CN109838528B - 一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，包括输入轴、输出轴和差速组件，输入轴和输出轴通过差速组件连接，差速组件安装在固定基础上。本装置提供的扭矩限制脱扣器用于连接柴油机的输出轴与发电机的输入轴，用于将柴油机的输出功率传递给发电机用于其发电使用；差速组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、配速锥齿轮，第一锥齿轮传动连接在输入轴的一端，第二锥齿轮传动连接在输出轴的一端，输入轴与输出轴轴线重合，配速锥齿轮安装在行星轴上。本装置的输入轴和输出轴通过差速组件连接在一起，差速组件能够在传递的扭矩超过一定程度后，使得输入轴与输出轴的转速产生差异，防止超功率运行损伤机组。

Description

一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器

技术领域

本发明涉及联轴器领域，具体是一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器。

背景技术

柴油发电机是一种以柴油机为原动机，带动发电机运行的动力机械，在移动供电场合或应急供电情况下被大量使用。

现有技术中，柴油机的输出轴和发电机的输入轴一般直接通过联轴器连接在一起，发电机负载增大时，柴油机的输出功率也随之增大，但柴油机的输出功率有限，不能无限增大，发电机负载的超额增大可能会损伤柴油机，现有的联轴器种类中，有一种扭矩限制联轴器，扭矩超过一定程度后，会直接脱开，但在负载降低至额定负载以下后，并不能自动闭合，每次都需要人工手动复位联轴器才能再次运行；柴油机的输出功率有时也会富余，在发电机负载较低时，柴油机的这部分富余能量并没有得到充分利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，包括输入轴、输出轴和差速组件，输入轴和输出轴通过差速组件连接，差速组件安装在固定基础上。本装置提供的扭矩限制脱扣器用于连接柴油机的输出轴与发电机的输入轴，用于将柴油机的输出功率传递给发电机用于其发电使用，本装置的输入轴可以是通过联轴器连接柴油机输出轴的，也可以是柴油机输出轴直接作为本装置的输入轴，本装置的输出轴可以是通过联轴器连接发电机输入轴的，也可以是发电机输入轴直接作为本装置的输出轴，优选两者通过联轴器连接柴油机输出轴与发电机输入轴，因为这样不需要更改柴油机输出轴与发电机输入轴的尺寸；本装置的输入轴和输出轴通过差速组件连接在一起，差速组件能够在传递的扭矩超过一定程度后，使得输入轴与输出轴的转速产生差异，防止超功率运行损伤机组。

进一步的，差速组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、配速锥齿轮和行星轴，第一锥齿轮传动连接在输入轴的一端，第二锥齿轮传动连接在输出轴的一端，输入轴与输出轴轴线重合，配速锥齿轮的轴线与输入轴轴线垂直，配速锥齿轮通过轴承安装在行星轴的一端，第一锥齿轮和第二锥齿轮均与配速锥齿轮啮合连接，输入轴上轴承连接有安装盘，安装盘端面设有若干连接柱，连接柱另一端连接在行星轴上。

第一锥齿轮和第二锥齿轮分别是输入轴和输出轴的动力传递齿轮，其均与配速锥齿轮啮合连接，常规状态时，即忽略机械损失的情况下，输入轴与输出轴的转速与转矩均相等时，配速锥齿轮只在原地进行自转，第一锥齿轮动力传递给配速锥齿轮，配速锥齿轮原地自转将动力传递给第二锥齿轮；当输出轴承受较大扭矩时，即发电机负载增大，输入轴无法提供更大的转矩，第一锥齿轮和第二锥齿轮对于配速锥齿轮的施力不同，促使配速锥齿轮绕输入轴轴线进行公转，配速锥齿轮公转时，其自转轴(行星轴)通过连接柱连接到轴承安装在输入轴的安装盘上，建立齿轮轮系的“行星关系”，配速锥齿轮公转后，输出轴的转速降低，在输入轴功率基本不变时，输出轴去承载更多的转矩，但这是为了不损伤输入轴端部件的措施，输出轴的转速降低会影响发电机实际性能，直观的就是发出的电的频率发生变化，对于电力来说，频率的降低是不可接受的，所以在频率降低后，应当断开发电机负载并检查负载升高的原因，或者在发电机后再加入频率管理模块进行升频处理，但这是不是长远之计，还是应当发出警告提示发电机管理者检查机组。发电机的负载恢复额定负载以下后，配速锥齿轮停止公转，第一锥齿轮和第二锥齿轮再次建立等矩等速关系。

