CN1278060C - 附件和发动机/发电机的皮带传动张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于皮带传动系统的改进皮带张紧装置，上述皮带传动系统具有一个皮带张紧装置，一个曲轴皮带轮，一个附件皮带轮和一个发动机/发电机皮带轮。皮带传动系统还包括一个绕曲轴皮带轮，附件皮带轮，和发动机/发电机皮带轮运行的动力传动皮带。皮带张紧装置属于这种类型，即包括一个联接点和一个连接部分，上述联接点适合相对于发动机的汽缸体，第一皮带张紧皮带轮，和偏置构件固定到一个固定点上，而上述连接部分适合于通过第一皮带张紧皮带轮把力从偏置构件传送到动力传动皮带上。皮带张紧装置的改进包括一个第二张紧皮带轮，和连接部分，该连接部分适合于把力从偏置构件传送到第一张紧皮带轮和第二张紧皮带轮上，并因而相互不对称地偏置使第一张紧皮带轮和第二张紧皮带轮朝增加动力传动皮带上张力的方向运动。

Description

附件和发动机/发电机的皮带传动张紧装置

技术领域

本发明一般涉及内燃机附件皮带传动系统，每个系统都具有一个完成发动机起动功能和发电功能的整体装置，如有时叫做Gen-Star的发动机/发电机。更具体地说，本发明涉及在汽车应用中的这些系统。准确地说，本发明涉及一种张紧装置和一种用于各皮带传动系统的结构，上述各皮带传动系统每个都具有一个发动机/发电机及每个系统都具有一个张紧装置。

背景技术

各种内燃机通常都是利用动力传动皮带传动系统把动力从发动机的曲轴中引出并将动力输送到一个或多个各种发动机附属设备或附件上。在汽车应用中，这些附件包括动力转向泵，水泵，空调压缩机，燃料泵，和交流发电机。历史上，这些发动机在曲轴处具有主动力分接点，上述曲轴从发动机后部伸出，用于驱动车轮使汽车运动的传动齿轮系联接到上述发动机上。各附件由联接到曲轴前部的皮带轮传动。所有皮带轮都通过一个或多个绕它们运行的动力传动皮带成机械传送。提供了一些张紧每个动力传动皮带的方法。动力传动皮带，皮带轮，及完成张紧的装置形成附件皮带传动系统。

早期系统包括多个V形皮带，通常，每个皮带都是通过手动调节和固定每个皮带一个附件或惰轮位置来张紧。这些叫做锁心式皮带传动，因为没有使任何皮带轮自动运动来适应皮带或作为整体驱动的变动条件的措施。如果皮带伸展或用别的方法拉长，则皮带上的张力变小。另外，为了使皮带传动装置的合适运转，皮带的张力必需调到足够高以便适应最坏条件。这些最坏条件可能是温度，发动机运转，或附件运转过高过低的结果。

已经感兴趣的是使汽车发动机室的体积变得更小。为了适应更小的室，发动机的各个方面已变得更小，其中包括附件皮带传动系统。这至少是部分地通过减少所用皮带数完成。当除去每个皮带，因而除去从发动机前面延伸的层数时，从发动机前面延伸的皮带传动系统的总距离减少。最终，这造成用一根螺旋形皮带用于许多应用。螺旋形皮带如此命名是因为它绕各种皮带轮成一连串的弯头前后蜿蜒运行的方式。加肋的V形或Micro-V(Gates Rubber Company的注册商标)皮带最适合于螺旋形应用。

锁心法对张紧的限制在螺旋形应用中恶化。因而，最现代化的螺旋形皮带传动包括一种自动张紧装置，因而可以更好适应皮带传动系统变动的条件。在主要形式中，自动张紧装置具有一个框架或联接点和一个皮带轮，上述框架直接固定到发动机的汽缸体上，或者间接固定到汽车上的某个点上，该点相对于汽车的发动机固定，而上述皮带轮在皮带传动系统的平面中压在皮带上。一个活动构件或连接部分通过皮带轮在框架和皮带轮之间延伸，以便提供对皮带的压力。压力起作用以便延长皮带绕其运行的距离并因而使皮带处于张紧状态。应用了各种技术和几何形状来提供偏置力。通常，一个弹性构件如钢制弹簧起作用迫使活动构件处于旋转运动，该旋转运动造成皮带轮往往会朝皮带的表面方向运动，皮带轮朝皮带的表面方向运动又往往会增加皮带上的张力。

