專利名稱：氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)視窗，具體講涉及一種氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗，可適用于船舶及高速CNC加工中心等。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)視窗很早就在船舶上使用，用以甩掉海水，保證航海的視線。旋轉(zhuǎn)視窗主要包括一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的透明玻璃圓盤，其工作原理是利用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力將附著在透明玻璃上的附著物如污水、灰渣等甩開，以保證透明玻璃的透視度?，F(xiàn)代化的高速CNC加工機(jī)械的觀察窗口也采用上述旋轉(zhuǎn)視窗，機(jī)床在加工時(shí)，需要向加工處噴射大量的冷卻液，以降低加工處在加工過程中所產(chǎn)生的溫度，從而避免加工溫度引起的加工件的熱應(yīng)力?，F(xiàn)代的冷卻液一般由機(jī)油或者數(shù)種化學(xué)元素等混合冷卻液組 成，這類冷卻液一般為渾濁不清的黃色或深白色液體，并具有一定的粘性，在噴撒到加工工件上后，冷卻液將帶著加工殘余物(如鐵屑，粉塵等)向四處飛濺，由于冷卻液具有一定的粘性，很快就會使機(jī)床上的觀察窗口附上一層厚厚的不透明的液體膜，使操作者無法觀察工件的實(shí)際加工情況。以上問題的最簡便的解決辦法即為在機(jī)床觀察門窗上加裝旋轉(zhuǎn)視窗，將附著物甩掉，以保證內(nèi)外的透視程度，然而用于艦船的旋轉(zhuǎn)視窗由于其驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的限制，一般均厚度較大，裝在艦船的固定風(fēng)擋玻璃上還可以，而機(jī)床的觀察門窗一般均位于機(jī)床的推拉門上，由于其結(jié)構(gòu)的原因，其厚度空間有限。因此要求旋轉(zhuǎn)視窗的整體厚度較薄，并且安裝方便。除此之外，機(jī)床上的附著物一般為具有一定粘度的液體，因此旋轉(zhuǎn)視窗又必須提供足夠的扭矩及轉(zhuǎn)速，以保證能夠完全甩掉玻璃上的附著物，這就是用于機(jī)床行業(yè)的旋轉(zhuǎn)視窗的技術(shù)難點(diǎn)所在。針對上述問題，美國的TZK公司提出一種氣動(dòng)的旋轉(zhuǎn)視窗，該旋轉(zhuǎn)視窗的旋轉(zhuǎn)玻璃固定框圓周上均勻設(shè)置一排流線形葉片，在相對位置上有一個(gè)高速壓縮空氣的噴嘴。壓縮空氣通過噴嘴噴出，作用在噴嘴附近的葉片上，產(chǎn)生圓周切線方向的推力，以推動(dòng)視窗旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)視窗需要的空間小，而且壓縮空氣所產(chǎn)生的外力直接作用在旋轉(zhuǎn)視窗轉(zhuǎn)動(dòng)部分的邊緣，從而產(chǎn)生了足夠的扭矩，因此，該旋轉(zhuǎn)視窗充分滿足機(jī)床行業(yè)對其薄型及大扭矩的要求。然而由于流線型的葉片的加工工藝比較復(fù)雜，因此,加工成本高,加上高壓空氣在作用到葉片上之后，隨著葉片的流線型機(jī)體直接排出旋轉(zhuǎn)視窗之外，因此產(chǎn)生了一種高速噴射氣體固有的高頻率的尖叫聲。對于必須靠近旋轉(zhuǎn)視窗，以便透過旋轉(zhuǎn)視窗進(jìn)行觀察的操作人員來說，該噪音是一種不舒服的感覺。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗加工成本高且工作過程中噪音較大的問題，提出一種新式氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，并采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，包括定子系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其特征在于所述定子系統(tǒng)包括固定底座以及安裝在該固定底座上用以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部；所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括玻璃以及用以固定玻璃的盤座；所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部包括固定圓盤以及位于中央的驅(qū)動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部通過一連接部與所述固定圓盤連接，所述固定圓盤的外周壁上設(shè)有進(jìn)氣通道及排氣通道，所述驅(qū)動(dòng)部包括柱形槽，偏心定子、飛輪及推動(dòng)葉片，所述柱形槽側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔與排氣孔，分別與所述進(jìn)氣通道及排氣通道聯(lián)通，所述飛輪徑向開有數(shù)個(gè)徑向槽，所述葉片置于所述徑向槽中，且葉片的長度小于徑向槽的長度，所述偏心定子固定在所述柱形槽內(nèi)，使葉片位于進(jìn)氣孔的一側(cè)的氣室空間小于另一側(cè)的氣室空間；所述盤座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸固定在所述飛輪上。進(jìn)一步地，所述柱形槽外側(cè)靠近排氣孔處設(shè)有一弧狀加長排氣通道，該加長排氣通道與所述固定圓盤側(cè)壁上的排氣通道相通。進(jìn)一步地，所述固定圓盤的外周壁上設(shè)有阻水型槽及壓板槽。