进一步的，差速组件还包括壳体、弹性固定组件、油封和底脚，壳体包裹住第一锥齿轮、第二锥齿轮、配速锥齿轮和行星轴，输入轴、输出轴贯穿壳体壁面伸入壳体内部，壳体通过底脚安装在固定基础上；行星轴远离输入轴的一端设有圆环形卡盘，圆环形卡盘的轴线与输入轴重合，壳体上设有阶梯孔，阶梯孔内设有弹性固定组件，卡盘端面设有若干沿圆周分布的卡槽，弹性固定组件弹性嵌入卡槽内或与卡盘端面接触；壳体上被输入轴与输出轴穿过的位置处设有油封，壳体内充填有润滑油。

第一锥齿轮、第二锥齿轮、配速锥齿轮在运行时会发热，使用一壳体包裹住这几个传动用齿轮并使用润滑油润滑冷却，确保本装置使用性能不下降，使用过程稳定，壳体被输入轴与输出轴穿过的地方应当进行相应密封，油封是一个安装方便，结构尺寸小的密封件；行星轴远离输入轴的一端设有圆环形卡盘，圆环形卡盘通过设置在壳体上的弹性固定组件弹性卡嵌，弹性固定组件对于圆环形卡盘的卡嵌力就是防止配速锥齿轮公转的力，下面简称“防转力”，只有当第一锥齿轮、第二锥齿轮的转矩差大于一定程度后，传递给配速锥齿轮的力分出一部分成为其公转力，这一公转力传递到圆环形卡盘处克服掉弹性固定组件对其施加的防转力，圆环形卡盘公转开始，配速锥齿轮自转的同时进行绕输入轴轴线的公转，第一锥齿轮、第二锥齿轮的转速产生差异。壳体在使用过程中是静止不动的，所以使用一底脚将其安装到固定基础上。弹性固定组件只要是一弹性凸起并且凸起头部可以卡入卡槽内即可，圆环形卡盘受到较大旋转转矩后，卡槽的槽面旋转并顶起弹性固定组件使其脱离卡槽。

进一步的，弹性固定组件包括螺塞、预紧弹簧和预紧球，卡槽为球形弧面，预紧球安装在壳体上的阶梯孔内，预紧球的头部伸出阶梯孔与卡盘端面接触或嵌入卡槽内，预紧球背离卡盘的一侧抵靠预紧弹簧的一端，预紧弹簧的另一端使用螺塞压紧，螺塞与壳体螺纹连接。

螺塞、预紧弹簧和预紧球构成弹性固定组件，方便外界对其进行预紧力调节，将螺塞旋入的深一些，螺塞将预紧弹簧压的越紧，则预紧球与卡槽的接触也就越紧，卡盘需要更大的旋转力才能旋转起来，对应第一锥齿轮和第二锥齿轮更大的扭矩差。

作为优化，卡盘两个端面均设有卡槽，弹性固定组件也关于行星轴所在平面对称设置，弹性固定组件从卡盘的两侧压紧卡盘。弹性固定组件从两侧卡紧卡盘，预紧力更加的均匀。

进一步的，输入轴上设有逸速组件，可双向离合扭矩限制脱扣器还包括逸速轮体、转载轮体、飞轮和超越离合器；逸速组件包括固定轴套、滑套、配重块和调速弹簧，固定轴套套装在输入轴上，固定轴套通过紧定螺钉固定，滑套滑动套设在输入轴上，滑套与输入轴通过键或花键传动，固定轴套和滑套之间设有调速弹簧，配重块通过铰接杆分别与固定轴套和滑套连接，滑套圆周设有摩擦片；逸速轮体包括逸速轴和摩擦轮，逸速轴一端通过轴承转动安装在固定基础上，逸速轴上通过键或花键的形式传动连接有摩擦轮，摩擦轮与摩擦片相面对，转载轮体包括转载轴和转载齿轮，转载轴一端通过轴承转动安装在固定基础上，转载轴上固定套设有转载齿轮，转载轴与逸速轴传动连接，超越离合器套设在输出轴上，超越离合器外套设飞轮，飞轮外圈设有齿轮齿牙并与转载齿轮啮合连接。