当系统处于静止状态(亦即皮带轮不旋转)时，只有这些元件的张紧装置在皮带的表面上提供一个稍稍固定不定的力。由时间、温度、或制造工艺改变所引起的传动系统尺寸不稳定性，通过弹性构件的作用，十分好地至少适应张紧装置弹性构件和几何形状的限制。因此，当系统处于静止状态下时，即使皮带可能拉伸或者发动机可能变热或变冷，皮带上的张力也保持比较恒定。然而，只有这些元件的张紧装置对系统的所有运转条件可能在皮带上不保持合适的张力。

正运转的皮带传动系统通常由于曲轴或各附件的扭转振动或其它规则加速作用的影响，不平衡状态的影响，或其它的影响而摆动。曲轴的扭转振动部分是由于明显的脉冲通过每个汽缸和活塞组合的燃烧循环传送到曲轴上的结果而发生。摆动导致皮带振动。皮带的振动又导致张紧装置活动部分的振动。然后在那些活动部分上所形成的动量改变了皮带轮施加在皮带表面上的力及皮带上的张力。皮带上改变的张力可能造成皮带传动系统的不合格性能。在一种情况下，可以产生短期性能的问题，如在皮带传动系统的皮带过度滑动限制了系统的效率或动力传动能力，或是由于滑移或其它东西而产生过大噪音。在另一种情况下，为具有短期合格性能，必需加到皮带上的张力量导致一些长期的问题如系统的一个或多个元件包括皮带，或一个或多个附件的过早失效。

为了适应这些问题并因此改进张紧装置的性能，在张紧装置中包括了若干阻尼装置。早期阻尼式张紧装置包括了对称阻尼，这里张紧装置的活动部分的运动，无论是在皮带上增加张力的方向上还是在减少皮带上张力的方向上的瞬时运动都近似同等地被阻尼。阻尼与弹性构件所供给的力结合，以便在皮带轮/皮带界面处产生一个变动的偏置。另一些张紧装置采用不对称阻尼。通常，这些张紧装置是这样被阻尼，以致当张紧装置朝张紧方向上运动时对活动部分的阻尼最小，而当在皮带放松方向上运动时活动部分的阻尼最大。在一种方法中，闸瓦成一个角度贴着座圈偏置，该角度不同于垂直于座圈表面的角度。结果，在一个方向上闸瓦与座圈的相对运动往往会使闸瓦从座圈中升起。这减少了在它们界面处的压力，减少了产生阻尼的摩擦，并因而减少了阻尼。另一个方向往往会劈开贴着座圈的闸瓦并使阻尼增加。在由Serkh等人提出的序号为5,964,674的美国专利中介绍了一个例子。这些包括了用张紧装置来提供张力，上述张紧装置具有贴着皮带表面偏置的单个皮带轮。另外，贴着皮带的偏置仅是相对于发动机体。

由White，Jr.提出的序号为4,416,647的美国专利公开了用具有两个皮带轮的张紧装置压在动力传动皮带上。专利‘647声称，该方法对张紧一个具有周期性载荷的系统如空调压缩机是有用的。两个皮带轮的其中之一压在正好位于周期性载荷上游的动力传动皮带的一个跨度上。而另一个皮带轮压在正好位于周期性载荷下游的动力传动皮带上。在一个实施例中，两个皮带轮在一个斜的构件上彼此相对固定，上述斜构件可以绕它的尖端旋转。将组件压向动力传动皮带，以便以锁心方式提供静态张力。枢轴据说适应动态张力。静态张力是由张紧装置施加到动力传动皮带上的力造成的结果，所述施加力的方向为张紧方向，其结果是企图加长动力传动皮带绕系统皮带轮传动时的长度。如果假定系统的每个皮带轮都能自由地旋转，则每个跨度上的张力相同并处于静态张力下。动态张力是动力传动皮带长度上的张力，该张力是静态张力由于每个皮带轮上转矩的影响和系统各种不平衡而改变的结果。作为一种额外的结果，每个跨度往往会在不同的张力之下。

