CN103114948A

CN103114948A - 一种内燃机卷簧无冲击起动器

Info

Publication number: CN103114948A
Application number: CN2013100641684A
Authority: CN
Inventors: 何培祥; 孔维蓉; 徐丹; 李博; 孙波
Original assignee: Southwest University
Current assignee: Southwest University
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2013-05-22

Abstract

本发明公开了一种内燃机卷簧无冲击起动器，包括摇柄、摇柄插口、外壳、小齿轮、大齿轮、摩擦盘、卷簧盘、卷簧、盘盖、主轴、爪盘、爪盘盖、爪套、制动块、摩擦块、小弹簧，关键在于：小齿轮的轴穿过外壳壳体，与摇柄插口用键连接；主轴一端插在外壳上的轴承孔内，从此端向另一端依次放置大齿轮、摩擦盘、卷簧盘、卷簧、盘盖、爪盘、爪盘盖；摩擦盘边沿对称设置两个可移动的楔形摩擦块与摩擦盘贴合，摩擦块的两个圆弧面一面贴摩擦盘，另一面贴起动器外壳上的壳上摩擦块；摩擦块前后两端面的后端与固定在外壳上的小弹簧连接，前端与制动块用拉绳连接；制动块的齿与大齿轮啮合，大齿轮与小齿轮啮合。本发明能在卷簧释能时控制其转速，使内燃机在无冲击的条件下起动，减小释能瞬间冲击力大带来的危害，提高起动器的可靠性。

Description

一种内燃机卷簧无冲击起动器

技术领域

本发明涉及一种内燃机的起动装置。

背景技术

随着我国城市化的推进，大量农民工进城，农村急缺劳动力，实现农业机械化成为亟待解决的问题。内燃机尤其是柴油机是广泛使用的一种动力机械，主要用于农用运输车、灌溉、收割、农副产品加工等农机设备上，在农村市场极大。

内燃机在工作前必须借助一套起动机构才能进入运转状态，通常的起动方式有电起动和机械起动。电起动方式利用电动机带动内燃机起动，省时、省力，使用方便、安全，但由于农机设备工作具有季节性特点，使其工作时间短，闲置时间长，如果没有及时对蓄电池充电维护，容易造成使用时蓄电池电源不足或出现其他故障，对于没有专业知识的一般用户不懂如何维护蓄电池，常常会耽误农作。目前大部分农机设备的内燃机都使用机械起动方式，其中主要有手摇式和手拉式。手摇起动方式是将摇柄与曲轴结合，用力摇转摇柄，使曲轴转速达到足够高时内燃机方能起动。手拉起动方式原理类似，用拉绳代替摇柄，其主要使用在小型内燃机上。手摇和手拉起动方式都需要较大力气，特别是在冬天，柴油机在低温条件下较难起动，需要足够的动力，所以在冬天不管手摇还是手拉起动方式都不容易让柴油机成功起动，尤其是现在农村大部分身强力壮的年轻人都外出打工，只留下一些老弱病残者在家中，对于他们想起动内燃机是力不从心。