逸速组件顾名思义就是在输入轴转速较多时，将多余的转速传递出来，如前述，输出轴负载增多时，输入轴没有更多的功率传递给它，所以输出轴转速会降低，而且提醒外界机组非正常运行，而输入轴常常也会有功率富余的情况，输出轴并没有使用掉输入轴上的所有功率，输入轴上的富余功率使得输入轴转速增大，因为传递的转矩依然是输出轴需要的转矩，多余的功率并不能使输出轴的转速升高，因为为了保持发电机的发电频率稳定，发电机会配备转速调节的组件，这一组件用于发电机主轴转速升高后的复位，即限制发电机转速的提高；本装置上输入轴转速的升高会使得逸速组件转速升高，其中的配重块受到的离心力增大，会往外扩张，均与其铰接的固定轴套和滑套被拉近，固定轴套和滑套之间的弹簧被压缩后提供更大的弹力阻止固定轴套和滑套进一步靠近，逸速组件在新的位置上达到平衡，向固定轴套靠近一些的滑套上所设置的摩擦片与逸速轮体上的摩擦轮接触上，驱动摩擦轮旋转，摩擦轮带动逸速轴旋转，逸速轴与转载轴传动连接，转载轴驱动转载齿轮旋转，转载齿轮驱动飞轮旋转，飞轮的转速升高作为能量储存，能量的一部分会在输出轴负载增大，转速降低时通过超越离合器传递给输出轴，为输出轴提供额外的旋转能量，输出轴转速降低至与飞轮同速时，飞轮和输出轴之间的超越离合器就进入闭合状态。

作为优化，超越离合器包括外圈、圆柱块和内圈，外圈与飞轮内表面通过键或花键传动，内圈与输出轴外表面通过键或花键传动，外圈内表面设有若干离合齿，外圈和内圈之间设有若干圆柱块，离合齿为锯齿状，离合齿与内圈的最小距离小于圆柱块直径，离合齿与内圈的最大距离大于圆柱块直径。在输出轴旋转高于飞轮转速时倾斜的离合齿会与圆柱块脱开，在输出轴转速降低至与飞轮转速相同时，倾斜的离合齿斜面开始挤压圆柱块，将外圈与内圈通过摩擦传动连接在一起。

作为优化，转载轴与逸速轴通过液力耦合器传动连接。液力耦合器能够恒功率传递，且是柔性传动，隔开转载轴与逸速轴。

作为优化，预紧球为万向球轴承。预紧球在卡盘旋转时会与卡盘表面发生相对移动，如果是一个无法旋转的凸起，那么预紧球和卡盘表面就是滑动摩擦，磨损较为严重，而万向球轴承既能在卡盘不旋转时持续稳定地压紧卡槽，也能在卡盘旋转时在卡盘端面进行滚动，磨损小。

作为优化，调速弹簧为波纹弹簧，预紧弹簧为蝶形弹簧。波纹弹簧弹力释放均匀，蝶形弹簧能在较小的弹性形变大获得较大的弹力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用锥齿轮作为主传动连接，传动可靠，在第一锥齿轮与第二锥齿轮转矩差较大时，配速锥齿轮能在自转的同时进行公转，牺牲部分输出轴转速的条件下防止输入轴发生损伤；通过调节弹性固定组件的预紧力，配速锥齿轮进行公转的启动条件可控；输入轴功率富余时，可以通过逸速组件传递出来，将富余能量储存在飞轮上，输出轴在负载增大，转速降低时，通过超越离合器从飞轮上获取额外能量。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明差速组件的结构原理图；