在另一个实施例中，两个皮带轮中的每一个都固定到一个分开的臂上，该臂可以单独绕枢轴运动。两个臂通过弹簧相互偏置。‘647专利表明，无论哪个实施例都是通过具有分开的动力传动皮带轴跨度的皮带轮相互作用而被阻尼。没有指出在枢轴处引入摩擦或其它阻尼，各皮带轮的运动是否与发动机有关或相互有关。

传统上，设置一个电力起动机使发动机的曲轴如此旋转，以便燃烧可以开始点火并且发动机开始运行。起动电动机位于发动机后部附近，并适合通过一个齿轮系间歇式啮会曲轴的后面部分。

目前，日益增加的压力是通过降低汽车重量和减少罩下元件数来减少排放和增加燃料的节约。实现这些目标所采取的一种方法包括把起动电动机的功能和交流发电机的功能组合成整体装置，一种发动机/发电机或Gen-Star。另一个实现增加节约燃料的目标，Gen-Star促进利用称作“停止空转”的特点。这个特点是当发动机通常空转时让发动机停止，然后当预期汽车恢复运动时重新起动。这个特点基本上增加了放在附件皮带传动上的要求。在应用中，通过附件皮带传动将发动机/发电机安放成与曲轴成机械传送。发动机/发电机和相关的附件皮带传动系统往往会安放在发动机的前面。然而，可以想象把这些系统放在其它位置处，包括安放在发动机的后部。

Gen-Star系统的出现使动力传动皮带传动系统的设计人员仅仅在振动载荷上面临重要的新挑战。这些挑战当中一个重要的挑战是开发出一种张紧系统，该张紧系统通过一个附件皮带传动其中包括这种新装置来产生合格的性能，上述系统不仅提供相当大的载荷和转动惯量，而且还把大的传动力矩加到附件皮带传动中。另外，它在间歇的基础上提供这种大传动力矩。

在序号为JP1997000359071的日本专利申请公报中，公开了一种张紧系统，该张紧系统据说是一种用于张紧包括发动机/发电机的附件皮带传动的方法。在那个公报中，公开了把一个常规单臂自动张紧装置贴着皮带的跨度安放，在发动机/发电机处于它起动方式但由于存在张紧装置时，该跨度变成最松的跨度。这个跨度相应于当皮带在它的正常运转方向上运动时，在皮带经过发动机/发电机皮带轮之后立即接收皮带的跨度。

所公开的张紧系统已看出比最佳系统差。为了达到在短期内的合格性能，必需牺牲长期性能和必需用来达到短期性能的皮带宽度二者与最佳系统不同。

Bartos等人提出的序号为4,758,208的美国专利公开了使用两个臂，每个臂都安装一个皮带轮。各臂用枢轴点安装，这些枢轴点与Gen-Star的轴相当。两个臂通过弹簧彼此相对偏置。张置装置还包括以有限旋转的方式安装的Gen-Star，以便对不管Gen-Star方式是作为起动器还是作交流发电机运转的反应都能让外壳旋转几度。这种反作用的运动使一对离合器工作，这对离合器根据方式交替锁紧两个臂的其中之一或另一个防止运动。照这样，将与动力传动皮带跨度有关的臂锁紧在适当位置，上述动力传动皮带跨度由于Gen-Star方式的结果，终止在具有最大张力的Gen-Star皮带轮处。然后自由臂将张力加到动力传动皮带系统上。这种张紧装置宏观上是复杂的，需要专门安装具有经受磨损的运动部件的Gen-Star，并且它的应用上不灵活。另外，‘208专利未公开加阻尼到无论哪一个皮带轮的运动上来增加系统性能的打算。

因而，仍然需要有一种供与Gen-Star结合使用的张紧装置和系统，该张紧装置和系统一次提供足够的短期性能，足够的长期性能，优化可供任何规定应用使用的皮带宽度，包括成本和复杂性并且按照它可应用的Gen-Star系统是灵活的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种结构的附件皮带传动张紧装置和系统，上述张紧装置和系统改善了短期性能及长期性能的组合，并优化了皮带选择。

