CN102758908A - 弹簧扩张式超越皮带轮结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在发动机转速突变时，能够使从动件避开主动件的干扰，能提高发电机、水泵、压缩机等发动机前端附件系统的工作效率，降低系统的震动和噪音并延长皮带寿命的弹簧扩张式超越皮带轮结构，主要包括：皮带轮、圆柱螺旋弹簧和转轴，其中，上述圆柱螺旋弹簧的一端的数圈螺旋的外壁与上述皮带轮的内壁过盈配合，上述圆柱螺旋弹簧的其余螺旋的外壁与上述皮带轮的内壁之间存在微小间隙，上述圆柱螺旋弹簧的另一端与上述转轴固定连接。

Description

弹簧扩张式超越皮带轮结构

技术领域

本发明涉及发动机前端附件传动系统中的超越皮带轮结构，尤其涉及一种弹簧扩张式超越皮带轮结构。

背景技术

现有技术的发电机皮带轮中，多采用与发动机的旋转速度同步运行而不区分内外圈的结构。导致在运行过程中，当突然加速或减速，例如发动机从高速转到低速时，出现皮带轮跟着传动带同时减速的问题。为了解决上述问题设计出了超越皮带轮结构，其分为外圈与内圈两个部分，在运转中若出现内圈转速(即发电机转轴转速)超过外圈转速的情况，则皮带轮立即打滑，内圈与外圈脱离。但是当发动机从高速转到低速时，超越皮带轮结构的外圈则是同步变为低速，而内圈的转速仍靠惯性持续高速运转，即高于外圈转速。此时，内、外圈之间的转速出现差量，皮带轮处在打滑状态，差量的冲击会造成抖动，这对发电机转轴极为不利。

除此之外，传统的皮带轮结构中，还存在皮带及附件等工作不够平稳，从动件易于受到主动件的干扰，存在震动和噪音，皮带及附件使用寿命不够长等的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在发动机转速突变时，能够使从动件避开主动件的干扰，提高发电机、水泵、压缩机等发动机前端附件系统的工作效率，降低系统的震动和噪音并延长皮带寿命的弹簧扩张式超越皮带轮结构。

本发明的弹簧扩张式超越皮带轮结构，主要包括：皮带轮、圆柱螺旋弹簧和转轴，其中，上述圆柱螺旋弹簧的一端的数圈螺旋的外壁与上述皮带轮的内壁过盈配合，上述圆柱螺旋弹簧的其余螺旋的外壁与上述皮带轮的内壁之间存在微小间隙，上述圆柱螺旋弹簧的另一端与上述转轴固定连接。

上述弹簧扩张式超越皮带轮结构中，上述圆柱螺旋弹簧的旋绕方向与主动件的转动方向相反，上述主动件为上述皮带轮或上述转轴。

上述弹簧扩张式超越皮带轮结构中，上述圆柱螺旋弹簧中与上述皮带轮的内壁过盈配合的螺旋的圈数，比上述圆柱螺旋弹簧中与上述皮带轮的内壁之间存在微小间隙的螺旋的圈数少。

根据本发明的弹簧扩张式超越皮带轮结构，能够使从动件避开主动件的干扰，提高发电机、水泵、压缩机等发动机前端附件系统的工作效率，降低系统的震动和噪音并延长皮带寿命。

附图说明

图1是表示弹簧扩张式超越皮带轮的结构的截面图。

具体实施方式

本发明的弹簧扩张式超越皮带轮结构主要由皮带轮1、圆柱螺旋弹簧(以下，简称“弹簧”)2和转轴3构成，还具有保持架、轴承等皮带轮结构所需的其他部件。本发明只涉及对皮带轮1、圆柱螺旋弹簧2和转轴3的相关结构的改进，故省略对其他部件的说明。

如图1所示，弹簧2的一端2a(图1中纸面方向上端)具有的数圈螺旋的外壁与皮带轮1内壁过盈配合，弹簧2的其余螺旋的外壁与皮带轮1的内壁之间存在微小间隙。弹簧2的另一端2b与转轴3固定连接(如图1所示)。弹簧2的旋绕方向与主动件正常工作的转动方向相反。虽然图1中示出三圈与皮带轮1的内壁过盈配合的弹簧2的螺旋，但是并不限定于三圈，只要能够实现本发明的主旨的圈数都包含在本发明中。优选，与皮带轮1的内壁过盈配合的螺旋的圈数少于与皮带轮1的内壁存在微小间隙的螺旋的圈数。