图3为本发明差速组件的结构剖视图；

图4为本发明弹性固定组件的安装结构图；

图5为本发明行星轴、卡盘、卡槽沿输入轴轴向的结构视图；

图6为本发明逸速组件的结构原理图；

图7为本发明超越离合器的结构剖视图。

图中：1-输入轴、11-逸速组件、111-固定轴套、112-滑套、1121-摩擦片、113-配重块、114-调速弹簧、2-输出轴、3-差速组件、30-壳体、31-第一锥齿轮、32-第二锥齿轮、33-配速锥齿轮、34-行星轴、341-连接柱、342-安装盘、343-卡盘、35-卡槽、36-弹性固定组件、361-螺塞、362-预紧弹簧、363-预紧球、37-油封、38-底脚、4-逸速轮体、41-逸速轴、42-摩擦轮、5-转载轮体、51-转载轴、52-转载齿轮、6-液力耦合器、7-飞轮、8-超越离合器、81-外圈、811-离合齿、82-圆柱块、83-内圈、9-固定基础。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，其特征在于：可双向离合扭矩限制脱扣器包括输入轴1、输出轴2和差速组件3，输入轴1和输出轴2通过差速组件3连接，差速组件3安装在固定基础9上。本装置提供的扭矩限制脱扣器用于连接柴油机的输出轴与发电机的输入轴，用于将柴油机的输出功率传递给发电机用于其发电使用，本装置的输入轴1、通过联轴器连接柴油机输出轴，输出轴2通过联轴器连接发电机输入轴；本装置的输入轴1和输出轴2通过差速组件3连接在一起，差速组件3能够在传递的扭矩超过一定程度后，使得输入轴1与输出轴2的转速产生差异，防止超功率运行损伤机组。

如图2所示，差速组件3包括第一锥齿轮31、第二锥齿轮32、配速锥齿轮33和行星轴34，第一锥齿轮31传动连接在输入轴1的一端，第二锥齿轮32传动连接在输出轴2的一端，输入轴1与输出轴2轴线重合，配速锥齿轮33的轴线与输入轴1轴线垂直，配速锥齿轮33通过轴承安装在行星轴34的一端，第一锥齿轮31和第二锥齿轮32均与配速锥齿轮33啮合连接，输入轴1上轴承连接有安装盘342，安装盘342端面设有若干连接柱341，连接柱341另一端连接在行星轴34上。

第一锥齿轮31和第二锥齿轮32分别是输入轴1和输出轴2的动力传递齿轮，其均与配速锥齿轮33啮合连接，常规状态时，即忽略机械损失的情况下，输入轴1与输出轴2的转速与转矩均相等时，配速锥齿轮33只在原地进行自转，第一锥齿轮31动力传递给配速锥齿轮33，配速锥齿轮33原地自转将动力传递给第二锥齿轮32；当输出轴2承受较大扭矩时，即发电机负载增大，输入轴1无法提供更大的转矩，第一锥齿轮31和第二锥齿轮32对于配速锥齿轮33的施力不同，促使配速锥齿轮33绕输入轴1轴线进行公转，配速锥齿轮33公转时，其自转轴(行星轴34)通过连接柱341连接到通过轴承安装在输入轴1的安装盘342上，如图1、图3所示，建立齿轮轮系的“行星关系”，配速锥齿轮33公转后，输出轴2的转速降低，在输入轴1功率基本不变时，输出轴2去承载更多的转矩，但这是为了不损伤输入轴1端部件的措施，输出轴2的转速降低会影响发电机实际性能，直观的就是发电频率发生变化，对于电力来说，频率的降低是不可接受的，所以在频率降低后，应当断开发电机负载并检查负载升高的原因，或者在发电机后再加入频率管理模块进行升频处理，但这是不是长远之计，还是应当发出警告提示发电机管理者检查机组。发电机的负载恢复额定负载以下后，配速锥齿轮33停止公转，第一锥齿轮31和第二锥齿轮32再次建立等矩等速关系。

如图2、图3所示，差速组件3还包括壳体30、弹性固定组件36、油封37和底脚38，壳体30包裹住第一锥齿轮31、第二锥齿轮32、配速锥齿轮33和行星轴34，输入轴1、输出轴2贯穿壳体30壁面伸入壳体30内部，壳体30通过底脚38安装在固定基础9上；如图5所示，行星轴34远离输入轴1的一端设有圆环形卡盘343，圆环形卡盘343的轴线与输入轴1重合，壳体30上设有阶梯孔，阶梯孔内设有弹性固定组件36，卡盘343端面设有若干沿圆周分布的卡槽35，弹性固定组件36弹性嵌入卡槽35内或与卡盘343端面接触；壳体30上被输入轴1与输出轴2穿过的位置处设有油封37，壳体30内充填有润滑油。

