CN103075288A - 风冷柴油机空档起动器 - Google Patents

Abstract

本发明的一种风冷柴油机空档起动器，包括外壳和转动连接于外壳底面中心的转轴，转轴为空心轴，其内固定设置有芯轴；转轴上依次安装有从动齿轮、棘轮、涡卷弹簧固定板、涡卷弹簧和起动爪座；棘轮端面固定于从动齿轮端面，棘轮齿上啮合有棘爪，所述棘爪中心设有棘爪轴，棘爪轴一端支承于涡卷弹簧固定板，另一端伸出于外壳外作起动端，起动端上方罩有一保护壳，保护壳上开有起动孔，起动孔正对起动端顶部，在保护壳内部铰接有用于遮挡起动孔的遮挡片，遮挡片端部接有拉线，拉线另一头穿出保护壳连接于机车换挡器。本发明避免了非空档发动柴油机时的伤害事故，提高了安全系数，结构简单，成本低。

Description

风冷柴油机空档起动器

技术领域

本发明涉及柴油机起动技术领域，尤其是一种风冷柴油机空档起动器。

背景技术

随着农业经济的发展，农业机械化程度逐步提高，农用耕机越来越普及，其动力源为柴油机，柴油机是燃烧柴油来获得能量释放的发动机，其具有功率大、热效率高、经济性能好等优点，柴油机在工作前必须借助一套起动机构方可使其进入运转状态，现有的柴油机起动装置有采用手摇起动和电起动两种，电起动方式虽然方便，但结构复杂，而且在检修方面也不便，而采用传统的手摇起动模式，即起动器的起动爪可以卡入到柴油机爪盘内，进而实现手摇起动器带动柴油机起动，但在实际应用中发现，由于人员在起动柴油机时，经常忘记挂档，即把档位挂在倒档或前进档，而非空档，这时就非常容易出现人员将柴油机起动后，车辆直接撞到人身上，造成严重的伤害事故，因此如何调整设计使得柴油机起动即方便又安全是目前行业亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中机车在非空档时起动柴油机易发生人员伤害事故，提供一种风冷柴油机空档起动器，该起动器仅仅允许在空档时才能起动，其他档位均无法起动柴油机，以此来避免人员误操作引起的伤害事故。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风冷柴油机空档起动器，包括外壳和转动连接于外壳底面中心的转轴，所述转轴为空心轴，其内固定设置有芯轴；

所述转轴上依次安装有从动齿轮、棘轮、涡卷弹簧固定板、涡卷弹簧和起动爪座；

所述涡卷弹簧固定板与外壳内壁固定连接；

所述从动齿轮上啮合有预紧齿轮，所述预紧齿轮中心设有预紧轴，所述预紧轴一端支承于涡卷弹簧固定板，另一端伸出于外壳作预紧端；

所述棘轮端面固定于从动齿轮端面，棘轮齿上啮合有棘爪，所述棘爪中心设有棘爪轴，棘爪轴一端支承于涡卷弹簧固定板，另一端伸出于外壳外作起动端，所述起动端上方罩有一保护壳，所述保护壳上开有起动孔，所述起动孔正对起动端顶部，在保护壳内部铰接有用于遮挡起动孔的遮挡片，所述遮挡片端部接有拉线，拉线另一头穿出保护壳连接于机车换挡器，本改进主要着重于对起动端的限制，因为预紧端是对涡卷弹簧上紧的过程，而起动端是释放涡卷弹簧弹性势能的过程，因此只要在起动端上加装一保护壳，当机车在非空档位时，起动孔被遮挡片遮盖住，此时把手无法伸入到起动孔内，自然就无法起动柴油机了，以此来避免因非空档起步造成的人员伤害事故，反之，只要在空档位时，遮挡片由于跟拉线连动，就无法遮挡住起动孔，那么把手就可以顺利套在起动端上，进而就能起动柴油机。

所述涡卷弹簧内端连接于转轴，涡卷弹簧外端固定于涡卷弹簧固定板上；

所述起动爪座的端面上均布有至少两个可旋转的起动爪，起动爪之间设置有固定安装于转轴上的起动爪固定片，起动爪座上盖有同轴安装于芯轴上的爪盘，所述爪盘侧面依次安装有摩擦片和垫片，爪盘外壁上设置有与起动爪相对应的爪口。

