CN111878552A - 一种散热风扇正反转传动装置、散热风扇及转向方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热风扇正反转传动装置、散热风扇及转向方法，属于发动机技术领域，有效解决了跳带问题，提高了该装置的可靠性，其中散热风扇正反转传动装置包括动盘皮带轮、过渡皮带轮和张紧拉杆，动盘皮带轮、发动机动力输出端和过渡皮带轮之间通过第一皮带闭环连接，动盘皮带轮还连接张紧拉杆，张紧拉杆能够通过动能与弹性势能之间的转换保持的动盘皮带轮处于张紧状态；动盘皮带轮还连接散热风扇，通过张紧拉杆能够驱动动盘皮带轮绕散热风扇轴转动从而改变转向。

Description

一种散热风扇正反转传动装置、散热风扇及转向方法

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种散热风扇正反转传动装置、散热风扇及转向方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

目前国内市场上的谷物收获机械的散热系统多以皮带传动为主。皮带传动具有维护成本低，可靠性高的特点。而收获机械作业过程中，有灰尘及碎叶堵塞散热器15进气孔，导致高温现象的发生。

现有技术中，为了避免这种故障现象，生产厂家多采用加大进气孔面积，改变进气位置，增加除杂装置和反转风扇除尘等几种方法。其中反转风扇的方法对吸附在进气孔表面的灰尘具有良好的除尘效果。反转风扇的方式有皮带传动、电动、液压传动、液压控制或电控反转风扇翅片等多种方式。

发明人认为，皮带传动相比其他方式具有性价比高的优势，但结构相对复杂，使用过程中容易跳带，从而丧失正反转功能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种散热风扇正反转传动装置、散热风扇及转向方法，本发明的皮带传动技术有效解决了跳带问题，提高了该装置的可靠性，同时采用电机控制的方式进行自动控制，可以判断工作状态，根据实际情况设定正反转切换时间间隔和反转时间。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的第一目的，是提供一种散热风扇正反转传动装置。

本发明的第二目的，是提供一种使用所述散热风扇正反转传动装置的散热风扇。

本发明的第三目的，是提供一种使用散热风扇正反转传动装置的散热风扇转向方法。

第一方面，本发明的技术方案提供了一种散热风扇正反转传动装置，包括动盘皮带轮、过渡皮带轮和张紧拉杆，动盘皮带轮、发动机动力输出端和过渡皮带轮之间通过第一皮带闭环连接，动盘皮带轮还连接张紧拉杆，张紧拉杆能够通过动能与弹性势能之间的转换保持的动盘皮带轮处于张紧状态；动盘皮带轮还连接散热风扇，通过张紧拉杆能够驱动动盘皮带轮绕散热风扇轴转动从而改变转向。

第二方面，本发明的技术方案还提供了一种散热风扇，包括如第一方面所述的一种散热风扇正反转传动装置。

第三方面，本发明的技术方案还提供了一种皮带传动散热风扇正反转转向方法，使用如第一方面所述的皮带传动散热风扇正反转传动装置，动力源通过张紧拉杆带动动盘皮带轮绕散热风扇轴转动，动盘皮带轮位于第一姿态时，带动散热风扇正转；动盘皮带轮位于第二姿态时，带动散热风扇反转。

当车辆启动时，控制器得电，首先分辨张紧拉杆位置传感器信号，若拉杆位置不正确，控制器会自动控制直流电机回复到正转位置，实现“自动复位”；工作过程中，控制器采集主离合传感器信号，当主离合开始工作后，控制器才控制电机工作，根据设定时间进行正反转操纵，通常正转时间较长，反转时间较短(如：正转30分钟，反转10秒钟)，正反转切换时间与减速器传动比相关，通常不低于5秒钟(完成一次分离至结合的总时间间隔)；当车辆处于运输状态时，主离合不工作，控制器采集不到主离合信号，控制器会根据拉杆位置传感器进行“自动复位”，控制动盘至正转位置并始终保持；当主离合结合开始工作的同时，控制器得到信号，开始计时，按照设定的正反转切换时间进行切换。

上述本发明的技术方案的有益效果如下：

1)本发明中，在正反转切换过程中，防跳带张紧轮在张紧弹簧的作用下，收紧传动皮带，防止皮带跳带；

2)本发明中，张紧拉杆采用多个弹簧张紧，方便控制张紧力的大小，同时方便控制滑块的运动位移，实现正反转动作的干净利落；

3)本发明中，张紧弹簧与螺杆之间设有滑套，防止弹簧与螺杆摩擦，提高张紧拉杆的可靠性与寿命；

4)本发明中，动盘长结合皮带采用弹性多楔带，结构简单，占用空间尺寸小，传动功率大，正反转切换时松紧边变化平稳；

5)动盘张紧采用十字滑块结构，张紧弹簧受力好，螺杆寿命长；

6)发动机到风扇传动增加中间轴传动，方便传动面布置，利于减少车身宽度。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一个或多个实施例中轮系转变示意图，

