CN105065125B - 一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置 - Google Patents

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本发明涉及一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，属于微小型发动机领域。包括微调装置与刚性连接条；所述微调装置包括外齿轮、传动齿轮、内齿轮、预紧片和基座；预紧片一端固定连接在基座上，另一端活动连接在内齿轮上；外齿轮安装在内齿轮的齿轮盘上且与内齿轮共轴安装，传动齿轮安装在内齿轮的齿轮盘上并分别与内齿轮和外齿轮啮合；微调装置与节气门开关之间通过刚性连接条活动连接，刚性连接条能够围绕两连接点转动；本发明由于内齿轮的分度圆大于外齿轮的分度圆，外齿轮的旋转角度转化为内齿轮的较小的旋转角度，能够精确控制微小型发动机在工作时节气门的开度。

Description

一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置
技术领域
本发明涉及一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，属于微小型发动机领域。
背景技术
随着微电子机械系统(MEMS)的发展和多种微型化军事装备概念的提出，研制体积小、质量轻、能量密度高、能持续运行的微能量系统已成为各国关注的焦点。与常规的便携式电源相比，微小型发动机采用碳氢作为燃料，其能量密度要高的多，电压也能保持稳定，还具有成本低廉的优点。因此微小型发动机在工业、农业、环境保护、医疗卫生等各行各业的电子器件将有广泛的应用前景，还可直接为微型汽车、微型飞机、微型泵等微型机械提供动力。
当前针对微小型发动机的研究主要集中在结构与机理研究上。通常，进气量和进油量将直接影响发动机的工作效率和状态。对于微小型发动机而言，由于微小型发动机的燃烧室体积小，进油量和进气量需要精确地调节和控制，才能保证微小型发动机的正常工作。尤其在测试发动机缸压曲线、温度、转速、扭矩和功率实验中，节气门的开度的精确能够精确控制是上述实验能够顺利进行的前提条件。目前商用微小型发动机的节气门开度一般采用由无线遥控装置和伺服电机构成的伺服电机控制系统进行控制。然而在实验过程中，由于进排气流量、排气温度的测量装置和其它传感器及其附件的安装将会占据节气门开关附近的有效空间，致使难以在微小型发动机节气门开关周边再安装伺服电机。此外，在实验过程中伺服电机控制系统易受电磁干扰、不耐高温、响应滞后、价格昂贵。在微小型发动机的性能测试实验中使用伺服电机控制系统成本较高且不易操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，该装置能够精确控制微小型发动机节气门的开度，同时能够克服发动机高速运转时振动导致节气门开度的浮动变化的问题。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，包括微调装置与刚性连接条；
所述微调装置包括外齿轮、传动齿轮、内齿轮、预紧片和基座；
预紧片一端固定连接在基座上，另一端活动连接在内齿轮上；外齿轮安装在内齿轮的齿轮盘上且与内齿轮共轴安装，传动齿轮安装在内齿轮的齿轮盘上并分别与内齿轮和外齿轮啮合；微调装置与节气门开关之间通过刚性连接条活动连接，刚性连接条能够围绕两连接点转动；
所述外齿轮为T字形，T的下端加工有啮合用的齿；T的顶端为圆盘结构；所述圆盘的侧壁上加工有条纹；
所述刚性连接条在节气门开关上的安装位置与节气门开关的旋转中心之间的距离和刚性连接条在内齿轮上的安装位置与内齿轮的旋转中心之间的距离相同；
所述传动齿轮至少为1个。
所述传动齿轮为3个。
所述预紧片至少为1个。
所述预紧片为2个。
所述内齿轮中心有凹槽，凹槽用于安装外齿轮和传动齿轮，凹槽的侧壁上加工有用于啮合的齿；内齿轮底部中心有凸台，凸台上加工有螺纹；
所述预紧片能够向内齿轮施加预紧力以克服由于该微小型发动机的振动对节气门开关开度的影响。
工作过程
手动操作调节时，微调装置与节气门开关的配合过程介绍如下：旋转外齿轮的圆盘，外齿轮被带动围绕其旋转中心旋转，通过分别与外齿轮和内齿轮啮合的传动齿轮将外齿轮的旋转转化为内齿轮的旋转。由于内齿轮的分度圆大于外齿轮的分度圆，外齿轮的旋转角度转化为内齿轮的较小的旋转角度。内齿轮绕其旋转中心在圆周方向的旋转运动带动其上安装的刚性连接条并将该运动传递给所连接的节气门开关，使得节气门开关同时绕其自身的旋转中心在圆周方向上转动，节气门开关的圆周运动导致气孔的大小发生改变，即开度变化。由此，手动调节外齿轮的较大角度的旋转量最终转化为节气门开关较小的旋转角度，从而对节气门开关的开度实现了微量调节。
