CN106121891B - 一种用于清洗机中汽油机的启动装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于清洗机中汽油机的启动装置，其特征在于：包括启动电机，通过传动轴与小齿轮传动连接；小齿轮与大齿轮啮合传动，大齿轮与旋转部件固定连接，旋转部件通过键与汽油机的动力输出轴传动连接；所述启动电机传动轴的外周面上开设有螺旋凹槽，小齿轮上设有与之适配的凸台，在装配状态下小齿轮内孔上的凸台与启动电机传动轴上的螺旋凹槽配合，当启动电机传动轴带动小齿轮旋转时，小齿轮朝大齿轮方向移动；汽油机启动后其动力输出轴的转速高于传动轴的转速，大齿轮迫使小齿轮朝启动电机方向移动，使小齿轮与大齿轮脱离啮合。本发明大幅降低了启动电机的功率需求，降低了电机的成本，使用时也更加节能。同时也降低了齿轮、轴等传动部件的强度要求。

Description

一种用于清洗机中汽油机的启动装置
技术领域
本发明涉及以小型汽油机为动力的清洗机领域。具体地说，涉及一种用于清洗机中汽油机的启动装置，该启动装置中启动电机的输出功率无需达到汽油机最大输出功率。
背景技术
现有技术的启动电机是通过减速齿轮副带动汽油机曲轴来启动汽油机的。由于清洗机用小型汽油机的输出功率通常较小，因此其与配套工作的机械间通常不设离合器。有鉴于此，汽油机启动系统在设计时其启动电机的输出功率及相关零件的强度须按汽油机的最大输出功率选取。对于以小型汽油机为动力的清洗机而言，在机组启动阶段，泵的旋转零件的转速只有其额定转速的10%左右，故所需输入功率低于其额定输入功率的10%，若选用带电启动功能的小型汽油机为配套动力，其启动系统的设计参数选择显然不尽合理，会造成启动电机的功率及相关零件制造成本浪费的问题，具有进一步改进设计、降低制造成本的空间。
因此，如何解决上述现有技术存在的不足和缺陷，便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明提供一种用于清洗机中汽油机的启动装置，其目的在于解决现有技术对启动电机功率要求高以及启动系统设计不合理、制造成本高的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于清洗机中汽油机的启动装置，所述清洗机包括泵和汽油机，所述泵为斜盘泵或曲轴泵，斜盘泵或曲轴泵均具有一旋转部件；
所述启动装置包括一启动电机，启动电机通过一传动轴与一小齿轮传动连接；所述小齿轮与一大齿轮啮合传动连接，所述大齿轮套设于所述汽油机的动力输出轴上，并且大齿轮的端面与旋转部件固定连接，旋转部件通过键或花键结构与汽油机的动力输出轴传动连接；
其中，所述启动电机的传动轴的外周面上沿传动轴轴向开设有一螺旋凹槽；所述小齿轮的内孔上设有一与该螺旋凹槽适配的凸台，在装配状态下小齿轮内孔上的凸台与启动电机传动轴上的螺旋凹槽配合，当启动电机传动轴带动小齿轮旋转时，受螺旋副正向轴向力的作用，小齿轮能够沿传动轴的轴向朝大齿轮方向移动，对应大齿轮的啮合位置在传动轴上设有限位结构，该限位结构用以限制小齿轮的轴向移动位置，当小齿轮在移动至所述限位结构限制的位置时，小齿轮与大齿轮啮合并传递启动电机传动轴的扭矩；当汽油机启动后，由于此时汽油机的动力输出轴的转速已高于传动轴的转速，在螺旋副反向轴向力的作用下，大齿轮迫使小齿轮沿传动轴的轴向朝启动电机方向移动，最终使小齿轮与大齿轮脱离啮合。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1．上述方案中，当所述泵为斜盘泵时，所述旋转部件为斜盘；当所述泵为曲轴泵时，所述旋转部件为曲轴。