本发明的另一个目的是提供一种结构的附件皮带传动张紧装置和系统，上述张紧装置和系统包括其成本及构成，按照它可应用的Gen-Star系统是灵活的。

为此，本发明提供了一种改进的张紧装置，用于皮带传动系统，该皮带传动系统包括：一个张紧装置，一个曲轴皮带轮，一个附件皮带轮，一个发动机/发电机皮带轮，和一个绕上述曲轴皮带轮、附件皮带轮和发动机/发电机皮带轮运行的动力传动皮带，上述张紧装置属于包括一个联接点的类型，该联接点适合于相对发动机的汽缸体固定到一个固定点上，一个第一张紧皮带轮，一个偏置构件，和一个连接部分，适合于通过上述第一张紧皮带轮将力从上述偏置构件传送到上述动力传动皮带，其改进包括：上述张紧装置包括一个第二张紧皮带轮，上述连接部分适合于将上述力从上述偏置构件传送到上述第一张紧皮带轮和上述第二张紧皮带轮，相互不对称地偏置上述第一张紧皮带轮和上述第二张紧皮带轮，使之朝着增加上述传动皮带上的张力的方向运动，上述张紧装置具有一个枢轴，上述连接部分具有一个第一臂和一个第二臂，上述第一臂从上述枢轴处并绕该枢轴旋转的第一连接延伸到在上述第一张紧皮带轮处的连接，而上述第二臂从上述枢轴处并绕该枢轴旋转的第二连接延伸到在上述第二张紧皮带轮处的连接，及上述偏置构件与上述第一臂和上述第二臂成机械传送，使上述第一臂和上述第二臂相互偏置朝增加上述动力传动皮带上张力的方向运动。

附图说明

各附图示出本发明的优选实施例，并与说明一起用来阐明本发明的原理，上述各附图包括在说明中并构成说明的一部分，其中相同的标号代表相同的部件。在附图中：

图1是附件皮带传动系统结构优选实施例的示意表示，该结构包括与系统一起处于发电方式的发动机/发电机。

图2是附件皮带传动系统结构优选实施例的示意表示，该结构包括与系统一起处于起动方式的发动机/发电机。

图3是形成包括一个发动机/发电机的优选附件皮带传动系统一部分的张紧装置透视图。

图4是形成优选皮带传动系统一部分的张紧装置透视图，该系统包括一个若干部分切去的发动机/发电机。

图5是图3中沿着线段5-5所作的剖视图。

图6是形成优选附件皮带传动系统一部分的张紧装置平面图，该系统包括一个发动机/发电机。

图7是图4中沿着线段7-7所作的剖视图。

具体实施方式

图1和2示出一个附件皮带传动系统10的优选实施例。系统10包括发动机/发电机12，发动机/发电机皮带轮14，动力转向泵皮带轮18，空调压缩机皮带轮20，水泵皮带轮22，曲轴皮带轮24，双张紧装置28，第一张紧皮带轮16，第二张紧皮带轮26，和动力传动皮带30。

尽管示出了一种特定几何配置中的特定附件皮带轮，但应该认识到，本发明可应用于各种数量及各种附件与几何配置的组合，其中包括螺旋形结构和非螺旋形结构，采用何种结构取决于应用。所示的结构是螺旋形。因此，动力传动皮带通常是加肋的V形。然而，本发明可以在包括所有皮带类型情况下实施。另外，这个视图也可以看作是在一具有多个皮带的附件皮带传动系统中皮带/皮带轮的一个平面。

标有“皮带运行”的箭头表示在发电和起动两种方式中正常运转期间皮带运行的方向。对于向下游移动，沿着由动力传动皮带30所运行的路线，是朝与皮带运行相同的方向运动。对于向上游运动是朝与皮带运行相反的方向运动。

向下游运动在曲轴皮带轴24处开始，一个曲轴到发动机/发电机跨度32覆盖的距离用收尾于曲轴皮带轮24和动力传动皮带30之间接触的最后点处开始，并且收尾于发动机/发电机皮带轮14和动力传动皮带30之间接触的第一点处结束。第一发动机/发电机到曲轴跨度34覆盖的距离在电动皮带轮14和动力传动皮带30之间接触的最后点处开始，并从动力转向泵皮带轮18和动力传动皮带轮30之间接触的第一点处结束。在图1和2的视图中，分别有三个额外的发动机/发电机到曲轴的跨度34′、34″，和34。曲轴到发动机/发电机跨度32及发动机/发电机到曲轴跨度34的数目和布局视特定应用的附件皮带轮数目和布局而定。