为了解决起动爪与柴油机起动爪盘之间硬性冲击导致的易损坏的问题，可以采用以下两种方式：

一种方式，棘轮端面上固定安装两枚销轴，两枚销轴关于棘轮的中心中心对称，所述从动齿轮的端面上设置有两条关于从动齿轮的中心中心对称的圆弧形槽，所述棘轮通过所述的两枚销轴嵌装在对应的圆弧形槽中。

另一种方式，从动齿轮端面上固定安装两枚销轴，两枚销轴关于从动齿轮的中心中心对称，所述棘轮的端面上设置有两条关于棘轮的中心中心对称的圆弧形槽，所述的两枚销轴嵌装在对应的圆弧形槽中。

以上两种方式均实现了棘轮与从动齿轮非同步转动的目的，即相互之间可以摆动打滑，因此其原理如下，本发明通过预先把涡卷弹簧拉紧即上紧发条的过程，而后由于棘轮棘爪的缘故，棘轮受限被固定，而从动齿轮可以在涡卷弹簧的弹性势能的作用下转动一小段距离，而这一小段距离就可以实现将起动爪顺利送入柴油机上的起动爪盘的孔内，这一步即先预装起动爪于柴油机上起动爪盘内，然后再松开棘爪，将涡卷弹簧的弹性势能全部释放，以此再带动柴油机飞轮的飞速旋转，进而起动柴油机，借助这样的方法，很好地避免的高强度的直接硬性冲击，延长了设备使用寿命。

进一步地，所述圆弧形槽的圆心角为80~120°。

进一步地，所述起动爪座与转轴为型面连接或键连接。

作为优选，所述起动爪有2个，所述爪口有2个。

所述预紧齿轮与预紧轴为一体式或通过键连接。

本发明的有益效果是，本发明具有如下优点：

1、安全性：本发明利用遮挡片将起动端挡住，使得把手无法套于起动端上，以此来限制非空档情况下的起动，很好地解决了非空档下起动带来的安全问题，构思巧妙，制造成本低，极大程度地提高了用户使用的安全性；

2、使用寿命长：传统的柴油机手摇起动方式为在高速情况下，利用转轴旋转引起的离心作用，将起动爪甩入柴油机的起动盘孔内，本发明改变传统的起动模式，通过预先把涡卷弹簧拉紧即上紧发条的过程，而后由于棘轮棘爪的缘故，棘轮受限被固定，而从动齿轮可以在涡卷弹簧的弹性势能的作用下转动一小段距离，而这一小段距离就可以实现将起动爪顺利送入柴油机上的起动爪盘的孔内，这个过程冲击力非常小，对各零件的影响可忽略，这一步即先预装起动爪于柴油机上起动爪盘内，然后再松开棘爪，将涡卷弹簧的弹性势能全部释放，以此再带动柴油机飞轮的飞速旋转，进而起动柴油机。因此本发明改变传统的手摇起动思路，先把起动爪装入柴油机上起动爪盘孔内，再进行高速运转带动柴油机发动，而不是直接在高速情况下将起动爪送入柴油机上起动爪盘孔内，巧妙地解决了一直困扰人们的起动爪与柴油机起动爪盘硬性冲击的问题，将设备的使用寿命提高，并且也提高了设备使用的安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的实施例1的三维结构图；

图2是本发明的实施例1的另一角度的三维结构图；

图3是本发明的实施例1的三维爆炸图；

图4是本发明的内部结构示意图；

图5是本发明的保护壳主视图；

图6是本发明的保护壳后视图；

图7是本发明的从动齿轮的结构示意图。

图中：1.外壳，2.转轴，3.芯轴，4.从动齿轮，41.圆弧形槽，5.棘轮，6.涡卷弹簧固定板，7.涡卷弹簧，8.起动爪座，9.预紧齿轮，10.预紧轴，101.预紧端，14.棘爪，15.棘爪轴，151.起动端，16.起动爪，17.起动爪固定片，18.爪盘，181.爪口，19.摩擦片，20.垫片，21.保护壳，211.起动孔，22.遮挡片，23.拉线，24.销轴，25.弹簧箱。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