2．上述方案中，所述传动轴即为启动电机的动力输出轴本身，也可以是与启动电机的动力输出轴传动连接的另一根轴。
3．上述方案中，所述泵的箱体内于所述旋转部件的底部设有一密封圈，以达成所述汽油机与所述泵的相对密封。
本发明的工作原理如下：
当清洗机由静止状态开始启动时，启动电机驱动传动轴开始转动，在螺旋副正向轴向力的作用下，小齿轮向外移至传动轴的限位点，亦即与大齿轮的啮合位置。传动轴的启动扭矩通过小齿轮传递到大齿轮后，扭矩再传递到斜盘上，然后通过键传递到汽油机的动力输出轴，在经过一段时间的运行后，汽油机即能启动；
当汽油机启动进入正常运转后，小齿轮在大齿轮的带动下仍按原方向旋转，由于此时汽油机的动力输出轴的转速已高于传动轴的转速，故传动轴与小齿轮之间将产生与启动阶段相对旋转方向相反的相对转动，因此在螺旋副反向轴向力的作用下，小齿轮将向内移动继而脱离与大齿轮的啮合。此时切断启动电机的电源，传动轴停止转动，完成一个启动循环。
本发明的优点如下：
本发明提供了一种用于清洗机中汽油机的启动装置，其启动电机的输出功率及相关零件的强度可根据泵启动时的实际需求选定，从而可降低启动装置与整套机组的制造成本。相比现有技术而言，本发明利用了汽油机启动时需要的功率仅为最大输出功率的10%的原理，通过创新的结构设计，使得启动电机仅需要原电机10%左右的功率即可（如现有技术需要6.5马力的启动电机功率，而本发明只需要10%，即0.65马力的启动电机功率），因而大幅降低了启动电机的功率需求，降低了电机的制造成本及其功耗。同时也降低了齿轮、轴等相关零件的强度要求及制造成本。
此外，由于启动装置并不是设于汽油机内，启动装置可摆脱对汽油机制造商的依赖，从设计到制造均由泵的制造商完成，不仅可使装置的设计更趋于合理，而且可以降低制造成本，提高产品的利润空间。
附图说明
附图1为本发明实施例的剖面结构示意图；
附图2为图1中A-A向剖面结构示意图；
附图3为本发明实施例中传动轴的结构示意图；
附图4为本发明实施例中传动轴的横截面示意图。
以上附图中：1．汽油机；2．斜盘泵；3．斜盘；4．启动电机；5．传动轴；6．小齿轮；7．大齿轮；8．汽油机的动力输出轴；9．圆柱销；10．螺钉；11．键；12．螺旋凹槽；13．限位结构；14．密封圈。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：参见附图1~4所示，一种用于清洗机中汽油机的启动装置，所述清洗机包括泵和汽油机1，所述泵为斜盘泵2，具有一旋转部件，该旋转部件为斜盘3；
所述启动装置包括一启动电机4，该启动电机4设于所述斜盘泵2中，启动电机4通过一传动轴5与一小齿轮6传动连接；所述小齿轮6与一大齿轮7啮合传动连接，所述大齿轮7套设于所述汽油机的动力输出轴8上；并且大齿轮7的端面与斜盘3通过圆柱销9及螺钉10固定连接，斜盘3通过键11与汽油机的动力输出轴8传动连接。
其中，所述启动电机4的传动轴5的外周面上沿传动轴5轴向开设有一螺旋凹槽12；所述小齿轮6的内孔上设有一与该螺旋凹槽12适配的凸台（该凸台的功能类似于键，图中未绘出），在装配状态下小齿轮6内孔上的凸台与启动电机4传动轴5上的螺旋凹槽12配合，当启动电机4传动轴5带动小齿轮6旋转时，受螺旋副正向轴向力的作用，小齿轮6能够沿传动轴5的轴向朝大齿轮7方向移动，对应大齿轮7的啮合位置在传动轴5上设有限位结构13，该限位结构13用以限制小齿轮6的轴向移动位置，当小齿轮6在移动至所述限位结构13限制的位置时，小齿轮6与大齿轮7啮合并传递启动电机4传动轴5的扭矩；当汽油机1启动后，由于此时汽油机1的动力输出轴8的转速已高于传动轴5的转速，在螺旋副反向轴向力的作用下，大齿轮7迫使小齿轮6沿传动轴5的轴向朝启动电机4方向移动，最终使小齿轮6与大齿轮7脱离啮合。
