CN109764070A - 一种内燃机曲轴解耦器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内燃机曲轴解耦器，包括输入动力的曲轴、安装在曲轴上的正时带轮、固连在正时带轮腹板侧面上的内轮以及套装在内轮上输出动力的带轮，位于内轮与带轮之间设有单向传递扭矩的单向机构，曲轴转速大于带轮转速时，所述单向机构将通过内轮传递来的曲轴扭矩传递到带轮上输出；曲轴转速小于带轮转速时，所述单向机构断开带轮与内轮之间的承载连接而使曲轴与带轮之间处于传动脱离状态。本发明采用单向机构实现曲轴与带轮之间扭矩传输的连接与脱离，可以有效解除曲轴扭振对内燃机传动轮系产生的不利影响，有效缓解轮系振动、皮带打滑等现象的发生，提高内燃机传动轮系的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，尤其是一种内燃机曲轴解耦器。
背景技术
现有内燃机轮系的传动结构中，发电机将动力传递给曲轴，曲轴通过安装在其上的传动带轮将动力传递到轮系的各个传动轮。但在实际使用中，曲轴受力产生的扭振对内燃机轮系的影响较大，容易导致轮系振动、传动带轮出现打滑等一系列异常现象，缩短内燃机轮系整体使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种能有效解除曲轴受力扭振对内燃机轮系所造成不利影响的内燃机曲轴解耦器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内燃机曲轴解耦器，包括输入动力的曲轴、安装在曲轴上的正时带轮、固连在正时带轮腹板侧面上的内轮以及套装在内轮上输出动力的带轮，位于内轮与带轮之间设有单向传递扭矩的单向机构，曲轴转速大于带轮转速时，所述单向机构将通过内轮传递来的曲轴扭矩传递到带轮上输出；曲轴转速小于带轮转速时，所述单向机构断开带轮与内轮之间的承载连接而使曲轴与带轮之间处于传动脱离状态。
优选地，所述的单向机构为单向轴承。
具体说，所述的单向轴承包括固定在带轮轴孔内的外环、固定在内轮外周面的内环以及位于外环与内环之间的保持架，所述保持架周向均布有若干缺口，所述缺口内均设有传递扭矩的离合器滚子，所述内环的外周面上对应所述缺口位置开设有可容纳离合器滚子的凹腔，所述凹腔包括一端低另一端高的工作段，所述工作段的低端向上抬高形成第一挡边段，所述工作段的高端向上抬高形成第二挡边段，所述离合器滚子位于凹腔的工作段处，所述保持架上固定有用于将离合器滚子向凹腔的第二挡边段方向推压的弹簧片。
进一步地，为防止运转时离合器滚子出现倾斜现象，所述的第一挡边段及第二挡边段均为内凹圆弧面。
优选地，所述的内环套设在内轮外周上与内轮过盈配合，内环上的凹腔采用冲压成型，以方便制作。
所述的内轮外周设有一对相距的轴向挡圈，所述轴向挡圈分别位于保持架的两端，以实现对保持架两端的轴向支承作用，消除或降低保持架在较大冲击载荷下变形和损坏的风险。
更进一步地，所述内轮外周两端分别轴向固定有支撑轴承，所述支撑轴承的外圈与带轮的轴孔配合，位于内轮左端的支撑轴承将内轮左端的轴向挡圈抵压在内环的左端面上，所述内轮右端的支撑轴承将内轮右端的轴向挡圈抵压在内环的右端面上。
本发明的有益效果是：本发明采用单向机构实现曲轴与带轮之间扭矩传输的连接与脱离，将曲轴传递到内轮上的扭矩传递到带轮上输出，从而可以有效解除曲轴的扭振对内燃机传动轮系产生的不利影响，有效缓解轮系振动、皮带打滑等现象的发生，提高内燃机传动轮系的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的轴向剖视结构示意图。