進(jìn)一步地，所述盤座上設(shè)有帶有密封條的壓蓋。進(jìn)一步地，還包括有壓板，該壓板通過壓板槽將動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部固定在固定底座上。進(jìn)一步地，所述盤座包括一圓環(huán)座該圓環(huán)座的外周壁設(shè)有阻水型槽。進(jìn)一步地，所述圓環(huán)座的外周壁設(shè)有一圈包邊。進(jìn)一步地，所述盤座上旋轉(zhuǎn)軸中央固定一螺栓，所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部底部安裝一軸承，所述螺栓固定在所述軸承上。進(jìn)一步地，所述軸承下部固定一帶密封圈的密封蓋。進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣通道連接空氣動(dòng)力系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)視窗結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。由于采用中心驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，因此，旋轉(zhuǎn)視窗的直徑可以根據(jù)要求增大。另外，由于采用了單獨(dú)固定環(huán)的固定結(jié)構(gòu)，因此，可以隨時(shí)根據(jù)需要卸下旋轉(zhuǎn)視窗進(jìn)行維修或更換。結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施方式
后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清
λ·Μ
/E. ο


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)俯視圖局部剖視 圖2為本發(fā)明氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)縱向剖視 圖3為本發(fā)明氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)爆炸圖一；
圖4為圖3中A部、B部以及C部安裝到一起后截面示意 圖5為本發(fā)明氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)爆炸圖二；
各圖中
100、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)；110、玻璃；120、圓環(huán)座；121、包邊；130、旋轉(zhuǎn)軸；140、螺栓；150、壓蓋；200、定子系統(tǒng)；210、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部；2110、固定圓盤；2111、進(jìn)氣通道；2112、排氣通道；2113、壓板槽；2120、驅(qū)動(dòng)部；21210，柱形槽；21220、飛輪；21221、徑向槽；21230、葉片；21240、加長排氣通道；2150、進(jìn)氣孔；21260、偏心定子；21270、排氣孔；2130、連接部；220、固定底座；2130、軸承；
300、壓板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明予以詳細(xì)說明，其中，圖I為本發(fā)明氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)俯視圖局部剖視圖；圖2為本發(fā)明氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)縱向剖視圖；圖3為本發(fā)明氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)部分爆炸圖；圖4為圖3中A部、B部以及C部安裝到一起后截面示意圖；圖5為本發(fā)明氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)爆炸圖二。如上各圖所示，本發(fā)明包括定子系統(tǒng)200與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)100。所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)100包括圓形透明玻璃110以及用以固定玻璃110的盤座，所述盤座包括固定在玻璃周邊的圓環(huán)座120，固定在玻璃中央的旋轉(zhuǎn)軸130，旋轉(zhuǎn)軸的中央具有螺 栓孔，螺栓140通過螺栓孔安裝在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部210的底部，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)后續(xù)介紹。圓盤玻璃中間開一個(gè)通孔安裝在旋轉(zhuǎn)軸130的圓環(huán)平臺上，通過一個(gè)帶有密封條的壓蓋150與旋轉(zhuǎn)軸130密封鎖緊。為了使玻璃固定更加牢靠，圓環(huán)座120的外周壁設(shè)有一圈包邊121，即圓環(huán)座120上面的外圓上有一個(gè)薄壁臺階，其高度稍高于玻璃的厚度，使用粘接劑將玻璃圓盤粘固在圓環(huán)座120后再把包邊121向內(nèi)收縮，緊壓在玻璃的外圓向內(nèi)傾斜的邊緣上。這樣圓盤玻璃受到2個(gè)方向(上下及四周)受力固定，根本上防止了在高速運(yùn)動(dòng)中可能產(chǎn)生的分離。另夕卜，圓環(huán)座120的外周壁下方采用迷宮式阻水型面結(jié)構(gòu)即阻水型槽，其作用是在靜止和運(yùn)行中，阻止了外部液體進(jìn)入視窗內(nèi)部。所述定子系統(tǒng)200包括固定底座220以及用以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部210。