CN1930407A - 牵引传动装置，特别是皮带传动装置 - Google Patents

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Abstract

牵引传动装置，特别是皮带传动装置，具有集成的发电机，该发电机设有设置在发电机轴上的牵引轮，牵引工具在牵引轮上被引导，并且牵引传动装置以可移动的方式安装以便逆着回复力张紧牵引工具，其中牵引轮(4)通过的飞轮(11)可以与发电机轴(12)脱离，用于减小驱动侧出现的最大负荷。

Description

牵引传动装置，特别是皮带传动装置
技术领域
本发明涉及一种牵引传动装置，特别是皮带传动装置，具有集成的发电机，该发电机设有设置在发电机轴上的牵引轮，牵引工具在牵引轮上被引导，并且牵引传动装置以可移动的方式安装以便逆着回复力张紧牵引工具。
背景技术
为了在牵引传动装置，特别是在皮带传动装置中能够将所要求的驱动扭矩能够安全的传递到辅助成套设备上，必须在牵引工具上确保一个足够大的预应力。同时辅助成套设备的数量以及布置应当尽可能的少以及紧凑，以便尽可能的避免在传动过程中不必要的干扰量(例如，通过转向轮或者张紧轮引起的牵引工具的交变弯曲)。如果不利的驱动布局导致辅助成套设备的总是变大的功率，例如，在一个或多个夹紧装置后附加带有交替弯曲的双圆盘传动装置，则传统的夹紧装置不能够实现足够的使用寿命。通过减少皮带的长度以及由此产生的交变弯曲应力的频率皮带将提前老化。如果有可能，减少交替弯曲的数量或者在理想的情况下完全消除交替弯曲，则可以毫无问题地提高皮带使用寿命。为了减少局部的交变弯曲点，在传动时集成的发电机本身作为夹紧装置用以拉引牵引工具是可能的。也就是说，发电机具备双重功能，一个是自身的原有的发电机功能，另一个是夹紧装置。此外，一个或者多个夹紧装置可以省略，否则在传动过程中需要安装以及导向交变弯曲点。遗憾的是，由于发电机具有较大的质量以及为了张紧所必须的较大质量，动力效果的补偿即在传动中动力的负荷变换仅仅在一定的条件下可能或几乎不可能。如果在传动中经常出现交变的尖峰载荷，那么通常情况下选择用于确保尖峰载荷减小并且要求的夹紧装置的一体化的相应的缓冲可能性，但是最后由于上述的原因在最终效果上还是有缺点的。
发明内容
因此本发明的任务在于，提供一种与之相比改进的牵引传动装置，特别是皮带传动装置。
为解决这个问题，在前文所说的类型的牵引传动装置中，牵引轮通过飞轮可以与发电机轴脱离，用以减小驱动侧出现的尖峰负荷。
根据本发明在发电机边缘设有的飞轮具有特别的优点，能够使牵引轮临时脱离以减小尖峰载荷，所以尽管存在发电机张紧系统的惯性但该尖峰载荷不会在传动过程中引起不利的效果。也就是说，可能出现的导致动力的尖峰载荷的曲轴或者类似物的旋转一致性，能够通过根据本发明建议的发电机的脱离减低，保证皮带传动装置的稳定。尖峰载荷至少部分的被减少，对皮带的影响以及集成的辅助成套设备的安装的影响可以减少。
发电机自身可以作为只是产生电流的简单发电机，如当牵引传动装置所属的内燃机在工作时。备选地在这种情况下涉及到一个起动发电机，此外该起动发电机具备一个起动功能，通过它传动装置可以在短时间内实现传动，直到所属的内燃机运行以及皮带传动装置自己传动，那么起动电机作为单纯的发电机。在这种情况下，有利地设有一个具备起动-停止-功能的双重的飞轮，该飞轮在起动阶段也就是当起动发电机作为起动装置时允许牵引轮与发电机轴互锁，其中在发电机的运转过程中，上述互锁必须被强制性停止并且在需要的情况下可以采用第二个飞轮功能，也就是说，如果出现不被允许的尖峰载荷，啮合的牵引轮必须从轴上脱离。发电机，特别是起动发电机自身有利地通过一个液压元件移动，特别地围绕一个旋转轴以可转动的方式安装，其中通过液压元件产生要求的、用于张紧的回复力。同样可以选择使用机械性的产生拉力或者压力的弹性零件，并且带有集成的或者分离的缓冲装置。
