CN106931111A - 一种双摆臂式自动张紧器 - Google Patents

Abstract

本发明属于皮带张紧器技术领域，涉及一种双摆臂式自动张紧器，包括底座、起动发电一体机机体、枢轴、第二轴线、壳体、套筒、左摆臂、右摆臂、第一轴线、壳体端张紧轮、摇座、摇座端张紧轮、扭簧、涡卷弹簧、皮带、圆盘、外滑动垫片、内滑动垫片、滑动轴承、起动发电一体机皮带轮、波形弹簧、发动机曲轴皮带轮、空调压缩机皮带轮、第一皮带段和第二皮带段；左摆臂和右摆臂呈对向布置围绕在起动发电一体机皮带轮的周围，形成弧形包围，在壳体端张紧轮和摇座端张紧轮之间形成一个缺口；能往复摆动自动调整补偿皮带松紧变化；减小各运动部件间的磨损,整体结构设计简单，原理科学，便于操作，使用方便，安全可靠，应用环境友好。

Description

一种双摆臂式自动张紧器

技术领域：

本发明属于皮带张紧器技术领域，涉及一种双摆臂式自动张紧器，特别是用于启动发电一体机上的，通过双摆臂能双向自动补偿皮带长度变化的张紧器。

背景技术：

在发动机应用中，皮带用于驱动与发动机相关联的各种附件，例如：空调压缩机、交流发电机、水泵和助力转向泵等；而皮带张紧器被用来将荷载施加至皮带上，将皮带压紧，从而传递动力，常用的固定张紧器在安装中将皮带张紧后固定不动，皮带运动后逐渐松弛，而固定张紧器不能补偿皮带长度的变化；随着对汽车排放以及降耗要求的提高，出现了将启动马达的功能和交流发电机的功能合并成单一的起动发电一体机装置，该装置将附件皮带传动装置与发动机曲轴之间进行机械连接，该装置在工作状态下，允许发动机在空转时熄灭，接着在期望汽车重新开始运动时被重新起动，该性能提高了对附件皮带传动装置的要求；目前已有双张紧器应用在起动发电机一体机，以便对同一皮带的两个跨度进行张紧，但此类双张紧器仅能共同地对单一的皮带起作用，不能有效补偿松边和紧边皮带的松紧度；申请号为CN201380073197.5的中国专利公开了一种用于皮带传动装置的皮带张紧装置，通过在发动机的起动发电一体机运行中或启动中引起环绕的皮带的紧边与松边的相应切换，以实现交替式地接受和输出转动力矩，但是皮带的张紧需要带有两个张紧轮的自动张紧器，结构复杂。因此，寻求设计一种双摆臂式自动张紧器，设置带有弹性装置和张紧轮的左右呈对向状态布置的双摆臂结构，在启动和发电状态下通过摆动分别对皮带加载张紧力，双摆臂在弹性装置的作用下将皮带压紧后，依然可以绕底座旋转，进而对逐渐松弛的皮带进行长度变化的补偿。

发明内容：

本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种双摆臂式自动张紧器，以解决固定张紧器位置固定不可调的问题，克服张紧器仅能共同地对单一的皮带起作用、不能往复摆动自动补偿皮带松紧变化的缺陷，解决张紧器在工作过程中磨损严重的问题。