图3是本发明的径向剖视结构示意图。
图4是图3中A处的放大结构示意图。
图5是本发明所述保持架的局部放大示意图。
图6是本发明所述内燃机轮系结构示意图。
图中：1.曲轴，2.正时带轮，3.内轮，4.带轮，5.外环，6.内环，7.保持架，7-1.缺口，8.离合器滚子，9.凹腔，9-1.工作段，9-2.第一挡边段，9-3.第二挡边段，10.弹簧片，11.轴向挡圈，12.支撑轴承
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。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。
如图1～图5所示的一种内燃机曲轴解耦器，包括输入动力的曲轴1，曲轴1一端通过平键安装有正时带轮2，正时带轮2腹板侧面上固连有内轮3，输出动力的带轮4套装在内轮3上，位于内轮3与带轮4之间设有传递扭矩的单向机构。
本实施例中的单向机构采用单向轴承，所述的单向轴承包括固定在带轮4轴孔内的外环5、固定在内轮3外周面的内环6以及位于外环5与内环6之间的保持架7，外环5与带轮4轴孔之间采用过盈配合实现二者固连，内环6与内轮3外周采用过盈配合实现二者固连。
所述保持架7周向均布有若干缺口7-1，所述缺口7-1内均设有传递扭矩的离合器滚子8，所述内环6的外周面上对应所述缺口7-1位置开设有可容纳离合器滚子8的凹腔9，所述凹腔9采用冲压成型，方便加工。
所述凹腔9包括左端低、右端高的工作段9-1，所述工作段9-1的左端向上抬高形成第一挡边段9-2，工作段9-1的右端向上抬高形成第二挡边段9-3，所述离合器滚子8位于凹腔9的工作段9-1处。
所述的第一挡边段9-2和第二挡边段9-3均为内凹圆弧面，以防止运转时离合器滚子8发生倾斜现象。所述第一挡边段9-2的顶端与底端之间的高度差≥5mm，该高度差h实际上指的是：内环6上位于第一挡边段9-2的顶端最外侧所在半径与内环6上位于第一挡边段9-2的底端最内侧所在半径之间的差值。
所述第二挡边段9-3的顶端与底端之间的高度差≥5mm，该高度差实际上指的是：内环6上位于第二挡边段9-3的顶端最外侧所在半径与内环6上位于第二挡边段9-3的底端最内侧所在半径之间的差值。
所述保持架7上固定有用于将离合器滚子8向凹腔9的第二挡边段9-3方向推压的弹簧片10，所述弹簧片10包括固定在保持架7上的夹持部，位于夹持部的一侧固定有两个对应抵压在缺口7-1内的离合器滚子8侧面上的弹力片。
所述的内轮3外周设有一对相距的轴向挡圈11，所述轴向挡圈11分别位于保持架7的两端，通过两个轴向挡圈11对保持架7进行轴向定位，实现内轮3、内环6、轴向挡圈11及保持架7的同步转动，避免轴向挡圈11与保持架7之间产生相对运动摩擦，从而降低噪音，提高使用寿命。
所述内轮3外周两端分别采用过盈配合轴向固定有支撑轴承12，所述支撑轴承12的外圈与带轮4的轴孔配合，位于内轮3左端的支撑轴承12将内轮3左端的轴向挡圈11抵压在内环6的左端面上，所述内轮3右端的支撑轴承12将内轮3右端的轴向挡圈11抵压在内环6的右端面上。同时利用轴向挡圈11对保持架7所起的轴向支承作用，消除或降低保持架7在大的冲击载荷下变形和损坏的风险。
如图6所示的是内燃机轮系结构示意简图，使用时，曲轴1为逆时针旋转，由曲轴1输入的动力通过正时齿轮2传递到内轮3上经单向轴承传递而驱动带轮4旋转，带轮4的旋转带动内燃机整套轮系的运转。