图2为本发明一个或多个实施例中第一状态轮系示意图，

图3为本发明一个或多个实施例中第二状态轮系示意图，

图4为本发明一个或多个实施例中动盘在第一工作状态的示意图，

图5为本发明一个或多个实施例中动盘在第二工作状态的示意图，

图6为本发明一个或多个实施例中动盘正视图，

图7为本发明一个或多个实施例中动盘侧剖示意图，

图8为本发明一个或多个实施例中动盘俯视示意图，

图9为本发明一个或多个实施例中散热风扇与转向装置连接示意图，

图10为本发明一个或多个实施例中发动机侧视示意图，

图11为本发明一个或多个实施例中发动机俯视示意图，

图12为本发明一个或多个实施例中张紧拉杆示意图。

图中，1、发动机，2、第二张紧轮，3、过渡皮带轮，4、散热风扇，5、第一皮带轮，6、减速器，7、电机，8、位置传感器，9、齿轮，10、连接管路，11、发动机自身携带的风扇，12、动力输出端，13、第一张紧轮，14、中间轴，15、散热器，16、张紧拉杆，17、支架，18、车架，19、动盘，20、多楔带，21、SC型带，22、第二皮带轮、23、第一皮带轮，24、十字滑块，25、动盘，26、第三皮带轮。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种散热风扇正反转传动装置、散热风扇及转向方法，本发明的皮带传动技术有效解决了跳带问题，提高了该装置的可靠性，同时采用电机控制的方式进行自动控制，可以判断工作状态，根据实际情况设定正反转切换时间间隔和反转时间。

实施例1

本实施例中，公开了一种应用于谷物收获机械上的皮带传动散热风扇4正反转传动装置，其安装于发动机1周围，本实施例的具体结构为，包括动盘皮带轮、过渡皮带轮3和张紧拉杆16，动盘皮带轮、发动机1动力输出端12和过渡皮带轮3之间通过第一皮带闭环连接，动盘皮带轮还连接张紧拉杆16，张紧拉杆16能够通过动能与弹性势能之间的转换保持的动盘皮带轮处于张紧状态；动盘皮带轮还连接散热风扇4，通过张紧拉杆16能够驱动动盘皮带轮绕散热风扇4轴转动从而改变转向。

动盘皮带轮包括动盘19、第一皮带轮235、第二皮带轮22和第三皮带轮26，第一皮带轮235、第二皮带轮22和第三皮带轮26呈三角形布置于动盘19。

第一皮带轮235、第二皮带轮22和第三皮带轮26均设有多个传动面，第一皮带轮235、第二皮带轮22和第三皮带轮26外廓通过第二皮带闭环连接；第一皮带轮235或第三皮带轮26通过第一皮带连接第二皮带轮22，第二皮带轮22作为驱动轮连接并驱动散热风扇4。

还包括中间轴14，中间轴14连接中间轴14皮带轮，中间皮带轮与发动机1动力输出轴带连接；中间轴14皮带轮与过度皮带轮、动盘皮带轮带连接且形成闭环。

中间轴14皮带轮和发动机1动力输出端12之间还设有涨紧轮。

还包括动力源，动力源连接张紧拉杆16。

张紧拉杆16的末端铰接于支架17，动力源输出端连接齿轮9，齿轮9轴固定连接张紧拉杆16，齿轮9能够带动张紧拉杆16绕铰接点转动。

张紧拉杆16包括螺杆、滑套和多个压缩弹簧，多个压缩弹簧套接于螺杆外侧，压缩弹簧和螺杆之间设有滑套，压缩弹簧还连接十字滑块24，十字滑块24连接动盘皮带轮十字滑块24滑动连接于散热风扇4动力源或支架17。

更为具体的，本实施例中通过皮带传动将发动机1动力传至散热风扇4片；作为补充，本实施例中的传动装置通过电控系统实现正反装的控制，根据实际工作状态判定是否启用正反转功能，同时可以根据作业特点设定正反装切换间隔和反转时间。

