[發(fā)明專利]燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)用超越離合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310460075.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103486154A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陽(yáng)誠(chéng)武;盧新根;朱俊強(qiáng);趙勝豐;韓戈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號(hào): F16D41/18
• 分類號(hào): F16D41/18
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周長(zhǎng)興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種起動(dòng)超越離合器，具體地涉及一種應(yīng)用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中起動(dòng)機(jī)與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)短暫接合與分離的裝置。

背景技術(shù)

起動(dòng)系統(tǒng)是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)必不可少的工作系統(tǒng)，其作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到穩(wěn)定的慢車轉(zhuǎn)速工作狀態(tài)。起動(dòng)機(jī)是起動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源，其作用是帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子并加速到一定轉(zhuǎn)速，當(dāng)渦輪發(fā)出的功大于壓氣機(jī)所需的功時(shí)，起動(dòng)機(jī)即停止工作，此后發(fā)動(dòng)機(jī)完全靠渦輪發(fā)出的功驅(qū)動(dòng)加速。

在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，常采用的起動(dòng)機(jī)有電起動(dòng)機(jī)、燃?xì)鉁u輪起動(dòng)機(jī)和空氣渦輪起動(dòng)機(jī)。無(wú)論采用哪種起動(dòng)機(jī)，其開(kāi)始帶轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，都需要起動(dòng)機(jī)的軸與發(fā)動(dòng)機(jī)的軸暫時(shí)接合以傳遞扭矩和轉(zhuǎn)速。當(dāng)起動(dòng)機(jī)完成起動(dòng)任務(wù)后，起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸必須與發(fā)動(dòng)機(jī)主軸脫開(kāi)而避免起動(dòng)機(jī)由于超速轉(zhuǎn)動(dòng)而損壞或者起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而引起額外的功率消耗，這些工作都是由離合器來(lái)完成的。因此，離合器在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程中扮演著重要的角色，其性能直接決定了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)加速性能。

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)離合常使用超越離合器。超越離合器屬于離合器的一個(gè)重要分支，是一種具有利用主從部分的速度變化或旋轉(zhuǎn)方向的變換而自行實(shí)現(xiàn)離合功能的離合器。按工作原理超越離合器分為嚙合式和摩擦式。

嚙合式離合器是超越離合器的早期形式，又為分內(nèi)齒式（圖1A）和外齒式（圖1B）。它利用棘輪、棘爪、滑銷、牙嵌等接合元件的嚙合來(lái)傳遞扭矩，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造加工方便等特點(diǎn)；但外形尺寸大，接合位置受限制，沖擊振動(dòng)大，接合時(shí)有噪聲。適用于轉(zhuǎn)速不大的場(chǎng)合。

摩擦式離合器利用滾柱、楔塊（偏心滾子）、扭簧等壓緊其它元件產(chǎn)生的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。其特點(diǎn)是體積小，能傳遞較大的扭矩，接合平穩(wěn)，工作無(wú)噪聲，可在高轉(zhuǎn)速差下結(jié)合，對(duì)制造要求較高。這種離合器的工作范圍較寬，傳遞扭矩可達(dá)2x10⁵N.m，工作轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)3000r/min。其缺點(diǎn)是尺寸大、零件多、加工精度要求高，不能保證主、從動(dòng)軸的同步、接合時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱和摩擦元件的磨損，通常需要浸入油中以便冷卻和潤(rùn)滑。摩擦式離合器一般的結(jié)構(gòu)型式有滾柱式和楔塊式兩類，分別如圖2A所示的內(nèi)星輪式、圖2B所示的外星輪式，以及圖3所示的楔塊式超越離合器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)用超越離合器，以改進(jìn)公知技術(shù)中存在的缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的超越離合器，其結(jié)構(gòu)是：

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)用超越離合器，其結(jié)構(gòu)是：

一主動(dòng)軸，一端為主動(dòng)軸端，另一端為主動(dòng)軸蝸桿，主動(dòng)軸端與起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸相連；

一滑環(huán)，套設(shè)在主動(dòng)軸的外壁，主動(dòng)軸蝸桿插設(shè)在滑環(huán)內(nèi)；

一壓縮彈簧，套設(shè)在主動(dòng)軸內(nèi)圓柱桿上，一鎖緊螺母旋合在主動(dòng)軸蝸內(nèi)圓柱桿上，對(duì)壓縮彈簧施加一預(yù)緊力；

一從動(dòng)軸，一端與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，另一端的端面上設(shè)有從動(dòng)軸棘爪，所述從動(dòng)軸棘爪與滑環(huán)一端的端面上設(shè)置的滑環(huán)棘爪相對(duì)應(yīng)。

所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)用超越離合器中，從動(dòng)軸棘爪和滑環(huán)棘爪的工作面為圓弧面。

本發(fā)明的超越離合器結(jié)合了棘輪棘爪離合器與離心離合器的優(yōu)點(diǎn)，是一種非常先進(jìn)和新穎的起動(dòng)單向離合裝置，具有以下特點(diǎn)：

1、由于在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，壓縮彈簧處于壓縮狀態(tài)，它與鎖緊螺母共同壓緊滑環(huán)，確保了靜止?fàn)顟B(tài)滑環(huán)的穩(wěn)定可靠，防止因振動(dòng)導(dǎo)致滑環(huán)軸向滑動(dòng)而發(fā)生碰摩，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕。整個(gè)裝置由少量元件組成，其中主動(dòng)軸和從動(dòng)軸也可做成與起動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸一體的結(jié)構(gòu)。這對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)特別是航空用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)是極為重要的。

3、運(yùn)行平穩(wěn)、可靠。滑環(huán)在進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)，由于蝸桿結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)非常平穩(wěn)，因此不會(huì)造成大的振動(dòng)。棘爪結(jié)構(gòu)確保了滑環(huán)進(jìn)入從動(dòng)軸過(guò)程的可靠性和主動(dòng)性，沿軸向的圓弧面結(jié)構(gòu)使得整個(gè)過(guò)程相對(duì)很平穩(wěn)。而退出過(guò)程中，滑環(huán)與從動(dòng)軸非工作面沿軸向反圓弧面的結(jié)構(gòu)確保了退出過(guò)程的平穩(wěn)和可靠，不會(huì)造成接觸元件的磨損。

4、自動(dòng)定心，振動(dòng)小。沿徑向的圓弧面結(jié)構(gòu)，能夠保證滑環(huán)進(jìn)入工作狀態(tài)的自動(dòng)定心，使轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)小。

5、高度的自動(dòng)化。接合與分離完全由轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，無(wú)需任何控制、調(diào)節(jié)裝置。

附圖說(shuō)明

圖1A和圖1B分別是公知的棘輪棘爪離合器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2A和圖2B分別是公知的滾柱式超越離合器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是公知的楔塊式超越離合器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的超越起動(dòng)離合器結(jié)構(gòu)分解示意圖。