用新型實(shí)施例制做的風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器，能量得到充分利用，機(jī)械效率高，振動(dòng)力強(qiáng)，噪音很小。它適用于建筑業(yè)混凝土的振動(dòng)搗實(shí)，或者在其它部門作類似物的振動(dòng)源，也可裝在各種振動(dòng)設(shè)備上作振動(dòng)源，它可取代目前被廣泛使用的電動(dòng)振動(dòng)機(jī)械。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器，殼體為筒狀，內(nèi)部有一個(gè)與殼體同軸并由導(dǎo)氣盤和上端蓋支撐且穿過上端蓋的空心軸，空心軸上套有一個(gè)位于導(dǎo)氣盤和上端蓋之間的轉(zhuǎn)動(dòng)體，殼體兩端固定有上下端蓋，流體通過空心軸經(jīng)導(dǎo)氣盤進(jìn)入工作腔，并由上端蓋排出，該風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器的特征在于轉(zhuǎn)動(dòng)體(6)軸向半剖面為翼形，轉(zhuǎn)動(dòng)體外表面與殼體內(nèi)表面之間構(gòu)成的主工作腔分為收斂和擴(kuò)張兩部分，即由導(dǎo)氣盤到轉(zhuǎn)動(dòng)體最大外徑處的橫截面為收斂部分，由轉(zhuǎn)動(dòng)體最大外徑到上端蓋的橫截面為擴(kuò)張部分，空心軸下端經(jīng)至少一條進(jìn)氣通道直接與工作腔相通，進(jìn)氣通道橫截面為連續(xù)收斂形的加速通道，上端蓋上若干排氣道橫截面為連續(xù)擴(kuò)張形的減速通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器，其特征在于進(jìn)氣通道由導(dǎo)槽(b)和旋槽(c)組成，導(dǎo)槽(b)由導(dǎo)氣盤(3)下面的凸起部分壓入下端蓋(4)的凹槽中形成，旋槽(c)為圓弧形，在導(dǎo)氣盤(3)邊緣，其出口中心弧線與工作腔(a)某一潛在橫截面相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器，其特征在于排氣道(d)為圓弧形，上端蓋(4)邊緣流體入口中心弧線既與工作腔(a)某一潛在橫截面相切，又與工作腔(a)內(nèi)的流體旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)。
專利摘要風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器是一種風(fēng)動(dòng)振動(dòng)發(fā)生裝置屬振動(dòng)機(jī)械。在與外殼同軸的空心軸上套裝一個(gè)軸向半剖面呈翼剖面形的轉(zhuǎn)動(dòng)體，它與殼體之間構(gòu)成的主工作腔分為收斂段和擴(kuò)張段兩部分，氣體通過空心軸經(jīng)加速進(jìn)氣通道射入工作腔，推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)體做行星運(yùn)動(dòng)，然后由上端蓋減速排氣通道排出。本風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣動(dòng)性能好，壓力損失小，噪音低，機(jī)械效率高。它適用于建筑業(yè)混凝土的振動(dòng)搗實(shí)，或者在其它部門作類似物的振動(dòng)器，也可裝在各種振動(dòng)設(shè)備上作振動(dòng)源。
文檔編號(hào)B06B1/18GK2096422SQ9121862
公開日1992年2月19日 申請(qǐng)日期1991年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月16日
發(fā)明者王建平 申請(qǐng)人:首鋼松南機(jī)器廠