为了实现上述发明目的，本发明涉及的双摆臂式自动张紧器，其主体结构包括底座、起动发电一体机机体、枢轴、第二轴线、壳体、套筒、左摆臂、右摆臂、第一轴线、壳体端张紧轮、摇座、摇座端张紧轮、扭簧、涡卷弹簧、皮带、圆盘、外滑动垫片、内滑动垫片、滑动轴承、起动发电一体机皮带轮、波形弹簧、发动机曲轴皮带轮、空调压缩机皮带轮、第一皮带段和第二皮带段；底座安装在起动发电一体机机体上，底座上安装固定有枢轴，枢轴的轴线为第二轴线；壳体的中心固定有套筒，套筒与底座上的枢轴配合，能围绕第二轴线转动；起动发电一体机的主轴轴线为第一轴线，第二轴线在第一轴线的上方，左摆臂的一端固定连接在壳体上，左摆臂的另一端部安装壳体端张紧轮，右摆臂的一端固连在摇座上，右摆臂的另一端部安装摇座端张紧轮，左摆臂和右摆臂能以枢轴为支点围绕共同的第二轴线旋转；左摆臂和右摆臂呈对向布置围绕在起动发电一体机皮带轮的周围，形成弧形包围，在壳体端张紧轮和摇座端张紧轮之间形成一个缺口，供缠绕皮带用；在壳体和摇座之间安装有扭簧或者涡卷弹簧，扭簧或者涡卷弹簧的一端扭臂固定在壳体的内部侧壁卡槽处，扭簧的另一端扭臂固定在摇座的内部侧壁的卡槽处，涡卷弹簧的另一端扭臂固定在摇座内部中心套筒的卡槽处，预先对扭簧或者涡卷弹簧施加一定的扭矩，在扭矩的作用下，扭簧或者涡卷弹簧两端的扭臂对壳体和摇座产生扭力，分别通过左摆臂和壳体端张紧轮、右摆臂和摇座端张紧轮对皮带施加张紧力；在壳体和底座之间安装内滑动垫片，内滑动垫片使用减摩材料制作，降低了磨损，摩擦的同时也产生阻尼；壳体中心的套筒和枢轴之间安装滑动轴承，滑动轴承使用减摩材料制作；在起动发电一体机不断的起动和发电循环中，皮带的第一皮带段和第二皮带段反复处于松紧交替状态，壳体端张紧轮和摇座端张紧轮也不断的围绕着第一轴线，在顺时针和逆时针两个方向往复摆动，左摆臂和右摆臂以第二轴线为中心支点围绕第一轴线往复摆动，对皮带进行松紧补偿，使皮带张紧；枢轴上与摇座相接触的部位固定安装圆盘，摇座与枢轴和圆盘之间相对转动，在摇座和圆盘的接触表面的摩擦部位安装外滑动垫片，外滑动垫片使用减摩材料制作，降低了磨损，摩擦的同时产生一定的阻尼；摇座中心的套筒和枢轴之间安装滑动轴承，滑动轴承使用减摩材料制作；在摇座与外滑动垫片之间、外滑动垫片与圆盘之间、壳体与内滑动垫片之间、内滑动垫片与底座之间、套筒与滑动轴承之间、滑动轴承与枢轴之间涂抹润滑材料，降低磨损，摩擦的同时产生一定的阻尼，使活动部件的摩擦最小化而增加皮带的预期寿命以及张紧器的预期寿命，润滑材料选用润滑脂或固体润滑剂等。

本发明与现有技术相比，设置双摆臂，张紧器位置可以绕轴线摆动；设置弹性装置，使张紧轮能往复摆动自动调整补偿皮带松紧变化；减小各运动部件间的磨损；其整体结构设计简单，原理科学，便于操作，使用方便，安全可靠，应用环境友好。

附图说明：

图1是本发明的整体结构的具体应用原理示意图。

图2是本发明采用扭簧结构的主视整体结构原理示意图。

图3是本发明采用扭簧结构的俯视剖面整体结构原理示意图。

图4是本发明采用涡卷弹簧结构的主视整体结构原理示意图。

图5是本发明采用涡卷弹簧结构的俯视剖面整体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例：

本实施例涉及的双摆臂式自动张紧器，其主体结构包括：底座1、起动发电一体机机体2、枢轴3、第二轴线4、壳体5、套筒6、左摆臂7、右摆臂8、第一轴线9、壳体端张紧轮10、摇座11、摇座端张紧轮12、扭簧13、涡卷弹簧14、皮带15、圆盘16、外滑动垫片17、内滑动垫片18、滑动轴承19、起动发电一体机皮带轮20、波形弹簧21、发动机曲轴皮带轮22、空调压缩机皮带轮23、第一皮带段24和第二皮带段25；底座1安装在起动发电一体机机体2上，底座1上安装固定有枢轴3，枢轴3的轴线为第二轴线4；壳体5的中心固定有套筒6，套筒6与底座1上的枢轴3配合，能围绕第二轴线4转动；起动发电一体机的主轴轴线为第一轴线9，第二轴线4在第一轴线9的上方，左摆臂7的一端固定连接在壳体5上，左摆臂7的另一端部安装壳体端张紧轮10，右摆臂8的一端固连在摇座11上，右摆臂8的另一端部安装摇座端张紧轮12，左摆臂7和右摆臂8能以枢轴3为支点围绕共同的第二轴线4旋转；左摆臂7和右摆臂8呈对向布置围绕在起动发电一体机皮带轮20的周围，形成弧形包围，在壳体端张紧轮10和摇座端张紧轮12之间形成一个缺口，供缠绕皮带15用；在壳体5和摇座11之间安装有扭簧13或者涡卷弹簧14，扭簧13或者涡卷弹簧14的一端扭臂固定在壳体5的内部侧壁卡槽处，扭簧13的另一端扭臂固定在摇座11的内部侧壁的卡槽处，涡卷弹簧14的另一端扭臂固定在摇座11内部中心套筒6的卡槽处，预先对扭簧13或者涡卷弹簧14施加一定的扭矩，在扭矩的作用下，扭簧13或者涡卷弹簧14两端的扭臂对壳体5和摇座11产生扭力，分别通过左摆臂7和壳体端张紧轮10、右摆臂8和摇座端张紧轮12对皮带15施加张紧力；在壳体5和底座1之间安装内滑动垫片18，内滑动垫片18使用减摩材料制作，降低了磨损，摩擦的同时也产生阻尼；壳体5中心的套筒6和枢轴3之间安装滑动轴承19，滑动轴承19使用减摩材料制作；在起动发电一体机不断的起动和发电循环中，皮带15的第一皮带段24和第二皮带段25反复处于松紧交替状态，壳体端张紧轮10和摇座端张紧轮12也不断的围绕着第一轴线9，在顺时针和逆时针两个方向往复摆动，左摆臂7和右摆臂8以第二轴线4为中心支点围绕第一轴线9往复摆动，对皮带15进行松紧补偿，使皮带15张紧；枢轴3上与摇座11相接触的部位固定安装圆盘16，摇座11与枢轴3和圆盘16之间相对转动，在摇座11和圆盘16的接触表面的摩擦部位安装外滑动垫片17，外滑动垫片17使用减摩材料制作，降低了磨损，摩擦的同时产生一定的阻尼；摇座11中心的套筒6和枢轴3之间安装滑动轴承19，滑动轴承19使用减摩材料制作；在摇座11与外滑动垫片17之间、外滑动垫片17与圆盘16之间、壳体5与内滑动垫片18之间、内滑动垫片18与底座1之间、套筒6与滑动轴承19之间、滑动轴承19与枢轴3之间涂抹润滑材料，降低磨损，摩擦的同时产生一定的阻尼，使活动部件的摩擦最小化而增加皮带15的预期寿命以及张紧器的预期寿命，润滑材料选用润滑脂或固体润滑剂等。