为解决上述问题现在市面上出现了许多卷簧蓄能起动器，就是先使用较小力气摇转摇柄，一圈一圈带动卷簧转动，当卷簧慢慢卷紧后，需要起动内燃机时，让卷簧储存的能量一下子释放转化为机械能带动曲轴转动，其转速很大，足够满足内燃机起动所需的起动转速，使内燃机可靠起动，即使在冬天也没问题，这样像老弱病残一类体力弱点的人群也能操作。虽然卷簧起动器省力，可以轻松摇转储能，但存在卷簧释能时瞬间冲击力大的问题，对一些起动器包括内燃机上的零部件，巨大的冲击力会影响其寿命和可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、寿命长、方便操控的、可以控制卷簧释能时的转速的内燃机卷簧无冲击起动器。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：一种内燃机卷簧无冲击起动器，包括摇柄、摇柄插口、外壳、小齿轮、大齿轮、摩擦盘、卷簧盘、卷簧、盘盖、主轴、爪盘、爪盘盖、爪套、制动块、摩擦块、小弹簧，其特征在于：小齿轮的轴穿过外壳壳体，与摇柄插口用键连接；主轴一端插在外壳上的轴承孔内，从此端向另一端依次放置大齿轮、摩擦盘、卷簧盘、卷簧、盘盖、爪盘、爪盘盖；摩擦盘边沿对称设置两个可移动的楔形摩擦块与摩擦盘贴合，摩擦块的两个圆弧面一面贴摩擦盘，另一面贴起动器外壳上的壳上摩擦块；摩擦块前后两端面的后端与固定在外壳上的小弹簧连接，前端与制动块用拉绳连接；制动块的齿与大齿轮啮合，大齿轮与小齿轮啮合。

其中摩擦块和壳上摩擦块都为楔形，摩擦块前端大后端小，壳上摩擦块前端小后端大。

具体的，以上的内燃机卷簧无冲击起动器，包括外壳、储能、控速、爪连接四大部分。外壳上有摇柄插口、小齿轮；储能部分包括主轴、大齿轮、卷簧盘、卷簧、盘盖；控速部分包括摩擦盘、摩擦块、小弹簧、制动块、拉绳；爪连接包括爪盘、爪盘盖、爪套。

上述零部件结构如下：小齿轮的轴穿过外壳壳体，与摇柄插口用键连接，摇柄插口斜口设计，摇柄插入摇柄插口，正转可带动小齿轮转，反转时摇柄自动退出，保证人员安全。主轴一端插在外壳上的轴承孔内，孔用润滑油润滑使轴转动轻松。从主轴此端向另一端依次放置大齿轮、摩擦盘、卷簧盘、卷簧、盘盖、爪盘、爪盘盖。大齿轮与主轴用键连接，摩擦盘焊在大齿轮端面上连为一体。卷簧在卷簧盘内，卷簧的两个头一头插在主轴上，另一头固定在外壳伸出来的柱上。卷簧用盘盖盖住，防止弹出，盘盖中心孔有轴承，使轴转动轻松，盘盖边沿与外壳用螺丝钉固定。

控速部分的摩擦块设计成楔形，前端大后端小，左右两个圆弧面，中间有个槽。槽插在外壳上的导向柱上，对摩擦块的移动起导向作用。两个圆弧面一个面可以与摩擦盘边沿完全贴合，另一个面能与外壳上的壳上摩擦块的面贴合，壳上摩擦块也是楔形设计，但形状与可移动摩擦块相反，前端小后端大，这样的设计使两者的圆弧面能完全贴合。摩擦块前后两个大小不同的端面上各有一个环，后小端面上的环与一个小弹簧连接，小弹簧另一端固定在外壳内的一个柱上，小弹簧用于拉紧摩擦块与摩擦盘和壳上摩擦块圆弧面的贴合，增大摩擦力；前大端面上的环与拉绳连接，拉动拉绳，贴合的圆弧面分开，摩擦力减小，放绳时小弹簧的作用力又使圆弧面贴合增大摩擦，尤其是摩擦块和壳上摩擦块的楔形设计在释能放绳时，摩擦块能顺着摩擦盘的转向自动与壳上摩擦块贴得更紧，产生较大的摩擦力使主轴转速减小甚至不转。制动块一边重一边轻，且有一个齿可以与大齿轮啮合，安装的位置使制动块在不摇或者卷簧释能转向转动时在重力不平衡作用下自动与大齿轮啮合，使主轴不转，这种自动卡死的作用可以让摇摇柄的人中途累了休息一下继续摇，更轻松省力。释能时先拉开制动块与大齿轮的啮合，再拉动摩擦块前后移动，控制摩擦面的贴合程度即控制摩擦力的大小，从而控制主轴的转速。