所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部210包括固定圓盤2110以及位于中央的驅(qū)動(dòng)部2120，該驅(qū)動(dòng)部通過一連接部2130與所述固定圓盤2110連接，所述固定圓盤2110的外周壁上設(shè)有進(jìn)氣通道2111及排氣通道2112，所述驅(qū)動(dòng)部2120包括柱形槽21210，偏心定子21260、飛輪21220及推動(dòng)葉片21230，所述柱形槽21210側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔21250與排氣孔21270，分別與所述進(jìn)氣通道2111及排氣通道2112聯(lián)通，所述飛輪21220徑向開有數(shù)個(gè)徑向槽21221，所述葉片21230置于所述徑向槽21221中，且葉片的長度小于徑向槽的長度，所述偏心定子21260固定在所述柱形槽21210內(nèi)，偏心定子21260的一側(cè)與飛輪21220接觸，而另一側(cè)則遠(yuǎn)離飛輪21220 ;使飛輪21220位于進(jìn)氣孔的一側(cè)的氣室空間小于另一側(cè)的氣室空間；進(jìn)氣孔位于偏心定子21260與飛輪21220接觸部分附近。為了防水，固定圓盤2110外周壁同樣設(shè)有阻水型槽，即采用迷宮式阻水型面結(jié)構(gòu)，其作用同樣是在靜止和運(yùn)行中，阻止了外部液體進(jìn)入視窗內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)視窗的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及定子系統(tǒng)的圓盤及盤座的阻水型面結(jié)構(gòu)在安裝到位后，上下交錯(cuò)，組成兩道阻水道，有效的避免了污水進(jìn)入旋轉(zhuǎn)視窗。為了與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)固定，在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部底部安裝一軸承2130，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的螺栓140固定在所述軸承上2130，為了進(jìn)一步密封，該軸承下部固定一帶密封圈的密封蓋。為了和固定底座配合固定，在所述固定圓盤2110的外周壁上設(shè)有壓板槽2113。工作過程中，為了減少氣室的壓力，所述柱形槽21210外側(cè)靠近排氣孔21270處設(shè)有一弧狀加長排氣通道21240，該加長排氣通道21240通過設(shè)置在連接部2130內(nèi)的通道與所述固定圓盤側(cè)壁上的排氣通道2112相通。本發(fā)明的安裝過程如下先將固定底座220通過螺絲或粘結(jié)固定在機(jī)床的門上，再將定子系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部安裝好，即將飛輪21220置于柱形槽21210中，并將葉片21230置于徑向槽21221中，讓后將轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的螺栓穿過飛輪21220中心的通孔與底部軸承2130固定好，并在整個(gè)系統(tǒng)的上部及下部分別裝上壓蓋與密封蓋密封，最后通過壓板300將驅(qū)動(dòng)部固定在固定底座220，固定時(shí)，壓板的一段伸入壓板槽2113中，然后將壓板通過螺釘壓在固定底座220上。 本發(fā)明工作原理如下空氣動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的壓縮空氣通過進(jìn)氣通道2111從進(jìn)氣孔21250處噴出，推動(dòng)葉片21230帶動(dòng)飛輪21220轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)離心力的作用，葉片21230在飛輪21220的徑向槽21221內(nèi)沿徑向向外移動(dòng)，使葉片21230外端始終與環(huán)狀偏心定子21260的內(nèi)壁接觸，增加了氣室的密閉性，從而減小空氣動(dòng)力損失。偏心定子21260的設(shè)置使得位于進(jìn)氣孔21250的一側(cè)的氣室空間小于另一側(cè)的氣室空間，這樣在葉片21230兩側(cè)的壓縮空氣就形成了壓力差，該壓力差推動(dòng)平板葉片21230向遠(yuǎn)離進(jìn)氣孔的方向做軸向運(yùn)動(dòng)。平板葉片21230對圓柱形飛輪21220產(chǎn)生扭矩，推動(dòng)飛輪21220做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。飛輪21220通過固緊螺栓帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸130使得轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，并產(chǎn)生離心力，向外甩掉附著在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中平板玻璃上的附著物，從而保持玻璃的清潔。由于平板葉片21230兩邊的氣室空間的大小呈周期性變化，因而兩側(cè)受到的壓力也相應(yīng)變化。當(dāng)大氣室變成小氣室時(shí)，其大氣室內(nèi)部的空氣密度瞬間減少，形成對空氣動(dòng)力壓力方向相反的阻力，加長的弧形排氣通道21240將產(chǎn)生阻力的氣室中的氣體及時(shí)地從排氣通道2112排出，及時(shí)減少氣室的壓力，使轉(zhuǎn)子飛輪穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。