有益效果
1、本发明的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，由于内齿轮的分度圆大于外齿轮的分度圆，外齿轮的旋转角度转化为内齿轮的较小的旋转角度，能够精确控制微小型发动机在工作时节气门的开度。
2、与传统的伺服电子控制系统相比，本发明所公开的微调装置能够克服微小型发动机高速运转时振动所导致节气门开度的浮动变化。
3、由于微小型发动机的结构紧凑，与传统的伺服电机控制系统相比，本发明公开的微调装置能够节省微小型发动机节气门附近的空间，方便流量传感器和温度传感器及其他传感器的安装。
4、与传统的伺服电子控制系统相比，本发明所公开的微调装置能够在较高温度下工作，并且对于由于在微小型发动机的排气口附近安装传感器而难以安装排气管的情况下，依然能够稳定工作。
5、本发明所公开的微小装置能够使操作人员简单高效地对节气门开度进行微量调节，与传统的伺服电机系统相比，工作高效，反应灵敏。
6、与传统的伺服电机控制系统相比，本发明所公开的微调装置安装维修方便，工作可靠。
附图说明
图1是根据本发明的一种优选实施方式的微小型发动机的节气门开关微调装置结构示意图；
图2是内齿轮剖面图；
图3是基座结构剖视图；
图4是外齿轮结构的剖面图。
其中，1—节气门开关、2—基座、3—微调装置、4—外齿轮、5—传动齿轮、6—内齿轮、7—预紧片、8—刚性连接条。
具体实施方式
现在结合附图对本发明进行进一步详细的说明，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
一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，包括微调装置3与刚性连接条8；
所述微调装置3包括外齿轮4、传动齿轮5、内齿轮6、预紧片7和基座2，如图3所示；
预紧片7一端固定连接在基座2上，另一端活动连接在内齿轮6上；外齿轮4安装在内齿轮6的齿轮盘上且与内齿轮6共轴安装，传动齿轮5安装在内齿轮6的齿轮盘上并分别与内齿轮6和外齿轮4啮合；微调装置3与节气门开关1之间通过刚性连接条8活动连接，刚性连接条8能够围绕两连接点转动，如图1所示；
所述外齿轮4为T字形，T的下端加工有啮合用的齿；T的顶端为圆盘结构；所述圆盘的侧壁上加工有条纹；如图4所示；
所述刚性连接条8在节气门开关1上的安装位置与节气门开关1的旋转中心之间的距离和刚性连接条8在内齿轮6上的安装位置与内齿轮6的旋转中心之间的距离相同；
所述传动齿轮5为3个。
所述预紧片7为2个。
传动齿轮5上安装有轴承，便于传动齿轮5的旋转。
内齿轮6中心有凹槽，凹槽用于安装外齿轮4和传动齿轮5，凹槽的侧壁上加工有用于啮合的齿；内齿轮6底部中心有凸台，凸台上加工有螺纹；如图2所示。
基座上安装内齿轮6的螺纹参数和节气门开关1的螺纹参数均为工称直径为d＝10mm，螺距P＝1.5mm、中径D2＝9.250mm、大径D4＝10.3mm、小径D1＝8.5mm，此时内齿轮6和节气门开关1螺纹参数相同能够保证在圆周方向上旋转相同角度时，内齿轮和节气门开关在轴向方向具有相同的移动量。这样的设置可以保证在手动调节过程中刚性连接条8不发生弯曲。如图4所示。
所述预紧片7能够向内齿轮6施加预紧力以克服由于该微小型发动机的振动对节气门开关1开度的影响。
工作过程
手动操作调节时，微调装置与节气门开关的配合过程介绍如下：旋转外齿轮的圆盘，外齿轮4被带动围绕其旋转中心旋转，通过分别与外齿轮4和内齿轮6啮合的传动齿轮5将外齿轮4的旋转转化为内齿轮6的旋转。由于内齿轮6的分度圆大于外齿轮4的分度圆，外齿轮4的旋转角度转化为内齿轮6的较小的旋转角度。内齿轮6绕其旋转中心在圆周方向的旋转运动带动其上安装的刚性连接条8并将该运动传递给所连接的节气门开关1，使得节气门开关1同时绕其自身的旋转中心在圆周方向上转动，节气门开关1的圆周运动导致气孔的大小发生改变，即开度变化。由此，手动调节外齿轮4的较大角度的旋转量最终转化为节气门开关较小的旋转角度，从而对节气门开关的开度实现了微量调节。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，外齿轮、传动齿轮和内齿轮的直径可根据具体的要求做出相应的改变。图中的传动比仅仅是对本发明结构所做的举例说明。