附图说明
图1示出牵引传动装置，特别是皮带传动装置的原理图；
图2示出图1起动发电机在传动过程中的正视图；
图3示出图2中起动发电机在旋转90°情况下的示意图，部分采用剖面图；
图4示出根据发明设置的发电机飞轮依据传动转速的图表；以及
图5示出在应用根据发明的发电机飞轮时，关于时间的尖峰载荷减小的图表。
具体实施方式
图1示出根据本发明的牵引传动装置1，此处为皮带传动装置，具有在多个成套设备上被引导的皮带2。在皮带驱动装置中集成有发电机3，例如起动发电机，在起动发电机上皮带轮4安装到发电机的轴上，皮带2绕过皮带轮。发电机3围绕旋转点D以可旋的方式安装。在旋转点上作用的只有一个以液压夹紧元件形式典型示出的夹紧装置5，其在发电机上施加持续的回复力，并且沿绕着旋转点D的箭头A的方向压迫发电机，因此导致皮带2的张紧。
此外，在牵引传动装置1中集成有曲轴6，在起动时，曲轴通过起动发电机3驱动，也就是说，在这种情况下起动发电机3自己驱动牵引传动装置1，并且当所属的、此处没有详细说明的内燃机运转时，曲轴在其方面驱动牵引传动装置。
此外，在示出的例子中集成有水泵7以及空气压缩机8，它们通过皮带2驱动，其中当然在每一个成套设备上安装有相应的轮子，皮带2绕过这些轮子。图1为任意皮带驱动装置的原理图，但是其完全可以另行设计并且集成到其他的成套设备中。
如所描述的，起动发电机3以可旋转的方式并且逆着回复力的方式安装。图2和3示出起动发电机可能的实施形式的不同的视图。在发电机护罩上设有固定部件9，也就是所说的悬臂梁(Bracket)，发电机3例如通过该固定部件可以固定在汽车的马达上或者类似物上。对此规定发电机3旋转安装的可能性，所以该发电机能够围旋转点D进行旋转。
此外，示出液压元件5，该液压元件通过适合的支撑架10例如直接固定在电机壳体上或安装到其它的第三物体上。液压元件5产生持续的回复力，该回复力沿箭头R的方向作用到发电机3上并且张紧发电机。
在起动发电机3同时张紧可能性的情况下，通过该旋转安装，牵引传动装置1可以持续的以及与在每个运转过程无关地(同样在起动或者电机运转的过程中)得以张紧。由于发电机3的惯性，其通常情况下重量为3-6Kg(对比其它使用的夹紧装置，其重量为300-1000g并且因此也更灵活)，动态的高频率的尖峰载荷的减小以及降低只能在部分条件下实现。
基于这个目的，牵引轮4通过飞轮11与发电机轴12脱离。也就是说，牵引轮4，此处也是指具有用以导引楔形皮带的相应的楔形剖面13的皮带轮，在出现尖峰载荷的情况下可以脱离，也就是相对发电机轴12能够自由旋转，因此出现的尖峰载荷不会完全作用到牵引传动装置上。例如，这样的尖峰载荷可以通过曲轴6的旋转的一致性产生。
在发电机3涉及到一个起动发电机之后，飞轮11设计成一个带有起动-停止功能的双重功能飞轮。该双重功能飞轮能够实现，一是牵引轮4在起动阶段强制性的与发电机轴12啮合到一起。当需要这种强制性的啮合的时候，也是为了在传动过程中起动发电机3作为起动装置将需要的扭矩传递到牵引传递装置上，以便起动所属的内燃机。如果内燃机开始运转，临时性的起动啮合将中断，而牵引工具轮4始终与发电机轴12啮合到一起，以便发电机在发电机的驱动下传动。如果出现尖峰载荷，在第二个飞轮内这种啮合将松开，在传动轮4和发电机轴12之间的动力连接将暂时消除并且释放飞轮。