下面，简述本发明的弹簧扩张式超越皮带轮结构的不同实施例。

实施例1：

皮带轮1作为主动件，弹簧2的旋绕方向与皮带轮1正常工作时的转动方向相反。

当发动机加速时，皮带轮1加速转动，带动与其内壁过盈配合的弹簧2的一端2a处的螺旋逆着弹簧2的旋绕方向转动，此时由于发电机的转轴3的旋转速度低于皮带轮1的旋转速度，弹簧2开始扩张，弹簧2的所有螺旋的外壁逐渐与皮带轮1的内壁贴合，产生摩擦，依靠摩擦力带动弹簧2旋转。由于弹簧2的另一端2b与发电机的转轴3固定连接，所以能够没有冲击地驱动发电机的转轴3旋转，使发电机非常平顺地工作。当皮带轮1突然减速时，转轴3旋转速度高于皮带轮1，此时转轴3带动弹簧2顺着弹簧2的旋绕方向转动，弹簧2开始收缩，大部分的螺旋的外壁开始与皮带轮1的内壁分离，只剩下与皮带轮1的内壁过盈配合的少数几圈螺旋的外壁还接触皮带轮1的内壁。在转轴3的驱动下，过盈配合的弹簧2的螺旋的外壁与皮带轮1的内壁产生相对滑动，从而，皮带轮1与转轴3分离。

实施例2：

转轴3作为主动件，弹簧2的旋绕方向与转轴3正常工作时的转动方向相反。

转轴3转动后，带动与其固定连接的弹簧2的另一端2b逆着弹簧2的旋绕方向转动，由于此时转轴3旋转速度高于皮带轮1，因此弹簧2开始扩张，并逐渐与皮带轮1内壁贴合。此时依靠弹簧2的所有螺旋的外壁与皮带轮1的内壁的摩擦力驱动皮带轮1转动；当转轴3突然减速时转轴3的旋转速度低于皮带轮1的旋转速度，此时皮带轮1带动弹簧2顺着弹簧2的旋绕方向转动，弹簧2开始收缩，大部分圈数的外圆开始与皮带轮1的内壁分离，只剩下与皮带轮1的内壁过盈配合的少数几圈还接触。在皮带轮1的惯性力的驱动下，过盈配合的弹簧2的螺旋的外壁与皮带轮1的内壁产生相对滑动，从而，皮带轮1与转轴3分离。

本发明的弹簧扩张式超越皮带轮结构适用于发动机前端附件中的传动皮带轮。当发动机加速时，该结构利用弹簧2的扩张，使得皮带轮1与转轴3之间通过摩擦方式传递扭矩，驱动发电机、水泵、压缩机等发动机前端附件工作；当发动机减速时，该结构的弹簧2收缩，皮带轮1与转轴3之间的摩擦迅速减小，发动机前端附件依靠惯性继续平稳转动。

根据本发明，能够使得从动件避开主动件的干扰，提高发动机前端附件系统工作的平顺性、降低震动和噪音，延长皮带的使用寿命。

根据上述具体的实施例，对本发明的技术方案进行了详细介绍，但是本发明并不限定于此。对于本领域的一般技术人员而言，依据本发明的主旨对实施例进行的修改和变更，也包含在本发明的范围内。

Claims (3)

1.一种弹簧扩张式超越皮带轮结构，主要包括：皮带轮、圆柱螺旋弹簧和转轴，所述圆柱螺旋弹簧的一端的数圈螺旋的外壁与所述皮带轮的内壁过盈配合，所述圆柱螺旋弹簧的其余螺旋的外壁与所述皮带轮的内壁之间存在微小间隙，所述圆柱螺旋弹簧的另一端与所述转轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的弹簧扩张式超越皮带轮结构，其特征在于，所述圆柱螺旋弹簧的旋绕方向与主动件的转动方向相反，所述主动件为所述皮带轮或所述转轴。

3.根据权利要求1或2所述的弹簧扩张式超越皮带轮结构，其特征在于，所述圆柱螺旋弹簧中与所述皮带轮的内壁过盈配合的螺旋的圈数，比所述圆柱螺旋弹簧中与所述皮带轮的内壁之间存在微小间隙的螺旋的圈数少。

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