在发动机/发电机皮带轮14处和在曲轴皮带轮24处转矩的方向视附件皮带传动系统10的运转方式而定，如图1和2中分别在每个皮带轮14和24处标有“转矩”的箭头所示。在发电方式中，曲轴皮带轮24供给所有的传动力矩。水泵皮带轮22，空调压缩机皮带轮20，动力转向泵皮带轮18，及发动机/发电机皮带轮14都消耗传动力矩，同时第一张紧皮带轮16和第二张紧皮带轮26有少量消耗。在起动方式中，发动机/发电机皮带轮14供给所有的传动力矩。曲轴皮带轮24，水泵皮带轮22，空调压缩机皮带轮20，及动力转向泵皮带轮18都消耗传动力矩，同时第一张紧皮带轮16和第二张紧皮带轮26有少量消耗。

一般和不考虑运转方式，如果假定让每个皮带轮都自由旋转，则每个跨度都相同并处于静态张力下。参见图1-6，对这个优实施例来说，静态张力是由张紧装置28通过弹性件38将力加到动力传动皮带30上的结果，上述弹性件38作用在第一连接臂42和第二连接臂44上的组合，同时使第一张紧皮带轮16和第二张紧皮带轮26彼此相对偏置，或相互偏置，并压在曲轴到发动机/发电机跨度32和发动机/发电机到曲轴跨度34上的组合上，这种情况又往往会延长距离，迫使动力传动皮带30绕所有皮带轮运行。

在图1所示的常规或发电方式中，曲轴皮带24供给传动力矩。最后的发动机/发电机到曲轴的跨度34变成具有最大张力的跨度。曲轴皮带轮24上游的每个皮带轮都吸收一部分传动力矩，并且不管张紧装置的影响，使正好在上游跨度中的张力减小。发动机/发电机皮带轮14显示最大的载荷。最终，曲轴到发动机/发电机跨度32变成具有最小张力的跨度。

在图2所示的起动方式中，发动机/发电机12供给传动力矩。曲轴到发动机/发电机的跨度32变成具有最大张力的跨度。发动机/发电机到曲轴的跨度34变成具有最小张力的跨度。不象发电方式，曲轴皮带轮24显示最大载荷。传统上，把优化看作是随传动规划中各种载荷和布局定程序而变。正如所看到的，在发电方式中优化的规划与起动方式中优化的规划基本上不同。

在常规的附件加肋V形皮带传动系统中，主要的设计考虑是：1)与预料供给和消耗的力矩有关的皮带宽度(通常用肋的数目表示)和类型选择；和2)静态张力选择到低于给皮带或系统各元件加应力到减少使用寿命的那一点，上述减少使用寿命的点或是低于合格的范围和高于不合格的滑移开始的那一点。另外，皮带类型和宽度选择影响有用的皮带寿命。还有，在这两个基本设计考虑之间有相互影响。

对附件皮带传动装置设计人员来说，固定不变的目标是根据成本和复杂性关系优化这些考虑中的二者。优化是通过控制许多几何和材料参数来进行，上述参数为该技术的技术人员所熟知。这些参数的其中之一是根据惯性或另外力矩每个都存在的主动皮带轮和从动皮带轮的配置。

包括发动机/发电机的传动系统决不允许这些特殊的优化，存在新的和困难的限制，并因此提出实际的优化。困难性的根源在于：事实是各供给传动力矩和存在最大惰性力矩的皮带轮视运行方式而定有所不同。另外，存在惰性力矩载荷比常规传动系统中通常遇到的要大。

本发明所述相互偏置的双皮带轮张紧装置28在某些方式组合的应用中，尤其是在优选实施例规划中使用时，大大优化了附件皮带传动系统10。

参见图3-6，张紧装置28包括第一张紧皮带轮16，第二张紧皮带轮26，弹性件38，枢轴螺栓40，第一连接臂42和第二连接臂44，阻尼闸瓦46，阻尼座圈48，安装板50，第一皮带轮螺栓52，第二皮带轮螺栓54，轴套56，垫圈57，枢轴支柱58，第一臂毂60，和第二臂毂62。第一和第二皮带轮16和26分别通过球轴承组件轴颈式安装在第一和第二连接臂42和44上。球轴承组件包括轴承70和座圈72。

第一和第二连接臂42和44二者分别旋转轴颈式安装在由轴套56和垫圈57支承的枢轴支柱58上。第一臂毂60和第二臂毂62会合轴套56和垫圈57，该第一臂毂60和第二臂毂62还会合枢轴支柱58和枢轴螺栓40。预料上述每个部件都可以具有一个产生大量摩擦的配合。这种摩擦分别将阻尼加到与安装板50有关的第一和第二连接臂42和44的每一个上，该安装板50固定在与发动机的汽缸体(未示出)固定的点上。