Claims (10)

1.一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，包括刚性连接条(8)，其特征在于：还包括微调装置(3)；
所述微调装置(3)包括外齿轮(4)、传动齿轮(5)、内齿轮(6)、预紧片(7)和基座(2)；
预紧片(7)一端固定连接在基座(2)上，另一端活动连接在内齿轮(6)上；外齿轮(4)安装在内齿轮(6)的齿轮盘上且与内齿轮(6)共轴安装，传动齿轮(5)安装在内齿轮(6)的齿轮盘上并分别与内齿轮(6)和外齿轮(4)啮合；微调装置(3)与节气门开关(1)之间通过刚性连接条(8)活动连接，刚性连接条(8)能够围绕两连接点转动。
2.如权利要求1所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：所述外齿轮(4)为T字形，T的下端加工有啮合用的齿；T的顶端为圆盘结构。
3.如权利要求1或2所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：所述外齿轮(4)顶端圆盘的侧壁上加工有条纹。
4.如权利要求1所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：所述刚性连接条(8)在节气门开关(1)上的安装位置与节气门开关(1)的旋转中心之间的距离和刚性连接条(8)在内齿轮(6)上的安装位置与内齿轮(6)的旋转中心之间的距离相同。
5.如权利要求1所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：所述传动齿轮(5)的数量至少为一个。
6.如权利要求1所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：所述预紧片(7)的数量至少为一个。
7.如权利要求1所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：所述内齿轮(6)中心有凹槽，凹槽用于安装外齿轮(4)和传动齿轮(5)，凹槽的侧壁上加工有用于啮合的齿；内齿轮(6)底部中心有凸台，凸台上加工有螺纹。
8.如权利要求1所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：工作过程为：手动操作调节时，微调装置与节气门开关(1)的配合过程介绍如下：旋转外齿轮的圆盘，外齿轮(4)被带动围绕其旋转中心旋转，通过分别与外齿轮(4)和内齿轮(6)啮合的传动齿轮(5)将外齿轮(4)的 旋转转化为内齿轮(6)的旋转；由于内齿轮(6)的分度圆大于外齿轮(4)的分度圆，外齿轮(4)的旋转角度转化为内齿轮(6)的较小的旋转角度；内齿轮(6)绕其旋转中心在圆周方向的旋转运动带动其上安装的刚性连接条(8)并将该运动传递给所连接的节气门开关(1)，使得节气门开关(1)同时绕其自身的旋转中心在圆周方向上转动，节气门开关(1)的圆周运动导致气孔的大小发生改变，即开度变化；由此，手动调节外齿轮(4)的较大角度的旋转量最终转化为节气门开关(1)较小的旋转角度，从而对节气门开关(1)的开度实现了微量调节。
9.如权利要求1或5所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：所述传动齿轮(5)的数量为三个。
10.如权利要求1或6所述的一种用于微小型发动机节气门开关的微调装置，其特征在于：所述预紧片(7)的数量为两个。
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