枢轴3、摇座11、底座1、壳体5、内滑动垫片18、外滑动垫片17、圆盘16在第二轴线4的方向，由于设计和制造的影响，都有一定的误差，因此装配后摩擦面之间无法保证间隙为零的装配，产生间隙，会导致自动张紧器不能提供足够的阻尼，并且产生异响；产生过盈，特别是较大的过盈，会导致自动张紧器无法工作而失效。采用扭簧13，特别是节距大于簧丝直径的扭簧13，装配后扭簧13在使用中除了产生一定的扭矩外，也可以在轴向方向进行压缩，因此可以使用扭簧13的压缩补偿枢轴3、摇座11、底座1、壳体5、内滑动垫片18、外滑动垫片17、圆盘16在第二轴线4轴向方向上的公差影响，以及在枢轴3、摇座11、底座1、壳体5、内滑动垫片18、外滑动垫片17、圆盘16端面之间产生合适的轴向压力，使各接触部位无间隙的摩擦，同时产生合适的阻尼。

涡卷弹簧14在使用中不能在轴向方向进行压缩，因此无法补偿枢轴3、摇座11、底座1、壳体5、内滑动垫片18、外滑动垫片17、圆盘16在第二轴线4轴向方向上的公差影响，由于设计和制造的影响，都有一定的误差，因此装配后摩擦面之间无法保证间隙为零的装配，产生间隙，会导致自动张紧器不能提供足够的阻尼，并且产生异响；产生过盈，特别是较大的过盈，会导致自动张紧器无法工作而失效。因此在底座1和壳体5之间，使用波形弹簧21对枢轴3、摇座11、底座1、壳体5、内滑动垫片18、外滑动垫片17、圆盘16之间的轴向间隙进行补偿，枢轴3、摇座11、底座1、壳体5、内滑动垫片18、外滑动垫片17、圆盘16之间轴向方向设计一定的间隙，装配后轴向压缩消除间隙后继续压缩，使波形弹簧21轴向方向产生一定的压缩量，产生一定的预紧力，可以保证枢轴3、摇座11、底座1、壳体5、内滑动垫片18、外滑动垫片17、圆盘16之间产生合适的阻尼。

本实施例在使用时，将皮带15缠绕在起动发电一体机皮带轮20、壳体端张紧轮10、摇座端张紧轮12、外部的发动机曲轴皮带轮22和空调压缩机皮带轮23之间，当起动发电一体机静止需要启动时，起动发电一体机首先作为电动机，由起动发电一体机皮带轮20带动皮带15的第一皮带段24，第一皮带段24张紧并传递动力，皮带15带动发动机曲轴皮带轮22旋转，壳体端张紧轮10第一皮带段24的张紧力作用下朝逆时针方向旋转，壳体端张紧轮10并推动左摆臂7围绕第一周线顺时针摆动；此时第二皮带段25的皮带15松弛不传递动力，空调压缩机皮带轮23在右摆臂8、扭簧13或涡卷弹簧14的作用下，围绕第一轴线9顺时针旋转，张紧皮带15，防止皮带15松弛抖动，同时给皮带15施加一定的张紧力，提高动力传递，带动发动机曲轴皮带轮22旋转，使发动机在很短时间内达到起动转速，达到起动转速后发动机喷油点火，开始正常运转。