本实施例中的电控系统具有包括在张紧拉杆16的两个极限位置安装的位置传感器8以及连接位置传感器8的控制器，通过传感器反馈给控制器信号，从而控制直流电机7启停。当车辆启动时，控制器得电，首先分辨张紧拉杆16位置传感器8信号来源，判定张紧拉杆16的状态，若拉杆位置不正确，控制器会自动控制电机7回复到正转位置，实现“自动复位”；工作过程中，控制器采集安装于发动机1离合器的主离合传感器信号，当主离合开始工作后，控制器才控制电机7工作，根据设定时间进行正反转操纵，通常正转时间较长，反转时间较短(如：正转30分钟，反转10秒钟)，正反转切换时间与减速器6传动比相关，通常不低于5秒钟(完成一次分离至结合的总时间间隔)；当车辆处于运输状态时，发动机1主离合不工作，控制器采集不到主离合信号，控制器会根据拉杆位置传感器8进行“自动复位”，控制动盘19至正转位置并始终保持；当主离合结合开始工作的同时，控制器得到信号，开始计时，按照设定的正反转切换时间进行切换。

散热器15布置在发动机1侧面，可以减小车身的宽度；发动机自身携带的风扇11主要负责发动机1密封舱的散热和除尘，散热器15风扇负责空冷、水冷、油冷的散热。

散热器15通过管路与发动机1连接，风扇传动通过皮带轮系传递。

参考图1～图5，风扇从发动机1动力输出端12取力，传递至中间轴14，再从中间轴14传递至动盘皮带轮，通过动盘皮带轮传递至风扇驱动轮。动盘19上有三个皮带轮，分别为第一皮带轮235、第二皮带轮22和第三皮带轮26，每个皮带轮上有两个传动面，其中一个传动面为常结合状态，使用弹性多楔带20绕接于三个皮带轮；本实施例中第一皮带轮235和第二皮带轮22之间还通过的S型带或齿形带传动，通过改变内、外结合实现正反转。此处的S型带可以为SC型带。

更为具体的，弹性多楔带20具有曲挠小、寿命长的特点，皮带轮位置固定，使得传动简单，便于实现正反转。通过张紧拉杆16的动作使动盘19绕第二皮带轮22中心进行转动，变化皮带传动面的内、外侧传动，实现正、反转传动。其中，动盘19张紧拉杆16底端的连接座呈十字滑块24结构，便于拉杆的推拉动作与动盘19的转动实现，减少阻力。

张紧拉杆16采用两个张紧弹簧调节张紧力的大小，张紧弹簧作用在十字滑块24上面，推、拉动盘19转动，完成皮带张紧。张紧拉杆16采用曲柄连杆机构，电机7通过减速器6减速，再通过一组外啮合的齿轮9减速，带动拉杆实现动作。在动盘19动作过程中，皮带会变得松弛，容易跳带，由于增加了防止跳带张紧轮，弹簧带动张紧轮收紧皮带，防止跳带。

本发明专利散热器15布置的位置，可根据需要布置在发动机1的侧面或上面，同时本发明专利也适用于作业环境比较恶劣的机械设备。

本实施例是通过皮带内、外两侧结合面的传动方向的不同实现的风扇正反转；重点是解决风扇正反转过程中传动系统的分离、减速、结合、加速过程；本发明专利采用皮带传动，冲击小、噪音低，通过皮带打滑缓解风扇转动冲击。

本实施例中，从发动机1至风扇传动增加了一级传动，也即，通过中间轴14传递动力，方便调节传动面，可以减小车身宽度。从中间轴14到散热器15传动采用S系列V带(SA型带、SB型带、SC型带)或齿形带，具有截面高度小，曲挠变形小的特点，同时方便调整共面，防止跳带。利用皮带的内、外两侧与动盘皮带轮接触，实现风扇驱动轮的正、反转。正转时，S型V带内侧与动盘19正转皮带轮接触，此时，正转皮带轮通过弹性多楔带20带动风扇驱动轮实现风扇正转，而反转皮带轮起到张紧轮的作用；反转是，S型V带外侧与动盘19反转皮带轮接触，此时，反转皮带轮通过弹性多楔带20带动风扇驱动轮实现反转，而正转皮带轮起到张紧轮的作用。

V带下发专门设置了防止跳带的第一张紧轮13和第二张紧轮2，当动盘19带动皮带进行正反转切换过程中，防跳带张紧弹簧会拉动防跳带张紧轮收紧皮带，防止皮带从带槽中滑落。当动盘19转动完成后防跳带弹簧被拉长。