綜上，本發(fā)明提出的中央驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗，相比于現(xiàn)有的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗的技術(shù)，本發(fā)明所述的旋轉(zhuǎn)視窗具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造工藝簡單、運(yùn)行噪音小等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于機(jī)床行業(yè)及艦船行業(yè)。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，包括定子系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其特征在于 所述定子系統(tǒng)包括固定底座以及安裝在該固定底座上用以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)部； 所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括玻璃以及用以固定玻璃的盤座； 所述動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)部包括固定圓盤以及位于中央的驅(qū)動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部通過ー連接部與所述固定圓盤連接，所述固定圓盤的外周壁上設(shè)有進(jìn)氣通道及排氣通道，所述驅(qū)動(dòng)部包括柱形槽，偏心定子、飛輪及推動(dòng)葉片，所述柱形槽側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)氣孔與排氣孔，分別與所述進(jìn)氣通道及排氣通道聯(lián)通，所述飛輪徑向開有數(shù)個(gè)徑向槽，所述葉片置于所述徑向槽中，且葉片的長度小于徑向槽的長度，所述偏心定子固定在所述柱形槽內(nèi)，使葉片位于進(jìn)氣孔的ー側(cè)的氣室空間小于另ー側(cè)的氣室空間； 所述盤座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸固定在所述飛輪上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于所述柱形槽外側(cè)靠近排氣孔處設(shè)有一弧狀加長排氣通道，該加長排氣通道與所述固定圓盤側(cè)壁上的排氣通道相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于所述固定圓盤的外周壁上設(shè)有阻水型槽及壓板槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于所述盤座上設(shè)有帶有密封條的壓蓋。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于還包括有壓板，該壓板通過壓板槽將動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)部固定在固定底座上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于所述盤座包括一圓環(huán)座該圓環(huán)座的外周壁設(shè)有阻水型槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于所述圓環(huán)座的外周壁設(shè)有一圈包邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于所述盤座上旋轉(zhuǎn)軸中央固定ー螺栓，所述動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)部底部安裝ー軸承，所述螺栓固定在所述軸承上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于所述軸承下部固定ー帶密封圈的密封蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)氣通道連接空氣動(dòng)力系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)視窗系統(tǒng)，包括定子系統(tǒng)與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，所述定子系統(tǒng)包括固定底座以及安裝在該固定底座上用以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部；所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括玻璃以及用以固定玻璃的盤座；所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部包括固定圓盤以及位于中央的驅(qū)動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部通過一連接部與所述固定圓盤連接。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)視窗結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。由于采用中心驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，因此，旋轉(zhuǎn)視窗的直徑可以根據(jù)要求增大。另外，由于采用了單獨(dú)固定環(huán)的固定結(jié)構(gòu)，因此，可以隨時(shí)根據(jù)需要卸下旋轉(zhuǎn)視窗進(jìn)行維修或更換。
文檔編號B63B19/02GK102849182SQ20121037896
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者趙政康 申請人:青島邁克四通精密技術(shù)有限公司