第一锥齿轮31、第二锥齿轮32、配速锥齿轮33在运行时会发热，使用一壳体30包裹住这几个传动用齿轮并使用润滑油润滑冷却，确保本装置使用性能不下降，使用过程稳定，壳体30被输入轴1与输出轴2穿过的地方应当进行相应密封，油封37是一个安装方便，结构尺寸小的密封件；行星轴34远离输入轴的一端设有圆环形卡盘343，圆环形卡盘343通过设置在壳体30上的弹性固定组件36弹性卡嵌，弹性固定组件36对于圆环形卡盘343的卡嵌力就是防止配速锥齿轮33公转的力，只有当第一锥齿轮31、第二锥齿轮32的转矩差大于一定程度后，传递给配速锥齿轮33的力分出一部分成为其公转力，这一公转力传递到圆环形卡盘343处克服掉弹性固定组件36对其施加的防转力，卡盘343公转开始，配速锥齿轮33自转的同时进行绕输入轴1轴线的公转，第一锥齿轮31、第二锥齿轮32的转速产生差异。壳体30在使用过程中是静止不动的，所以使用一底脚38将其安装到固定基础9上。弹性固定组件36只要是一弹性凸起并且凸起头部可以卡入卡槽35内即可，圆环形卡盘343受到较大旋转转矩后，卡槽35的槽面旋转并顶起弹性固定组件36使其脱离卡槽35。

如图4所示，固定组件36包括螺塞361、预紧弹簧362和预紧球363，卡槽35为球形弧面，预紧球363安装在壳体30上的阶梯孔内，预紧球363的头部伸出阶梯孔与卡盘343端面接触或嵌入卡槽35内，预紧球363背离卡盘343的一侧抵靠预紧弹簧362的一端，预紧弹簧362的另一端使用螺塞361压紧，螺塞361与壳体30螺纹连接。螺塞361、预紧弹簧362和预紧球363构成弹性固定组件36，方便外界对其进行预紧力调节，将螺塞361旋入的深一些，螺塞361将预紧弹簧362压的越紧，则预紧球363与卡槽35的接触也就越紧，卡盘343需要更大的旋转力才能旋转起来，对应第一锥齿轮31和第二锥齿轮32更大的扭矩差。

如图4、图5所示，卡盘343两个端面均设有卡槽35，弹性固定组件36也关于行星轴34所在平面对称设置，弹性固定组件36从卡盘343的两侧压紧卡盘343。弹性固定组件36从两侧卡紧卡盘343，预紧力更加的均匀。

如图1、图6所示，输入轴1上设有逸速组件11，可双向离合扭矩限制脱扣器还包括逸速轮体4、转载轮体5、飞轮7和超越离合器8；逸速组件11包括固定轴套111、滑套112、配重块113和调速弹簧114，固定轴套111套设在输入轴1上，滑套112滑动套设在输入轴1上，滑套112与输入轴1通过键或花键传动，固定轴套111和滑套112之间设有调速弹簧114，配重块113通过铰接杆分别与固定轴套111和滑套112连接，滑套112圆周设有摩擦片1121；逸速轮体4包括逸速轴41和摩擦轮42，逸速轴41一端通过轴承转动安装在固定基础9上，逸速轴41上通过键或花键的形式传动连接有摩擦轮42，摩擦轮42与摩擦片1121相面对，转载轮体5包括转载轴51和转载齿轮52，转载轴51一端通过轴承转动安装在固定基础9上，转载轴51上固定套设有转载齿轮52，转载轴51与逸速轴41传动连接，超越离合器8套设在输出轴2上，超越离合器8外套设飞轮7，飞轮7外圈设有齿轮齿牙并与转载齿轮52啮合连接。

逸速组件11顾名思义就是在输入轴1转速较多时，将多余的转速传递出来，如前述，输出轴2负载增多时，输入轴1没有更多的功率传递给它，所以输出轴2转速会降低，而且提醒外界机组非正常运行，而输入轴1常常也会有功率富余的情况，输出轴2并没有使用掉输入轴1上的所有功率，输入轴上的富余功率使得输入轴1转速增大，因为传递的转矩依然是输出轴需要的转矩，多余的功率并不能使输出轴2的转速升高，因为为了保持发电机的发电频率稳定，发电机会配备转速调节的组件，这一组件用于发电机主轴转速升高后的复位，即限制发电机转速的提高；本装置上输入轴1转速的升高会使得逸速组件11转速升高，其中的配重块113受到的离心力增大，会往外扩张，均与其铰接的固定轴套111和滑套112被拉近，固定轴套111和滑套112之间的调速弹簧114被压缩后提供更大的弹力阻止固定轴套111和滑套112进一步靠近，逸速组件11在新的位置上达到平衡，向固定轴套111靠近一些的滑套112上所设置的摩擦片1121与逸速轮体4上的摩擦轮42接触上，驱动摩擦轮42旋转，摩擦轮42带动逸速轴41旋转，逸速轴41与转载轴51传动连接，转载轴51驱动转载齿轮52旋转，转载齿轮52驱动飞轮7旋转，飞轮7的转速升高作为能量储存，能量的一部分会在输出轴2负载增大，转速降低时通过超越离合器8传递给输出轴2，为输出轴2提供额外的旋转能量，输出轴2转速降低至与飞轮同速时，飞轮7和输出轴2之间的超越离合器8就进入闭合状态。