参考图1图2，本发明包括外壳1和转动连接于外壳底面中心的转轴2，转轴2为空心轴，其内固定设置有芯轴3；

如图3，转轴2上依次安装有从动齿轮4、棘轮5、涡卷弹簧固定板6、涡卷弹簧7和起动爪座8；

涡卷弹簧固定板6与外壳1内壁固定连接；

从动齿轮4上啮合有预紧齿轮9，预紧齿轮9中心设有预紧轴10，预紧轴10一端支承于涡卷弹簧固定板6，另一端伸出于外壳1作预紧端101；

参考图4，棘轮5端面固定于从动齿轮4端面，棘轮5齿上啮合有棘爪14，棘爪14中心设有棘爪轴15，棘爪轴15一端支承于涡卷弹簧固定板6，另一端伸出于外壳1外作起动端151；

涡卷弹簧7内端连接于转轴2，涡卷弹簧7外端固定于涡卷弹簧固定板6上，涡卷弹簧外还罩有一弹簧箱25；

起动爪座8的端面上均布有两个可旋转的起动爪16，起动爪16上装有扭转弹簧，起动爪16之间设置有固定安装于转轴2上的起动爪固定片17，起动爪固定片17两端向内凹陷，中间向外凸起，呈蝴蝶结形状，起动爪座8上盖有同轴安装于芯轴3上的爪盘18，爪盘18侧面依次安装有摩擦片19和垫片20，通过螺母锁在芯轴3上将垫片20牢牢压住摩擦片19，使摩擦片19与爪盘18稳稳贴合，爪盘18外壁上设置有与起动爪16相对应的爪口181。这里由于转轴2在转动的时候，芯轴3是固定不动的，转轴2的转动，引起起动爪座8的转动，进而引起爪盘18的转动，但借助摩擦片19的作用，爪盘18的转速要低的多，这样就可以将起动爪16顺利的推出，即是起动爪16展开的过程，这样就能将起动爪16顺利的伸入柴油起动爪盘的孔内。当柴油机起动后，可以通过爪盘18和摩擦片19将起动爪16收回使之脱离柴油机起动爪盘。

如图5图6，起动端151上方罩有一保护壳21，保护壳21上开有起动孔211，起动孔211正对起动端151顶部，在保护壳21内部铰接有用于遮挡起动孔211的遮挡片22，遮挡片22端部接有拉线23，拉线23另一头穿出保护壳21连接于机车换挡器。本改进主要着重于对起动端151的限制，因为预紧端101是对涡卷弹簧7上紧的过程，而起动端151是释放涡卷弹簧7弹性势能的过程，因此只要在起动端151上加装一保护壳21，当机车在非空档位时，起动口被遮挡片遮盖住，此时把手无法伸入到起动孔211内，自然就无法起动柴油机了，以此来避免因非空档起步造成的人员伤害事故。

在实施例1的基础上，为了解决起动爪与柴油机起动爪盘之间硬性冲击导致的易损坏的问题，本发明实施例2和实施例3作阐述：

实施例2

如图7，棘轮5端面上固定安装两枚销轴24，两枚销轴24关于棘轮5的中心中心对称，从动齿轮4的端面上设置有两条关于从动齿轮4的中心中心对称的圆弧形槽41，棘轮5通过的两枚销轴24嵌装在对应的圆弧形槽41中，圆弧形槽41的圆心角为80°，棘爪5上设有扭簧，这样可以方便棘爪5在扭簧的作用下回位。

实施例3

从动齿轮4端面上固定安装两枚销轴24，两枚销轴24关于从动齿轮4的中心中心对称，棘轮5的端面上设置有两条关于棘轮5的中心中心对称的圆弧形槽41，的两枚销轴24嵌装在对应的圆弧形槽41中，圆弧形槽41的圆心角为120°，棘爪5上设有扭簧，这样可以方便棘爪5在扭簧的作用下回位。