当发动机喷油点火启动后，起动发电一体机在电脑控制下通过控制系统切换为发电机，由发动机曲轴皮带轮22通过皮带15带动空调压缩机皮带轮23旋转，第二皮带段25张紧并传递动力带动起动发电一体机皮带轮20旋转，摇座端张紧轮12在第二皮带段25张紧力的作用下，围绕第一轴线9朝逆时针方向旋转，此时第一皮带段24松弛抖动，壳体端张紧轮10围绕第一轴线9顺时针旋转，张紧皮带15，防止皮带15松弛抖动，同时给皮带15施加一定的张紧力，提高动力传递，带动起动发电一体机皮带轮20旋转，使起动发电一体机处于发电状态，供应整车电器设备使用；在起动发电一体机不断的起动和发电循环中，皮带15的第一皮带段24和第二皮带段25反复处于松紧交替状态，而张紧皮带15的壳体端张紧轮10和摇座端张紧轮12也不断的围绕着第一轴线9，在顺时针和逆时针两个方向往复摆动，对皮带15进行张紧。

Claims (1)

1.一种双摆臂式自动张紧器，其特征在于主体结构包括底座、起动发电一体机机体、枢轴、第二轴线、壳体、套筒、左摆臂、右摆臂、第一轴线、壳体端张紧轮、摇座、摇座端张紧轮、扭簧、涡卷弹簧、皮带、圆盘、外滑动垫片、内滑动垫片、滑动轴承、起动发电一体机皮带轮、波形弹簧、发动机曲轴皮带轮、空调压缩机皮带轮、第一皮带段和第二皮带段；底座安装在起动发电一体机机体上，底座上安装固定有枢轴，枢轴的轴线为第二轴线；壳体的中心固定有套筒，套筒与底座上的枢轴配合，能围绕第二轴线转动；起动发电一体机的主轴轴线为第一轴线，第二轴线在第一轴线的上方，左摆臂的一端固定连接在壳体上，左摆臂的另一端部安装壳体端张紧轮，右摆臂的一端固连在摇座上，右摆臂的另一端部安装摇座端张紧轮，左摆臂和右摆臂能以枢轴为支点围绕共同的第二轴线旋转；左摆臂和右摆臂呈对向布置围绕在起动发电一体机皮带轮的周围，形成弧形包围，在壳体端张紧轮和摇座端张紧轮之间形成一个缺口，供缠绕皮带用；在壳体和摇座之间安装有扭簧或者涡卷弹簧，扭簧或者涡卷弹簧的一端扭臂固定在壳体的内部侧壁卡槽处，扭簧的另一端扭臂固定在摇座的内部侧壁的卡槽处，涡卷弹簧的另一端扭臂固定在摇座内部中心套筒的卡槽处，预先对扭簧或者涡卷弹簧施加一定的扭矩，在扭矩的作用下，扭簧或者涡卷弹簧两端的扭臂对壳体和摇座产生扭力，分别通过左摆臂和壳体端张紧轮、右摆臂和摇座端张紧轮对皮带施加张紧力；在壳体和底座之间安装内滑动垫片，内滑动垫片使用减摩材料制作，降低了磨损，摩擦的同时也产生阻尼；壳体中心的套筒和枢轴之间安装滑动轴承，滑动轴承使用减摩材料制作；在起动发电一体机不断的起动和发电循环中，皮带的第一皮带段和第二皮带段反复处于松紧交替状态，壳体端张紧轮和摇座端张紧轮也不断的围绕着第一轴线，在顺时针和逆时针两个方向往复摆动，左摆臂和右摆臂以第二轴线为中心支点围绕第一轴线往复摆动，对皮带进行松紧补偿，使皮带张紧；枢轴上与摇座相接触的部位固定安装圆盘，摇座与枢轴和圆盘之间相对转动，在摇座和圆盘的接触表面的摩擦部位安装外滑动垫片，外滑动垫片使用减摩材料制作，降低了磨损，摩擦的同时产生一定的阻尼；摇座中心的套筒和枢轴之间安装滑动轴承，滑动轴承使用减摩材料制作；在摇座与外滑动垫片之间、外滑动垫片与圆盘之间、壳体与内滑动垫片之间、内滑动垫片与底座之间、套筒与滑动轴承之间、滑动轴承与枢轴之间涂抹润滑材料，降低磨损，摩擦的同时产生一定的阻尼，使活动部件的摩擦最小化而增加皮带的预期寿命以及张紧器的预期寿命，润滑材料选用润滑脂或固体润滑剂等。