CN107989695A - 电动盘车装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动盘车装置及其控制方法，该电动盘车装置用于驱动发动机的曲轴转动，包括电动机、联接盘以及与所述电动机通过第一花键连接的行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构的输出轴通过第二花键与所述联接盘连接，所述联接盘通过螺栓与飞轮固定连接，所述飞轮与所述发动机的曲轴相连，所述电动机的旋转能够带动所述曲轴转动。本发明通过电动机加行星齿轮减速机构的结构来实现盘车，使曲轴转动角度更精确，一个人即可操作实现盘车，省时省力且通用性强。

Description

电动盘车装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电动盘车技术领域，特别是涉及一种电动盘车装置及其控制方法。

背景技术

盘车是指在启动发动机前，使发动机曲轴在静态下旋转，用以调整气门相位、气门间隙或测量气门升程等。目前，一般通过手工盘车或者机械盘车的方式对发动机的曲轴转角进行调整。

中国专利文件CN202596889U公开了一种盘车装置，该盘车机构采用与起动机在飞轮壳的安装位置相同的结构，可以直接利用发动机自身启动马达安装孔固定本装置，实现齿轮与飞轮齿圈的啮合，转动齿轮轴、盘动齿轮，进而驱动齿圈，采用小传动比驱动方式对发动机进行盘车。

中国专利文件CN201057090Y公开了一种曲轴电动盘车装置，用以驱动柴油机的曲轴转动，该盘车装置包括：电动机、主动齿轮、从动齿轮、蜗杆、涡轮、盘车齿轮以及一操作部件，其中电动机具有一电机轴，主动齿轮设于电机轴上，从动齿轮与主动齿轮啮合，蜗杆与从动齿轮同轴设置，涡轮与蜗杆配合设置，盘车齿轮与涡轮同轴设置，而操作部件使盘车齿轮与曲轴的飞轮啮合或脱开。本实用新型的盘车装置可适用于大中型中高速柴油机。

上述盘车装置由于飞轮齿圈的齿模数和压力角等齿轮参数不确定，且飞轮齿圈到飞轮壳安装面距离不确定，因此盘车机构通用性较差。CN202596889U公开的盘车装置采用棘轮扳手进行盘车，无法做到自动盘车；CN201057090Y公开的曲轴电动盘车装置采用涡轮蜗杆及普通齿轮双减速的装置，结构比较复杂，占用空间大，不利于布置。

此外，在绘制某一款发动机进、排气门升程曲线时，曲轴需要每旋转一定的角度(例如2°)记录一次，传统的盘车机构需要人力盘车，至少需要三个人才能完成(一人负责盘车，一人负责记录角度，另外一人需要读取气门升程值并记录，且人工盘车旋转角度难以做到精确)，造成人员浪费。目前发动机没有适合、有效、省时、省力和高精度的装置用于盘车。

发明内容

本发明的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种电动盘车装置，用于驱动发动机的曲轴转动，包括电动机、联接盘以及与所述电动机通过第一花键连接的行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构的输出轴通过第二花键与所述联接盘连接，所述联接盘通过螺栓与飞轮固定连接，所述飞轮与所述发动机的曲轴相连，所述电动机的旋转能够带动所述曲轴转动。

进一步地，还包括用于保护所述飞轮的飞轮壳，所述飞轮壳的中部设有曲轴安装孔。

进一步地，还包括用于固定所述电动机和所述行星齿轮减速机构的支撑板，所述支撑板的一端通过螺栓与所述飞轮壳固定连接，所述支撑板的另一端通过螺栓与所述行星齿轮减速机构固定连接。

进一步地，所述电动机的轴身开设有键槽，所述键槽与所述行星齿轮减速机构的齿轮通过所述第一花键配合连接。

进一步地，所述联接盘上设有与所述第二花键的花键轴配合的花键毂。

进一步地，所述第二花键为矩形花键。

进一步地，所述行星齿轮减速机构为两级或多级。

进一步地，所述飞轮与所述曲轴之间安装有轴承。

本发明还提供了一种上述电动盘车装置的控制方法，包括：

利用控制器向所述电动机发送发动机曲轴的旋转角度和转速指令；

电动机根据所述发动机曲轴的旋转角度和转速指令通过所述行星齿轮减速机构对所述曲轴进行转角调整，实现精确盘车。

进一步地，操作人员设置所述发动机曲轴的旋转角度和转速。

本发明的优点如下：

(1)本发明通过电动机加行星齿轮减速机构的结构来实现盘车，使曲轴转动角度更精确，一个人即可操作实现盘车，省时省力。

(2)本发明通过飞轮的端面安装来驱动发动机的曲轴旋转，对于大多发动机的飞轮壳的止口定位和连接螺孔的分布符合SAE标准，通用性更强。

(3)采用两级或多级行星齿轮减速机构，结构紧凑，可实现较大的减速比。

(4)本发明电动机旋转产生的扭矩大、可实现正反转，并且拆装方便。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例提供的电动盘车装置的剖面图；

图中附图标记如下：

10-曲轴 20-飞轮

1-电动机 2-行星齿轮减速机构

3-联接盘 4-飞轮壳

5-第一花键 6-第二花键

7-支撑板 8-轴承

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的实施方式提供的电动盘车装置的剖面图。如图1所示，本电动盘车装置用于驱动发动机的曲轴10转动，包括电动机1、联接盘3以及与电动机1通过第一花键5连接的行星齿轮减速机构2，行星齿轮减速机构2的输出轴通过第二花键6与联接盘3连接，联接盘3通过螺栓与飞轮20固定连接，飞轮20与发动机的曲轴10相连，电动机1旋转，动力通过第一花键5、行星齿轮减速机构2、第二花键6、联接盘3带动飞轮20旋转，最终带动发动机的曲轴10转动一定的角度，实现盘车。