如图1~7所示，实施例3和4的工作原理相同，仅仅在于圆弧形槽41的位置不同，以实施例3来阐述原理，首先，将摇柄套装在预紧端101上，然后顺时针转动，预紧齿轮9也跟着转动，从动齿轮4逆时针转动，从动齿轮4利用两个销轴24带动棘轮5跟着逆时针转动，当涡卷弹簧7收紧后，摇柄停止转动，这时，在涡卷弹簧7的弹性势能作用下，从动齿轮4会向顺时针转动（这时棘轮5在棘爪14的作用下不转动），当转动到圆弧形槽41的另一端时，从动齿轮4也在棘爪14的作用下不再转动，这时，转轴2及从动齿轮4已转过圆弧形槽41内的角度，通过这样的转动角度和摩擦片19的作用，使本发明的2个起动爪16顺利提前进入柴油机上的起动爪盘的孔内，因此，借助圆弧形槽41，让转轴2先转动一小段距离，在这个过程中即可完成起动爪16伸入柴油机起动爪盘内，然后再松开棘爪14，彻底释放涡卷弹簧7的弹性势能，转轴2高速运转起动柴油机，从而达到消除起动爪16与柴油机上的起动爪盘硬性冲击的效果，提高设备使用寿命。

本发明的起动爪16的数量不限于本说明书中的实施例，可根据不同需要进行不同选择。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种风冷柴油机空档起动器，其特征在于：包括外壳（1）和转动连接于外壳底面中心的转轴（2），所述转轴（2）为空心轴，其内固定设置有芯轴（3）；

所述转轴（2）上依次安装有从动齿轮（4）、棘轮（5）、涡卷弹簧固定板（6）、涡卷弹簧（7）和起动爪座（8）；

所述涡卷弹簧固定板（6）与外壳（1）内壁固定连接；

所述从动齿轮（4）上啮合有预紧齿轮（9），所述预紧齿轮（9）中心设有预紧轴（10），所述预紧轴（10）一端支承于涡卷弹簧固定板（6），另一端伸出于外壳（1）作预紧端（101）；

所述棘轮（5）端面固定于从动齿轮（4）端面，棘轮（5）齿上啮合有棘爪（14），所述棘爪（14）中心设有棘爪轴（15），棘爪轴（15）一端支承于涡卷弹簧固定板（6），另一端伸出于外壳（1）外作起动端（151），所述起动端（151）上方罩有一保护壳（21），所述保护壳（21）上开有起动孔（211），所述起动孔（211）正对起动端（151）顶部，在保护壳（21）内部铰接有用于遮挡起动孔（211）的遮挡片（22），所述遮挡片（22）端部接有拉线（23），拉线（23）另一头穿出保护壳（21）连接于机车换挡器。

所述涡卷弹簧（7）内端连接于转轴（2），涡卷弹簧（7）外端固定于涡卷弹簧固定板（6）上；

所述起动爪座（8）的端面上均布有至少两个可旋转的起动爪（16），起动爪（16）之间设置有固定安装于转轴（2）上的起动爪固定片（17），起动爪座（8）上盖有同轴安装于芯轴（3）上的爪盘（18），所述爪盘（18）侧面依次安装有摩擦片（19）和垫片（20），爪盘（18）外壁上设置有与起动爪（16）相对应的爪口（181）。

2.如权利要求1所述的风冷柴油机空档起动器，其特征在于：棘轮（5）端面上固定安装两枚销轴（24），两枚销轴（24）关于棘轮（5）的中心中心对称，所述从动齿轮（4）的端面上设置有两条关于从动齿轮（4）的中心中心对称的圆弧形槽（41），所述棘轮（5）通过所述的两枚销轴（24）嵌装在对应的圆弧形槽（41）中。

3.如权利要求1所述的风冷柴油机空档起动器，其特征在于：从动齿轮（4）端面上固定安装两枚销轴（24），两枚销轴（24）关于从动齿轮（4）的中心中心对称，所述棘轮（5）的端面上设置有两条关于棘轮（5）的中心中心对称的圆弧形槽（41），所述的两枚销轴（24）嵌装在对应的圆弧形槽（41）中。

4.如权利要求2或3所述的风冷柴油机空档起动器，其特征在于：所述圆弧形槽（41）的圆心角为80~120°。

5.如权利要求1所述的风冷柴油机空档起动器，其特征在于：所述起动爪座（16）与转轴（2）为型面连接或键连接。

6.如权利要求1所述的风冷柴油机空档起动器，其特征在于：所述起动爪（16）有2个，所述爪口（181）有2个。

7.如权利要求1所述的风冷柴油机空档起动器，其特征在于：所述预紧齿轮（9）与预紧轴（10）为一体式或通过键连接。

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