当曲轴1速度大于带轮4速度时，离合器滚子8与凹腔9的工作段9-1上靠近第二挡边段9-3一侧接触，曲轴1与带轮4之间的传动连接结合，从而利用离合器滚子8将曲轴1传递到内轮3上的扭矩传递到带轮4上，即单向轴承进入啮合状态，
当曲轴1速度下降小于带轮4速度时，离合器滚子8移动至凹腔9的工作段9-1上靠近第一挡边段9-2一侧，单向轴承断开带轮4与内轮3之间的承载连接，即带轮4与内轮3之间的单向轴承实现解锁，曲轴1与带轮4之间的传动连接处于脱离状态。
本发明采用单向机构实现曲轴1与带轮4之间扭矩传输的连接与脱离，将与曲轴1固连的正时齿轮2，通过螺栓连接内轮3而传递动力，由离合器滚子8将曲轴1传递到内轮3上的扭矩传递到带轮4上输出，从而可以有效解除曲轴1的扭振对内燃机传动轮系产生的不利影响，有效缓解轮系振动、皮带打滑等现象的发生，提高内燃机传动轮系的使用寿命。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种内燃机曲轴解耦器，包括输入动力的曲轴(1)、安装在曲轴(1)上的正时带轮(2)、固连在正时带轮(2)腹板侧面上的内轮(3)以及套装在内轮(3)上输出动力的带轮(4)，其特征是：位于内轮(3)与带轮(4)之间设有单向传递扭矩的单向机构，曲轴(1)转速大于带轮(4)转速时，所述单向机构将通过内轮(3)传递来的曲轴(1)扭矩传递到带轮(4)上输出；曲轴(1)转速小于带轮(4)转速时，所述单向机构断开带轮(4)与内轮(3)之间的承载连接而使曲轴(1)与带轮(4)之间处于传动脱离状态。
2.如权利要求1所述的内燃机曲轴解耦器，其特征是：所述的单向机构为单向轴承。
3.如权利要求2所述的内燃机曲轴解耦器，其特征是：所述的单向轴承包括固定在带轮(4)轴孔内的外环(5)、固定在内轮(3)外周面的内环(6)以及位于外环(5)与内环(6)之间的保持架(7)，所述保持架(7)周向均布有若干缺口(7-1)，所述缺口(7-1)内设有传递扭矩的离合器滚子(8)，所述内环(6)的外周面上对应所述缺口(7-1)位置开设有可容纳离合器滚子(8)的凹腔(9)，所述凹腔(9)包括一端低另一端高的工作段(9-1)，所述工作段(9-1)的低端向上抬高形成第一挡边段(9-2)，所述工作段(9-1)的高端向上抬高形成第二挡边段(9-3)，所述离合器滚子(8)位于凹腔(9)的工作段(9-1)处，所述保持架(7)上固定有用于将离合器滚子(8)向凹腔(9)的第二挡边段(9-3)方向推压的弹簧片(10)。
4.如权利要求3所述的内燃机曲轴解耦器，其特征是：所述的第一挡边段(9-2)和第二挡边段(9-3)均为内凹圆弧面。
5.如权利要求3所述的内燃机曲轴解耦器，其特征是：所述的内环(6)套设在内轮(3)外周上与内轮(3)过盈配合，内环(6)上的凹腔(9)采用冲压成型。
6.如权利要求5所述的内燃机曲轴解耦器，其特征是：所述的内轮(3)外周设有一对相距的轴向挡圈(11)，所述轴向挡圈(11)分别位于保持架(7)的两端。
7.如权利要求6所述的内燃机曲轴解耦器，其特征是：所述内轮(3)外周两端分别轴向固定有支撑轴承(12)，所述支撑轴承(12)的外圈与带轮(4)的轴孔配合，位于内轮(3)左端的支撑轴承(12)将内轮(3)左端的轴向挡圈(11)抵压在内环(6)的左端面上，所述内轮(3)右端的支撑轴承(12)将内轮(3)右端的轴向挡圈(11)抵压在内环(6)的右端面上。
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