行星齿轮减速机构2采用两级或多级，结构紧凑，可实现较大的减速比。电动机1的轴身开设有键槽，行星齿轮减速机构2的齿轮通过第一花键5配合连接。

飞轮20周围设有对飞轮20的旋转起安全防护的作用的飞轮壳4，飞轮壳4的中部设有曲轴安装孔，使得曲轴10沿轴向方向经曲轴安装孔穿过飞轮壳4，飞轮壳4的本体上还设有多条加强筋。

本电动盘车装置还包括用于固定电动机1和行星齿轮减速机构2的支撑板7，支撑板7通过飞轮壳4的止口定位，支撑板7的一端通过螺栓与飞轮壳4固定连接，支撑板7的另一端通过螺栓与行星齿轮减速机构2固定连接。

本电动盘车装置通过飞轮20的端面安装来驱动发动机的曲轴10旋转，对于国内发动机和大部分国外发动机的飞轮壳4的止口定位和连接螺孔及分布符合SAE 1#、SAE 2#、SAE 3#标准接口，对应所装配的离合器壳分别为SAE1#、SAE2#、SAE3#，通用性更强。

优选实施中，第二花键6处采用矩形花键连接，鉴于飞轮20的端面到飞轮壳4的安装端面的尺寸为非标准尺寸，第二花键6的有效长度可以做的更长。联接盘3上设有与第二花键6的花键轴配合的花键毂，可以沿轴向移动，使得本电动盘车装置通用性更强。

飞轮20与曲轴10之间安装有轴承8，轴承8为导向轴承，在离合器分离状态下防止曲轴10径向跳动。

本发明还提供了一种利用控制器(或单片机)控制上述电动盘车装置的方法，具体控制方法包括：

(1)控制器向电动机1发送发动机的曲轴10的旋转角度和转速指令；

(2)电动机1根据发动机的曲轴10的旋转角度和转速指令通过行星齿轮减速机构2对曲轴10进行转角调整，实现精确盘车动作。

利用该控制方法盘车转角精确，盘车效率高，电动机高速转动时，可以在短时间内将发动机的曲轴10旋转到预定位置；可实现自动盘车，操作人员劳动强度小，只需根据需要设置相应的转速和转角即可。

当电动盘车装置将飞轮20盘到指定的角度时，控制器控制电动机1停止转动，可将飞轮20锁定在指定的角度。

在绘制某一款发动机进、排气门升程曲线时，需要曲轴10每隔一定的角度(例如2°)记录一次进、排气门的升程，记录下完整的进排气门升程需要曲轴5转动多次，采用本电动盘车装置仅需每次电动机1旋转一定的角度即可，操作省时省力。具体控制方法包括：

(1)控制器控制电动机1正转或反转调节发动机的初始位置。

(2)控制器控制电动机1旋转固定角度，带动曲轴10旋转一定角度(例如2°)，并记录此时的进、排气门升程。

(3)控制器控制电动机1每隔一定上述固定的角度旋转并记录，实现精确盘车。

本发明通过电动机加行星齿轮减速机构的结构来实现盘车，可实现正、反转以及固定角度旋转，使曲轴转动角度更精确，一人即可操作实现盘车，省时省力，并且本装置拆装方便。

需要指出的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电动盘车装置，用于驱动发动机的曲轴转动，其特征在于，包括电动机、联接盘以及与所述电动机通过第一花键连接的行星齿轮减速机构，所述行星齿轮减速机构的输出轴通过第二花键与所述联接盘连接，所述联接盘通过螺栓与飞轮固定连接，所述飞轮与所述发动机的曲轴相连，所述电动机的旋转能够带动所述曲轴转动。

2.根据权利要求1所述的电动盘车装置，其特征在于，还包括用于保护所述飞轮的飞轮壳，所述飞轮壳的中部设有曲轴安装孔。

3.根据权利要求2所述的电动盘车装置，其特征在于，还包括用于固定所述电动机和所述行星齿轮减速机构的支撑板，所述支撑板的一端通过螺栓与所述飞轮壳固定连接，所述支撑板的另一端通过螺栓与所述行星齿轮减速机构固定连接。

4.根据权利要求1所述的电动盘车装置，其特征在于，所述电动机的轴身开设有键槽，所述键槽与所述行星齿轮减速机构的齿轮通过所述第一花键配合连接。

5.根据权利要求1所述的电动盘车装置，其特征在于，所述联接盘上设有与所述第二花键的花键轴配合的花键毂。

6.根据权利要求5所述的电动盘车装置，其特征在于，所述第二花键为矩形花键。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电动盘车装置，其特征在于，所述行星齿轮减速机构为两级或多级。

8.根据权利要求1至6中的任一项所述的电动盘车装置，其特征在于，所述飞轮与所述曲轴之间安装有轴承。

9.一种电动盘车装置控制方法，用于控制权利要求1至8中的任一项所述的电动盘车装置，其特征在于，包括：

利用控制器向所述电动机发送发动机曲轴的旋转角度和转速指令；

电动机根据所述发动机曲轴的旋转角度和转速指令通过所述行星齿轮减速机构对所述曲轴进行转角调整，实现精确盘车。

10.根据权利要求9所述的电动盘车装置控制方法，其特征在于，操作人员设置所述发动机曲轴的旋转角度和转速。