尽管第一和第二连接臂42和44可相对于安装底板旋转，但它们不能彼此相对旋转。相反，它们彼此相对偏置，因为当通过阻尼机构改变时，通过弹性件38把力赋予它们，上述阻尼机构包括阻尼闸瓦46，该阻尼闸瓦46骑在阻尼座圈48上，而阻尼座圈48在第二臂毂62的内表面上形成。由阻尼闸瓦46和阻尼座圈48的界面所供给的摩擦作用阻尼第一和第二连接臂42和44的运动，但只是阻尼它们彼此相对运动。

弹性件38在这个优选实施例中是一种钢制扭力弹簧，该弹性件38在阻尼闸瓦弹簧联接点66处通过阻尼闸瓦46和阻尼闸瓦支座64间接联接到第一连接臂42上，并在第二臂弹簧联接点68处直接联接到第二连接臂44上。弹性件38卷绕成把一个转矩朝如图4所示的顺时针方向上给予第二连接臂44，及朝如图6所示的反时针方向上给予阻尼闸瓦46。由阻尼闸瓦46所感受到的反时针转矩传送到阻尼闸瓦支座64，并因此传送到第一连接臂42，阻尼闸瓦支座64联接到上述第一连接臂42上。

对这个优选实施例来说，通过第一臂毂60，第二臂毂62，轴套56，垫圈57，枢轴支柱58和枢轴螺栓40的紧密配合，相对于安装板50所供给的任何阻尼都是对称的。这种类型的紧密配合还将一个对称的偏置元件加到第一连接臂42相对于第二连接臂44的阻尼上。应该认识到，即使对称的阻尼产生不对称的偏置，因为阻尼时力加到其中一个运动方向上的总偏置力上，及在另一个方向上扣除。

加在第一和第二连接臂42和44之间的阻尼具有一个不对称分量，因此第一和第二皮带轮16和26的联合运动当彼此相离运动时比彼此相向运动时更多受到阻尼。不管第一或第二皮带轮16和26是否朝张紧方向或皮带放松方向运动，这都是正确的。当单独参照第一或第二皮带轮16或26时，皮带放松方向是无论是第一还是第二皮带轮16或26往往会让皮带30绕较短路线所对准的那个方向。张紧简单的是方向相反。然而，当参照第一和第二皮带轮16和26运动时，皮带放松方向是当第一和第二皮带轮16和26的运动时进一步分开运动时的方向。再者，张紧简单的是一个反方向的。

参见图7，闸瓦弹簧扁尾67具有一个弯曲的轴线A。平分的半径B从枢轴支柱58延伸穿过阻尼闸瓦46和阻尼座圈48之间的中点。弦线C垂直于平分的半径B并会合阻尼闸瓦46和阻尼座圈48之间接触的两个端点。正如可以看到的，弯曲的轴线A成一个角度X与弦线C相交，并因此不与弦线C平行。从闸瓦弹簧扁尾67和枢轴支柱58之间的接触点称之为枢轴点P，该点P到阻尼闸瓦46和阻尼座圈48之间的接触点的距离是固定的距离R₁。角度X造成阻尼不对称，正如第一和第二连接臂42和44之间那样。在静止状态下，闸瓦弹簧扁尾67和阻尼器闸瓦46延伸固定的距离R₁，该固定的距离R₁等于占空距离R₂，因此使阻尼座圈48与弹簧件38所提供的全部力接触。

当第一和第二皮带轮16和26彼此相向即朝张紧方向运动时，阻尼座圈48相对于第一连接臂42顺时针运动。这又往往会使阻尼闸瓦46和闸瓦弹簧扁尾67绕枢轴点P朝顺时针方向运动。这使占空距离R₂往往会相应地顺时针运动。正如所看到的，这使占空距离R₂往往会变得更大。然而，固定距离R₁不能变得更大。这样，阻尼闸瓦46往往会从阻尼座圈48升起，同时吸收由弹性件38另外提供的力其中一部分。在阻尼闸瓦46和阻尼座圈48的表面处的摩擦减少，导致在张紧方向上的阻尼减少。