在动盘19动作过程中，皮带会变得松弛，容易跳带，由于增加了防止跳带张紧轮，弹簧带动张紧轮收紧皮带，防止跳带，其中螺杆便于调节张紧力的大小；滑套防止螺杆与弹簧发生摩擦，可以提高使用寿命；双压缩弹簧可相互作用控制滑块的位置，滑块行程减小，使动盘19动作平稳；双压缩弹簧在动盘19的角度位置固定的情况下，可以控制推、拉张紧力的大小，弥补制造上的误差。

张紧拉杆16与齿轮9之间形成曲柄连杆机构，也即齿轮9的非圆心位置(本实施例中为齿轮9边缘位置)铰接张紧拉杆16，通过曲柄连杆机构的两个旋转中心的死点位置来控制拉杆行程，两个死点处可以安装的位置传感器8，更为具体的，位置传感器8可以连接于支架17。直流电机7通过减速器6连接张紧小齿轮9带动大张紧齿轮9转动，带动拉杆动作，拉杆推、拉动盘19转动。

需要说明的是，本实施例中的第一皮带即S系列V带或SC型带，第二皮带即多楔带。

实施例2

本实施例提供了一种散热风扇4，包括如实施例1所述的一种散热风扇4正反转传动装置。

实施例3

本实施例提供了一种皮带传动散热风扇4正反转转向方法，使用如实施例1所述的皮带传动散热风扇4正反转传动装置，动力源通过张紧拉杆16带动动盘皮带轮绕散热风扇4轴转动，动盘皮带轮位于第一姿态时，带动散热风扇4正转；动盘皮带轮位于第二姿态时，带动散热风扇4反转。

本实施例中的第一姿态，是指如图2、图4所示的动盘19的姿态。

本实施例中的第二姿态，是指如图3、图5所示的动盘19的姿态。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热风扇正反转传动装置，其特征在于，包括动盘皮带轮、过渡皮带轮和张紧拉杆，动盘皮带轮、发动机动力输出端和过渡皮带轮之间通过第一皮带闭环连接，动盘皮带轮还连接张紧拉杆，张紧拉杆能够通过动能与弹性势能之间的转换保持的动盘皮带轮处于张紧状态；动盘皮带轮还连接散热风扇，通过张紧拉杆能够驱动动盘皮带轮绕散热风扇轴转动从而改变转向。

2.如权利要求1所述的一种散热风扇正反转传动装置，其特征在于，所述动盘皮带轮包括动盘、第一皮带轮、第二皮带轮和第三皮带轮，第一皮带轮、第二皮带轮和第三皮带轮呈三角形布置于动盘。

3.如权利要求2所述的一种散热风扇正反转传动装置，其特征在于，所述第一皮带轮、第二皮带轮和第三皮带轮均设有多个传动面，所述第一皮带轮、第二皮带轮和第三皮带轮外廓通过第二皮带闭环连接；所述第一皮带轮或第三皮带轮通过第一皮带连接第二皮带轮，第二皮带轮作为驱动轮连接并驱动散热风扇。

4.如权利要求1所述的一种散热风扇正反转传动装置，其特征在于，还包括中间轴，中间轴连接中间轴皮带轮，所述中间皮带轮与发动机动力输出轴带连接；所述中间轴皮带轮与所述过度皮带轮、动盘皮带轮带连接且形成闭环。

5.如权利要求4所述的一种散热风扇正反转传动装置，其特征在于，所述中间轴皮带轮和所述发动机动力输出端之间还设有涨紧轮。

6.如权利要求1所述的一种散热风扇正反转传动装置，其特征在于，还包括动力源，动力源连接所述张紧拉杆。

7.如权利要求6所述的一种散热风扇正反转传动装置，其特征在于，所述张紧拉杆的末端铰接于支架，所述动力源输出端连接齿轮，所述齿轮轴固定连接所述张紧拉杆，所述齿轮能够带动张紧拉杆绕铰接点转动。

8.如权利要求1所述的一种散热风扇正反转传动装置，其特征在于，所述张紧拉杆包括螺杆、滑套和多个压缩弹簧，多个压缩弹簧套接于螺杆外侧，压缩弹簧和螺杆之间设有滑套，压缩弹簧还连接十字滑块，十字滑块连接动盘皮带轮十字滑块滑动连接于散热风扇动力源或支架。

9.一种散热风扇，其特征在于，包括如权利要求1～8所述的一种散热风扇正反转传动装置。

10.一种皮带传动散热风扇正反转转向方法，其特征在于。使用如权利要求1～9任意一项所述的皮带传动散热风扇正反转传动装置，动力源通过张紧拉杆带动动盘皮带轮绕散热风扇轴转动，动盘皮带轮位于第一姿态时，带动散热风扇正转；动盘皮带轮位于第二姿态时，带动散热风扇反转。

Images