爪连接部分爪盘安装在主轴末端，盖上爪盘盖用螺母固定，爪套固定在内燃机的起动轴上。释能时通过摩擦块控制主轴一开始的转速，让主轴以一个较低的转速开始转动，带着爪盘转使起动爪弹出与爪套连接，由于转速低，冲击力很小，不会损坏起动爪和爪套，随后完全拉开摩擦块与摩擦盘和壳上摩擦块间圆弧面的贴合，主轴的转速立即增大，有效的带动内燃机起动，当内燃机起动后，卷簧能量释放完，主轴转速降低，爪盘的的转速也降低，而内燃机上爪套的转速则很高，此时起动爪将自动收入爪盘内脱离爪套，起动器完成起动任务。

本发明能在卷簧释能时控制其转速，使内燃机在无冲击的条件下起动，减小释能瞬间冲击力大带来的危害，提高起动器的可靠性。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为外壳示意图；

图3为摩擦块示意图；

图4为制动块示意图；

图5为摇柄与摇柄插口的工作示意图；

图6为外壳、小齿轮、大齿轮、摩擦块、制动块、摩擦盘、拉绳之间配合工作的示意图。

图中，1为摇柄，2为摇柄插口，3为外壳，4为小齿轮，5为大齿轮，6为摩擦盘，7为卷簧盘，8为卷簧，9为爪套，10为爪盘盖，11为爪盘，12为盘盖，13为主轴，14为制动块，15为摩擦块，16为小弹簧，17为小弹簧柱，18为卷簧柱，19为壳上摩擦块，20为摩擦块导向柱，21为制动块轴孔，22为小齿轮轴孔，23为主轴轴承孔，24-1摩擦块后端面上环、24-2为摩擦块前端面上环，25为导向槽，26为拉绳，27为制动块转轴，28为制动块上绳柱，29为摇柄套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，一种内燃机卷簧无冲击起动器，它包括摇柄1、摇柄插口2、外壳3、小齿轮4、大齿轮5、摩擦盘6、卷簧盘7、卷簧8、爪套9、爪盘盖10、爪盘11、盘盖12、主轴13、制动块14、摩擦块15、小弹簧16。

外壳3上有固定小弹簧16的小弹簧柱17，固定卷簧8的卷簧柱18，两个对称的壳上摩擦块19焊在外壳3上，还有对摩擦块15移动起导向作用的导向柱20，放置制动块14的制动块轴孔21，放置小齿轮4的小齿轮轴孔22，放置主轴13的轴承孔23。小齿轮4的轴穿过小齿轮轴孔22与摇柄插口2用键连接。主轴13一端插在外壳3上的轴承孔23内，孔用润滑油润滑使主轴13转动轻松。从主轴13此端向另一端依次放置大齿轮5、摩擦盘6、卷簧盘7、卷簧8、盘盖12、爪盘11、爪盘盖10。大齿轮5与主轴13用键连接，摩擦盘6焊在大齿轮5的端面上连为一体。卷簧8在卷簧盘7内，卷簧8的两个头一头插在主轴13上，另一头固定在卷簧柱18上。卷簧8用盘盖12盖住，防止弹出，盘盖12边沿与外壳3用螺钉固定。

如图3所示，摩擦块15成楔形，前端大后端小，上面都有环，后端的环24-1与小弹簧16连接，前端的环24-2与拉绳26连接。摩擦块15左右两个圆弧面，一个圆弧面能与摩擦盘6的边沿面完全贴合，另一个圆弧面可以与壳上摩擦块19的面完全贴合，壳上摩擦块19也成楔形，前端小后端大。摩擦块15上有导向槽25，插在壳上的导向柱20上引导摩擦块15的移动。楔形的形状以及小弹簧16的拉力作用能让摩擦块15在释能不拉绳时圆弧面贴合得更紧密，摩擦力更大。