当第一和第二皮带轮16和26朝皮带放松方向相互离开运动时，阻尼座圈48相对于第一连接臂42反时针运动。这也往往会使阻尼闸瓦46和闸瓦弹簧扁尾67绕枢轴点P朝反时针方向运动。这使占空距离R₂往往会相应地反时针运动。正如可以看到的，这使占空距离R₂往往会变得更小。然而，固定距离R₁不能变得更小。因此，阻尼闸瓦46往往会压在阻尼座圈48上，同时加到由弹性件38所供给的力上。在阻尼闸瓦46和阻尼座圈48表面处的摩擦作用增加，导致在皮带放松方向上阻尼增加。

如上所述，当系统运转从静止状态转变到发电方式时，所有的曲轴到发动机/发电机跨度34，34′，34″，和34都具有比发动机/发电机到曲轴的跨度32大的张力。因此，使曲轴到发动机/发电机的跨度34变直的力大于使发动机/发电机到曲轴的跨度32变直的力。在图1所示的优选实施例中，这往往会迫使第二连接臂44和相关的第二张紧皮带轮26到达一个位置，该位置能使曲轴到发动机/发电机的跨度34处的动力传动皮带30采取最短的可能路线。如上所述，这等于第二连接臂44在曲轴到发动机/发电机的跨度34下采取基本上垂直于变直的动力传动皮带30的位置。这种特别的几何结构使第二张紧皮带轮26在皮带放松方向上达到它的运行极限，而同时仍使动力传动皮带30偏转并且是最优选的。然而，还应预料到，在一较少优选的实施例中，第二连接臂44绕主枢轴40的旋转可能受到各支柱布局的限制。然而，也可以预料到，主枢轴40的布局可以这样与第二连接臂44的长度结合，以便曲轴到发动机/发电机的跨度34可以在第二张紧皮带轮26没有达到它的运行终点情况下变直。在这些情况的任一种中，动力传动皮带30在曲轴到发动机/发电机的跨度34下达到最短的可用路线。

如果在曲轴到发动机/发电机跨度34下这种改变位置是在没有另外相应情况下发生，则在皮带传动系统10上的静态张力将减少。然而，第二连接臂44绕主枢轴40的旋转把应力放到弹性件38上，这又增加了第一连接臂42上的偏置力。这使动力传动皮带30处于发动机/发电机到曲轴的跨度32下时由第一张紧皮带轮16所产生的张紧力同等增加。因而，动力传动皮带30上的静态张力保持不因运转从静态或非运行方式转换到发电方式而有很大改变。对方式从起动转换到发电分析是同样的。

当从发电方式转换到起动方式时，情况相反。也就是说，第一张紧皮带轮16在放松方向上达到它的运行极限。第二张紧皮带轮26的张紧力增加。动力传动皮带30上的静态张力保持没有很大改变。

在上述实施例中已知，本发明达到了长期和短期性能及皮带选择的显著优化，而同时显著地使成本和复杂性减至最少，并能根据它能应用于Gen-Star系统改善了灵活性。

本发明的上述说明和例征性实施例已经在附图上示出并在不同的改进和可供选择的实施例中详细作了描述。然而，应该理解，本发明的说明仅是示例性的，并且本发明的范围仅限于如根据先有技术阐明的权利要求书。而且，此外适当地例证性公开的本发明可以在没有任何此处未专门公开的任何元件时实施。

Claims (7)

1.一种改进的张紧装置，用于皮带传动系统，该皮带传动系统包括：一个张紧装置，一个曲轴皮带轮，一个附件皮带轮，一个发动机/发电机皮带轮，和一个绕上述曲轴皮带轮、附件皮带轮和发动机/发电机皮带轮运行的动力传动皮带，上述张紧装置属于包括一个联接点的类型，该联接点适合于相对发动机的汽缸体固定到一个固定点上，一个第一张紧皮带轮，一个偏置构件，和一个连接部分，适合于通过上述第一张紧皮带轮将力从上述偏置构件传送到上述动力传动皮带，其改进包括：

上述张紧装置包括一个第二张紧皮带轮，

上述连接部分适合于将上述力从上述偏置构件传送到上述第一张紧皮带轮和上述第二张紧皮带轮，相互不对称地偏置上述第一张紧皮带轮和上述第二张紧皮带轮，使之朝着增加上述传动皮带上的张力的方向运动，

