CN210889694U - 一种发动机带测速功能的曲轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机发动机技术领域，具体公开了一种发动机带测速功能的曲轴，包括：曲轴主体、曲轴主体上的曲柄和前端轴、设在曲轴曲柄上的测速齿圈、测速齿圈上的测速齿以及嵌入于测速齿中的永磁铁。本实用新型通过将测速齿圈与曲柄进行了一体式的设计，不仅使设计空间更加紧凑，更易维护，而且降低了发动机的总重量；通过将测速齿中嵌入永磁铁，增加了磁电感应式传感器的磁感线通过数量，从而使速度测量的数据更加准确，也提升了对变化环境的适应能力。

Description

一种发动机带测速功能的曲轴

技术领域

本实用新型属于无人机发动机技术领域，特别涉及一种发动机带测速功能的曲轴。

背景技术

常见的发动机测速手段，是利用电磁感应式传感器或者霍尔传感器对发动机前端飞轮上的测速齿圈进行检测，根据测速齿圈上的齿缺的运动情况来推定出发动机曲轴的转速以及曲轴的相位。但是在无人机发动机领域，对发动机的重量要求很高，因此在设计无人机发动机时会考虑到尽可能的使设计简化、紧凑、集成从而满足无人机领域对发动机轻量化易维护的要求。

现有的发动机转速测速齿圈通常与发动机飞轮集成在一起，由于飞轮的体量过大，显然这种方式不适用于无人机发动机所需条件，并且无人机发动机的工作条件比较复杂，经常会受到震动、油污、雨水、电磁等干扰，进而会影响传感器的测量精度，使测速系统的测量准确率降低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种发动机带测速功能的曲轴，从而克服现有的发动机测速方法中，零件集成度不高，重量大以及复杂环境会使测量的准确度低的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种发动机带测速功能的曲轴，包括：曲轴主体，其包括曲柄和前端轴；测速齿圈，其设于距离所述前端轴最近的所述曲柄上；沿所述测速齿圈的环周间隔设有多个测速齿；以及永磁铁，其嵌入于所述测速齿中。

优选的，上述技术方案中，所述测速齿的齿顶朝向所述前端轴的一侧。

优选的，上述技术方案中，其中两个所述测速齿之间的间隔大于其余所述测速齿之间的间隔，且其余所述测速齿之间的间隔相等。

与现有的技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1. 本实用新型中的测速齿圈集成在曲轴的曲柄上，使整个曲轴结构紧凑，重量减轻。

2. 测速齿中嵌入永磁铁，能够增大通过传感器中的磁通量，使传感器的分辨率以及抗干扰能力提高，从而提高测速系统的准确率。

附图说明

图1是本实用新型发动机带测速功能的曲轴的结构图。

图2是发动机带测速功能的曲轴在发动机中的安装示意图。

主要附图标记说明：

1-曲轴主体，2-曲柄，3-前端轴，4-测速齿圈，5-测速齿，6-永磁铁，7-磁电感应式传感器，8-曲轴箱。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1所示，该实施例中的发动机带测速功能的曲轴包括：曲轴主体1，曲柄2，前端轴3，测速齿圈4，测速齿5以及永磁铁6。曲轴主体1主要只要由前端轴3、曲柄2、后端轴、曲轴主轴颈、连杆轴颈以及平衡重组成；在距离前端轴3最近一侧的曲柄2上一体设有一个测速齿圈4，该测速齿圈4的一个端面与曲柄2中靠近前端轴3的侧面相平；沿齿圈的环周上设有多个测速齿5，各测速齿5之间相互间隔，其中有两个测速齿5之间的间隔大于其余所有测速齿5之间的间隔，其余所有测速齿之间的间隔相同。测速齿5的齿根设在测速齿圈4的一个端面上，测速齿5的齿顶朝向前端轴3的一侧；所有测速齿5的齿形为方齿，测速齿5之间的间隔为方形缺口；每个测速齿5的中间都被嵌入一块永磁铁6，并且永磁铁6的磁场的磁感线均沿着测速齿圈4的径向发出和收回；并且在沿曲轴的轴线方向上，永磁铁6的中心位置与方形缺口的中心位置相一致。

如图2所示，该实施例中的曲轴安装于发动机的曲轴箱8中；磁电感应式传感器7被安装于曲轴的侧面，且其测量头朝向曲轴的轴线并能够与测速齿5中的永磁铁6相互对正，磁电感应式传感器7的测量头与测速齿5的齿面之间存在0.5到1mm的间隙。

接下来，对该实施例中发动机带测速功能的曲轴的工作原理进行详细说明，以使本领域技术人员更了解本实用新型：

测量曲轴的转速时，磁电感应传感器7通过测量其测量电路中的感应电动势的电压变化形成的波形脉冲曲线，来间接确定转轴的转速；感应电动势的大小与通过测量电路线圈的磁感线的数量成正比，即通过传感器的磁感线越多所得到的感应电动势就越大，测量的精度与稳定性也就越高，因此当传感器靠近测速齿5的齿面时，永磁铁6能够增加通过传感器中的磁感线数量，因此使传感器中的感应电动势更强，从而使测速系统的抗干扰能力更强，提高了测速系统的准确率。

同时位于测速齿之间各间隔中较大的一个，即最宽的一个方形缺口的设置，能够提供对传感器所测量的数据中，产生一个较宽的方形脉冲波形，从而判断出曲轴此时的位置，再结合曲轴转速，进而得到曲轴所转过的实时角度。

综上所述，本实用新型通过将测速齿圈与曲柄进行了一体式的设计，不仅使设计空间更加紧凑，更易维护，而且降低了发动机的总重量；通过将测速齿中嵌入永磁铁，增加了磁电感应式传感器的磁感线通过数量，从而使速度测量的数据更加准确，也提升了对变化环境的适应能力。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种发动机带测速功能的曲轴，其特征在于，包括：

曲轴主体（1），其包括曲柄（2）和前端轴（3）；

测速齿圈（4），其设于距离所述前端轴（3）最近的所述曲柄（2）上；沿所述测速齿圈（4）的环周间隔设有多个测速齿（5）；以及

永磁铁（6），其嵌入于所述测速齿（5）中。

2.根据权利要求1所述的发动机带测速功能的曲轴，其特征在于，所述测速齿（5）的齿顶朝向所述前端轴（3）的一侧。

3.根据权利要求1所述的发动机带测速功能的曲轴，其特征在于，其中两个所述测速齿（5）之间的间隔大于其余所述测速齿（5）之间的间隔，且其余所述测速齿（5）之间的间隔相等。

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