发电机飞轮的使用的效果在图4和5给予说明。图4作为原理图，纵坐标示出图1在牵引传动装置中辅助成套设备的传动轮出现的力的走向，例如，此处为连接到曲轴和发电机之间的一个水泵。横坐标轴为驱动的转数。两个给出的曲线为传动过程中在传动轮上所引起的最大和最小的皮带力的包络线。明显的，开始为一个较大的波动范围，一定条件下通过不均匀性，同时这种波动特别表现在转数较小的区域范围。平滑线为没有发电机飞轮的力的走向，点化线为带有发电机飞轮的力的走向。可以明显看出的是，最大力的曲线在低速区域明显的减弱，在发展趋势上最大力减少。
由于发电机围绕旋转点D的转动惯量以及转子质量，在辅助成套设备的传动轮上产生相对较大的最大力。如果牵引传动装置在运转的电机条件下通过曲轴驱动，水泵传动轮随着转动的发电机处于皮带松边状态。基于曲轴转数的波动，皮带传动装置在波动条件下加速或者减速。加速情况下发电机也加速，但不会对皮带松边上产生影响。在减速的情况下发电机不连续的中断，这在发电机前安装的水泵传动轮的皮带松边上产生一个较大的力。此外产生相对较大的最大力。
如果现在发电机通过使用根据本发明的飞轮在这种情况下被脱离，则发电机轴将不能够及时地制动，它的只能够通过自身的摩擦等减小，发电机轴相对于轮子空转，波动条件下在水泵传动轮上作用的力在强制运转下明显的减小，如图4所示。
图5以原理图的形式示出，在纵坐标轴方向上，点划线为发电机轴的转速，平滑的曲线为发电机一侧的牵引轮的转速。通过观察，在起动阶段这两个线几乎重合到一起，由于起动电机的起动-停止-功能，轮子和轴相互抗扭地啮合到一起。在运转的机器和通过曲轴的牵引传动装置的驱动中，根据尖峰载荷，出现临时性的脱离，轴和轮子相互之间自由旋转。轮子跟随曲轴的强烈的转速波动，直接通过皮带传递。这在强波动的平滑线中给出。在脱离后自由转动的发电机轴在该时刻不停止的转动，转速减小较少，并且只有重新提高皮带的转速，一定条件下提高曲轴的转数以及通过重新啮合，转速才重新提高。
附图标记
1 牵引传动装置
2 皮带
3 发电机
4 皮带轮
5 夹紧装置
6 曲轴
7 水泵
8 空气压缩机
9 固定部件
10 支撑架
11 飞轮
12 发电机轴
13 楔形剖面
A 箭头
D 旋转点
R 箭头

Claims (4)

1.牵引传动装置，特别是皮带传动装置，具有集成的发电机，该发电机设有设置在发电机轴上的牵引轮，牵引工具在牵引轮上被引导，并且牵引传动装置以可移动的方式安装以便逆着回复力张紧牵引工具，其特征在于，牵引轮(4)通过的飞轮(11)可以与发电机轴(12)脱离，用于减小驱动侧出现的最大负荷。
2.如权利要求1所述的牵引传动装置，其特征在于，发电机(3)为起动发电机。
3.如权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，发电机(3)，特别是起动发电机通过液压元件(5)可移动地安装。
4.如权利要求1或2所述的牵引传动装置，其特征在于，发电机(3)，特别是起动发电机，通过机械的弹性零件拉紧或者压紧，其中所述弹性零件必要时具有集成的或分开的缓冲装置。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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