上述张紧装置具有一个枢轴，

上述连接部分具有一个第一臂和一个第二臂，上述第一臂从上述枢轴处并绕该枢轴旋转的第一连接延伸到在上述第一张紧皮带轮处的连接，而上述第二臂从上述枢轴处并绕该枢轴旋转的第二连接延伸到在上述第二张紧皮带轮处的连接，及

上述偏置构件与上述第一臂和上述第二臂成机械传送，使上述第一臂和上述第二臂相互偏置朝增加上述动力传动皮带上张力的方向运动。

2.如权利要求1所述改进的张紧装置，其特征在于，

上述不对称偏置的偏置水平为，当作用在第一张紧皮带轮和第二张紧皮带轮上的外力小于克服弹簧刚度所需的力时，上述第一、二张紧皮带轮的组合被偏置，朝增加皮带张力方向运动，这时的偏置水平不大于弹簧刚度提供的偏置水平；当作用在第一、二张紧皮带轮上的外力大于克服弹簧刚度所需的力时，第一、二张紧皮带轮的组合被偏置，朝减少皮带张力的方向运动，这时的偏置水平决定于弹簧刚度提供的偏置力和与之方向相反的阻力。

3.如权利要求2所述改进的张紧装置，其特征在于，

上述方向相反的阻力由一个阻尼系数产生，该阻尼系数决定于上述第一、二张紧皮带轮的组合朝减少皮带张力方向的运动。

4.如权利要求1所述改进的张紧装置，其特征在于，上述朝增加动力传动皮带上张力方向运动是朝减少上述第一张紧皮带轮相对于上述第二张紧皮带轮位移的方向运动。

5.如权利要求1所述改进的张紧装置，其特征在于，绕上述第一连接的枢轴旋转相对于绕上述第二连接的枢轴旋转被阻尼。

6.一种用于动力设备的改进皮带传动系统，该系统具有若干动力皮带轮，这些动力皮带轮包括一个曲轴皮带轮，一个附件皮带轮，一个发动机/发电机皮带轮，上述系统还包括具有一个张紧装置，该张紧装置包括一个第一张紧皮带轮和一个绕上述动力皮带轮和上述第一张紧皮带轮运行的动力传动皮带轮，上述张紧装置具有一个适合于相对于上述电站汽缸体固定到一个固定点上的联接点，具有上述第一张紧皮带轮，具有一偏置构件，和具有一个适合于通过上述第一张紧皮带轮把力从上述偏置构件传送到上述动力传动皮带的连接部分，上述动力传动皮带具有由接近上述每个动力皮带轮的终端所限定的跨度，其中在正常运转时沿着皮带运行方向包括至少一个在上述曲轴皮带轮处始和在上述发动机/发电机皮带轮处结束的曲轴到发动机/发电机的跨度和至少一个在上述发动机/发电机皮带轮处开始和在上述曲轴皮带轮处结束的发动机/发电机到曲轴的跨度，其改进包括：

上述张紧装置包括一个第二张紧皮带轮，

上述张紧装置具有一个枢轴，

上述连接部分适合于将上述力从上述偏置构件传送到上述第一张紧皮带轮和第二张紧皮带轮，同时相互不对称地使上述第一张紧皮带轮和第二张紧皮带轮相互偏置朝增加上述动力传动皮带上张力的方向运动，

上述连接部分具有一个第一臂和一个第二臂，上述第一臂从在上述枢轴处和绕该枢轴旋转的第一连接延伸到上述第一张紧皮带轮处的一个连接，而上述第二臂从在上述枢轴处和绕该枢轴旋转的第二连接延伸到上述第二张紧皮带轮处的一个连接，

上述偏置构件与上述第一臂和第二臂成机械传送，相互不对称地使上述第一臂和第二臂偏置朝增加上述动力传送皮带上张力的方向运动，

上述第一张紧皮带轮接近上述至少一个曲轴到发动机/发电机的跨度，及

上述第二张紧皮带轮接近上述发动机/发电机到曲轴的跨度。

7.如权利要求6所述的改进皮带传动系统，其特征在于，还包括：

上述第一臂在上述引出电动机转矩的发动机/发电机皮带轮上达到其运转的极限点，上述第二臂在上述吸收发电机转矩的上述发动机/发电机皮带轮上达到其运转的极限点。

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