其中，所述传动轴5即为启动电机4的动力输出轴本身，也可以是与启动电机4的动力输出轴传动连接的另一根轴。
其中，所述斜盘泵2的箱体内于所述斜盘3的底部设有一密封圈14，以达成所述汽油机1与所述斜盘泵2的相对密封。
现就本发明的工作原理说明如下：
当清洗机由静止状态启动时，启动电机4驱动传动轴5开始转动，在螺旋副正向轴向力的作用下，小齿轮6向外移至传动轴5的限位结构处，亦即与大齿轮7的啮合位置。传动轴5的启动扭矩通过小齿轮6传递到大齿轮7后，扭矩通过与圆柱销9再传递到斜盘3上，然后通过键11传递到汽油机1的动力输出轴8，在经过一段时间的运行后，汽油机1即能启动；
当汽油机1启动进入正常运转后，小齿轮6在大齿轮7的带动下仍按原方向旋转，由于此时汽油机1的动力输出轴8的转速已高于传动轴5的转速，故传动轴5与小齿轮6之间将产生与启动阶段相对旋转方向相反的相对转动，因此在螺旋副反向轴向力的作用下，小齿轮6将向内移动继而脱离与大齿轮7的啮合。此时切断启动电机4的电源，传动轴5停止转动，完成一个启动循环。
本发明提供了一种用于清洗机中汽油机的启动装置，其启动电机的输出功率及相关零件的强度可根据泵启动时的实际需求选定，从而可降低启动装置与整套机组的制造成本。相比现有技术而言，本发明利用了汽油机启动时需要的功率仅为最大输出功率的10%的原理，通过创新的结构设计，使得启动电机仅需要原电机10%左右的功率即可（如现有技术需要6.5马力的启动电机功率，而本发明只需要10%，即0.65马力的启动电机功率），因而大幅降低了启动电机的功率需求，降低了电机的制造成本及其功耗。同时也降低了齿轮、轴等相关零件的强度要求及制造成本。
此外，由于启动装置并不是设于汽油机内，因此可摆脱对汽油机制造商的依赖，从设计到制造均由泵的制造商完成，不仅可使装置的设计更趋于合理，而且可以降低制造成本，提高产品的利润空间。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于清洗机中汽油机的启动装置，所述清洗机包括泵和汽油机，所述泵为斜盘泵或曲轴泵，斜盘泵或曲轴泵均具有一旋转部件，其特征在于：
所述启动装置包括一启动电机，启动电机通过一传动轴与一小齿轮传动连接；所述小齿轮与一大齿轮啮合传动连接，所述大齿轮套设于所述汽油机的动力输出轴上，并且大齿轮的端面与旋转部件固定连接，旋转部件通过键结构与汽油机的动力输出轴传动连接；
其中，所述启动电机的传动轴的外周面上沿传动轴轴向开设有一螺旋凹槽；所述小齿轮的内孔上设有一与该螺旋凹槽适配的凸台，在装配状态下小齿轮内孔上的凸台与启动电机传动轴上的螺旋凹槽配合，当启动电机传动轴带动小齿轮旋转时，受螺旋副正向轴向力的作用，小齿轮能够沿传动轴的轴向朝大齿轮方向移动，对应大齿轮的啮合位置在传动轴上设有限位结构，该限位结构用以限制小齿轮的轴向移动位置，当小齿轮在移动至所述限位结构限制的位置时，小齿轮与大齿轮啮合并传递启动电机传动轴的扭矩；当汽油机启动后，由于此时汽油机的动力输出轴的转速已高于传动轴的转速，在螺旋副反向轴向力的作用下，大齿轮迫使小齿轮沿传动轴的轴向朝启动电机方向移动，最终使小齿轮与大齿轮脱离啮合。
2.根据权利要求1所述的启动装置，其特征在于：所述传动轴为启动电机的动力输出轴。
3.根据权利要求1所述的启动装置，其特征在于：所述泵的箱体内于所述旋转部件的底部设有一密封圈，以达成所述汽油机与所述泵的相对密封。
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