如图1、图7所示，超越离合器8包括外圈81、圆柱块82和内圈83，外圈81与飞轮7内表面通过键或花键传动，内圈83与输出轴2外表面通过键或花键传动，外圈81内表面设有若干离合齿811，外圈81和内圈83之间设有若干圆柱块82，离合齿811为锯齿状，离合齿811与内圈83的最小距离小于圆柱块82直径，离合齿811与内圈83的最大距离大于圆柱块82直径。在输出轴2旋转高于飞轮7转速时倾斜的离合齿811会与圆柱块82脱开，在输出轴2转速降低至与飞轮7转速相同时，倾斜的离合齿811斜面开始挤压圆柱块82，将外圈81与内圈83通过摩擦传动连接在一起。

如图1所示，转载轴51与逸速轴41通过液力耦合器6传动连接。液力耦合器6能够恒功率传递，且是柔性传动，隔开转载轴51与逸速轴41。

如图4所示，预紧球363为万向球轴承。预紧球363在卡盘343旋转时会与卡盘343表面发生相对移动，如果是一个无法旋转的凸起，那么预紧球363和卡盘343表面就是滑动摩擦，磨损较为严重，而万向球轴承既能在卡盘343不旋转时持续稳定地压紧卡槽35，也能在卡盘343旋转时在卡盘343端面进行滚动，磨损小。

调速弹簧114为波纹弹簧，预紧弹簧362为蝶形弹簧。波纹弹簧弹力释放均匀，蝶形弹簧能在较小的弹性形变大获得较大的弹力。

本装置的使用原理是：将柴油机的输出轴与本装置的输入轴通过联轴器连接，将发电机的输入轴与本装置的输出轴通过联轴器进行连接，柴油机运行，通过本装置带动发电机发电；当发电机负载增大，扭矩升高时，第一锥齿轮和第二锥齿轮对于配速锥齿轮的施力不同，在沿输入轴圆周方向上的分力超过弹性固定组件对于卡盘的预紧力后，卡盘进行旋转，配速锥齿轮自转的同时进行绕输入轴的公转，防止输出轴上的过大的扭矩对部件造成损坏；当柴油机端功率富余时，输入轴转速提高，配重块离心力增大，将滑套往固定轴套一侧拉动一段距离，之后滑套上的摩擦片与摩擦轮发生接触，带动摩擦轮旋转，通过一组传动组件将旋转传递到飞轮上，飞轮储存能量，在输出轴转速下降至与其转速相同时，超越离合器闭合，飞轮上的旋转能量并入输出轴作为旋转能量输出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，其特征在于：所述可双向离合扭矩限制脱扣器包括输入轴(1)、输出轴(2)和差速组件(3)，所述输入轴(1)和输出轴(2)通过差速组件(3)连接，所述差速组件(3)安装在固定基础(9)上；

所述差速组件(3)包括第一锥齿轮(31)、第二锥齿轮(32)、配速锥齿轮(33)和行星轴(34)，所述第一锥齿轮(31)传动连接在输入轴(1)的一端，所述第二锥齿轮(32)传动连接在输出轴(2)的一端，所述输入轴(1)与输出轴(2)轴线重合，所述配速锥齿轮(33)的轴线与输入轴(1)轴线垂直，配速锥齿轮(33)通过轴承安装在行星轴(34)的一端，所述第一锥齿轮(31)和第二锥齿轮(32)均与配速锥齿轮(33)啮合连接，所述输入轴(1)上轴承连接有安装盘(342)，所述安装盘(342)端面设有若干连接柱(341)，所述连接柱(341)另一端连接在行星轴(34)上；