如图4所示，制动块14为一端重一端轻的不均衡设计，上面有一个齿能与大齿轮5啮合，重力不平衡使制动块14在不摇或者卷簧8释能转向转动时自动与大齿轮5啮合，控制主轴13不转。制动块转轴27插在外壳3上的制动块轴孔21内转动。拉绳26拴在绳柱28上。

如图5所示，摇柄插口2斜口设计，摇柄1插入摇柄插口2，正转可带动小齿轮4转，反转时摇柄1自动退出，保证人员安全。摇柄1上的摇柄套29使人员摇动起动器时更轻松。

如图6所示，在外壳3内，小齿轮4与大齿轮5啮合，制动块14上的齿能与大齿轮5啮合。对称的两个摩擦块15左右两个圆弧面一面与摩擦盘6贴合，另一面与壳上摩擦块19贴合，摩擦块15和壳上摩擦块19是形状相反的楔形，能够完全贴合，当释能放绳时，摩擦块15能顺着摩擦盘6的转动方向自动与壳上摩擦块19贴合得更紧密，产生较大的摩擦力阻碍主轴13转动。摩擦块15后端的环24-1与小弹簧16连接，前端的环24-2与拉绳26连接，拉绳26同时还连接着制动块14，导向槽25插在导向柱20上。

工作时摇柄1摇转小齿轮4带动大齿轮5和同轴上的卷簧8转紧蓄能。释能时先拉开制动块14与大齿轮5的啮合，再拉动摩擦块15，通过手拉绳的力可以控制摩擦块15与摩擦盘6和壳上摩擦块19间面的接触即控制圆弧面之间的摩擦力，从而控制主轴13的转速，使主轴13以一个较低的转速开始转动，随着主轴13的转动爪盘11上的起动爪弹出与爪套9连接上，由于转速较低，起动爪与爪套9连接时冲击力很小，保护了起动爪和爪套9。此后继续拉动摩擦块15,使摩擦块15与摩擦盘6和壳上摩擦块19的圆弧面不再贴合，主轴13的转速立即增大，足以带动内燃机起动，当内燃机起动后，卷簧8的能量释放完，主轴13转速降低，爪盘11的转速也降低，爪套9的转速比爪盘11的转速高，起动爪自动收回爪盘11内，脱离爪套9，起动器完成起动任务。利用拉绳26可以实现人员站在一定距离外合适的位置操控起动器的卷簧8释能，更方便。

本发明的内燃机卷簧无冲击起动器具有安全、省力、方便操控、寿命长的优点，应用到农机设备上能保证农机设备的有效起动，延长起动器以及内燃机的寿命，还能让更多力气小的人群也能摇动该起动器起动内燃机，适用面广泛。

Claims

1.一种内燃机卷簧无冲击起动器，包括摇柄、摇柄插口、外壳、小齿轮、大齿轮、摩擦盘、卷簧盘、卷簧、盘盖、主轴、爪盘、爪盘盖、爪套、制动块、摩擦块、小弹簧，其特征在于：小齿轮的轴穿过外壳壳体，与摇柄插口用键连接；主轴一端插在外壳上的轴承孔内，从此端向另一端依次放置大齿轮、摩擦盘、卷簧盘、卷簧、盘盖、爪盘、爪盘盖；摩擦盘边沿对称设置两个可移动的楔形摩擦块与摩擦盘贴合，摩擦块的两个圆弧面一面贴摩擦盘，另一面贴起动器外壳上的壳上摩擦块；摩擦块前后两端面的后端与固定在外壳上的小弹簧连接，前端与制动块用拉绳连接；制动块的齿与大齿轮啮合，大齿轮与小齿轮啮合。

2. 如权利要求1所述的内燃机卷簧无冲击起动器，其特征在于：摩擦块和壳上摩擦块都为楔形，摩擦块前端大后端小，壳上摩擦块前端小后端大。