所述差速组件(3)还包括壳体(30)、弹性固定组件(36)、油封(37)和底脚(38)，所述壳体(30)包裹住第一锥齿轮(31)、第二锥齿轮(32)、配速锥齿轮(33)和行星轴(34)，所述输入轴(1)、输出轴(2)贯穿壳体(30)壁面伸入壳体(30)内部，所述壳体(30)通过底脚(38)安装在固定基础(9)上；所述行星轴(34)远离输入轴(1)的一端设有圆环形卡盘(343)，所述圆环形卡盘(343)的轴线与输入轴(1)重合，所述壳体(30)上设有阶梯孔，阶梯孔内设有弹性固定组件(36)，所述卡盘(343)端面设有若干沿圆周分布的卡槽(35)，所述弹性固定组件(36)弹性嵌入卡槽(35)内或与卡盘(343)端面接触；所述壳体(30)上被输入轴(1)与输出轴(2)穿过的位置处设有油封(37)，所述壳体(30)内充填有润滑油；

所述弹性固定组件(36)包括螺塞(361)、预紧弹簧(362)和预紧球(363)，所述卡槽(35)为球形弧面，所述预紧球(363)安装在壳体(30)上的阶梯孔内，预紧球(363)的头部伸出阶梯孔与卡盘(343)端面接触或嵌入卡槽(35)内，所述预紧球(363)背离卡盘(343)的一侧抵靠预紧弹簧(362)的一端，所述预紧弹簧(362)的另一端使用螺塞(361)压紧，所述螺塞(361)与壳体(30)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，其特征在于：所述预紧球(363)为万向球轴承。

3.根据权利要求1所述的一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，其特征在于：所述卡盘(343)两个端面均设有卡槽(35)，所述弹性固定组件(36)也关于行星轴(34)所在平面对称设置，弹性固定组件(36)从卡盘(343)的两侧压紧卡盘(343)。

4.根据权利要求1所述的一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，其特征在于：所述输入轴(1)上设有逸速组件(11)，所述可双向离合扭矩限制脱扣器还包括逸速轮体(4)、转载轮体(5)、飞轮(7)和超越离合器(8)；所述逸速组件(11)包括固定轴套(111)、滑套(112)、配重块(113)和调速弹簧(114)，所述固定轴套(111)套设在输入轴(1)上，所述滑套(112)滑动套设在输入轴(1)上，滑套(112)与输入轴(1)通过键传动，所述固定轴套(111)和滑套(112)之间设有调速弹簧(114)，所述配重块(113)通过铰接杆分别与固定轴套(111)和滑套(112)连接，所述滑套(112)圆周设有摩擦片(1121)；所述逸速轮体(4)包括逸速轴(41)和摩擦轮(42)，所述逸速轴(41)一端通过轴承转动安装在固定基础(9)上，逸速轴(41)上通过键的形式传动连接有摩擦轮(42)，摩擦轮(42)与摩擦片(1121)相面对，所述转载轮体(5)包括转载轴(51)和转载齿轮(52)，所述转载轴(51)一端通过轴承转动安装在固定基础(9)上，转载轴(51)上固定套设有转载齿轮(52)，转载轴(51)与逸速轴(41)传动连接，所述超越离合器(8)套设在输出轴(2)上，超越离合器(8)外套设飞轮(7)，所述飞轮(7)外圈设有齿轮齿牙并与转载齿轮(52)啮合连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，其特征在于：所述超越离合器(8)包括外圈(81)、圆柱块(82)和内圈(83)，所述外圈(81)与飞轮(7)内表面通过键传动，所述内圈(83)与输出轴(2)外表面通过键传动，所述外圈(81)内表面设有若干离合齿(811)，外圈(81)和内圈(83)之间设有若干圆柱块(82)，所述离合齿(811)为锯齿状，离合齿(811)与内圈(83)的最小距离小于圆柱块(82)直径，离合齿(811)与内圈(83)的最大距离大于圆柱块(82)直径。

6.根据权利要求4所述的一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，其特征在于：所述转载轴(51)与逸速轴(41)通过液力耦合器(6)传动连接。

7.根据权利要求4所述的一种用于柴油发电机的可双向离合扭矩限制脱扣器，其特征在于：所述调速弹簧(114)为波纹弹簧，所述预紧弹簧(362)为蝶形弹簧。

Images