CN103233841B - 风冷柴油机耐冲击起动机构 - Google Patents

Abstract

本发明的一种风冷柴油机耐冲击起动机构，包括起动机构和将起动机构的动力传递的中间传递机构，所述起动机构包括外壳和转动连接于外壳底面中心的转轴，所述转轴为空心轴，其内穿设有芯轴，所述转轴上依次安装有从动齿轮、涡卷弹簧固定板、涡卷弹簧、起动爪座和起动爪拨块；所述中间传递机构包括起动爪盘和爪盘圈，所述起动爪在转轴旋转时甩入爪槽，起动爪的顶面与爪槽的槽底面为平面接触。本发明的风冷柴油机起动机构具有更强的耐冲击力，其使用寿命和安全性大大提高。

Description

风冷柴油机耐冲击起动机构

技术领域

本发明涉及柴油机起动技术领域，尤其是一种风冷柴油机耐冲击起动机构。

背景技术

随着农业经济的发展，农业机械化程度逐步提高，农用耕机越来越普及，其动力源为柴油机，柴油机是燃烧柴油来获得能量释放的发动机，其具有功率大、热效率高、经济性能好等优点，柴油机在工作前必须借助一套起动机构方可使其进入运转状态，现有的柴油机起动装置有采用手摇起动和电起动两种，电起动方式虽然方便，但结构复杂，而且在检修方面也不便，而采用传统的手摇起动模式，即起动器的起动爪可以卡入到柴油机爪盘内，进而实现手摇起动器带动柴油机起动，但在实际应用中发现，起动器上的起动爪与柴油机飞轮上的起动爪盘接触处容易出现硬性冲击，即相互接触处容易变形甚至出现裂痕，而且支撑起动爪的销轴由于这种硬性冲击也容易出现断裂，因此，在实际中，由于这种问题导致了起动器经常需要检修和更换零部件，使用寿命不长，而该问题一直困扰着人们，还没有找到一种即简单又效果显著的防冲击方法来解决这一问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中起动器的起动爪与起动爪盘硬性冲击造成的易损坏的问题，提供一种风冷柴油机耐冲击起动机构，该机构能够明显提高起动爪的耐冲击性，整体上提高了该机构的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风冷柴油机耐冲击起动机构，包括起动机构和将起动机构的动力传递的中间传递机构，所述起动机构包括外壳和转动连接于外壳底面中心的转轴，所述转轴为空心轴，其内穿设有芯轴，所述转轴上依次安装有从动齿轮、涡卷弹簧固定板、涡卷弹簧、起动爪座和起动爪拨块；

所述涡卷弹簧固定板与外壳内壁固定连接；

所述从动齿轮上啮合有预紧齿轮，所述预紧齿轮中心设有预紧轴，所述预紧轴一端支承于涡卷弹簧固定板，另一端伸出于外壳作预紧端；所述从动齿轮上还啮合有棘爪，所述棘爪中心设有棘爪轴，棘爪轴一端支承于涡卷弹簧固定板，另一端伸出于外壳外作起动端；

所述涡卷弹簧内端连接于转轴圆周面上，涡卷弹簧外端固定于涡卷弹簧固定板上；

所述起动爪拨块固定连接于起动爪座的端面，所述起动爪拨块的边缘均布有至少两个活动连接于起动爪拨块的起动爪，所述起动爪拨块上固定连接有起动爪挡板，所述起动爪挡板中部还固定连接于芯轴；

所述中间传递机构包括起动爪盘和爪盘圈，所述起动爪盘包括锥台形的碗部和连接于碗部大端的圆环部，所述爪盘圈卡扣连接于圆环部内壁，所述爪盘圈内壁具有多道同旋向均布的爪槽，所述爪槽的旋向与转轴的转向相同，所述爪槽由圆弧面和槽底面圆滑过渡连接而成，所述起动爪在转轴旋转时甩入爪槽，起动爪的顶面与爪槽的槽底面为平面接触。传统的起动器带动起动爪盘，依靠的是将起动爪的顶端伸入起动爪盘面上的孔中，由于这种结构非常容易导致起动爪与孔冲击过大，因为这种结构起动爪的受力点位于侧面，长久使用很容易出现磨损，进而影响使用寿命，而在本方案中，改变了起动爪盘的结构，将起动爪与起动爪盘的连接改为平面接触，即转轴旋转后，甩出起动爪，此时不是起动爪的侧面伸入起动爪盘中，而是将起动爪的顶面与起动爪盘的槽底面顶死，即面与面接触，这种方法在受力上与传统的方法完全不一样，本机构的起动爪的耐冲击能力更强，磨损较小。

当起动爪伸入爪槽与槽底面平面接触后，所述起动爪顶端至起动爪与起动爪拨块的活动连接点的连线与活动连接点至转轴中心的连线所成的夹角为90°-110°。在这个范围内，可以保证起动爪耐冲击能力的同时又能够带动起动爪盘，不会导致起动爪在起动爪盘内滑脱。

所述起动爪的头部为圆弧状，所述起动爪拨块边缘具有对应于起动爪圆弧状头部的圆弧形凹坑，所述凹坑的圆弧为优弧，所述起动爪头部转动连接于凹坑。凹坑选择为优弧，可以防止起动爪受离心作用甩出时而脱落，而且采用这种铰接机构，方便拆装。

进一步地，所述起动爪座与转轴为型面连接或键连接。

作为优选，所述起动爪有2个

作为优选，所述预紧齿轮与预紧轴为一体式或通过键连接。

由于爪盘圈和起动爪盘在工艺上如果考虑整体铸造，限于其结构将无法铸造，因此采用分体式的方法，爪盘圈卡扣连接于起动爪盘圆环部内壁，可以有以下方式，第一种方式，所述圆环部内壁上开有至少一个向外凹的第一凹槽，所述第一凹槽为均匀分布于圆环部内壁，所述爪盘圈外壁上具有与第一凹槽相对应的第一凸起，所述第一凸起与第一凹槽嵌装配合。

第二种方式，所述圆环部内壁上具有至少一个向内凸的第二凸起，所述第二凸起为均匀分布于圆环部内壁，所述爪盘圈外壁上具有与第二凸起相对应的第二凹槽，所述第二凸起与第二凹槽嵌装配合。

本发明的有益效果是，本发明具有如下优点：

1、耐冲击：本发明的起动爪甩出后，起动爪与柴油机上起动爪盘的连接为平面接触，传统的起动爪是直接伸入到起动爪盘壁上的孔中的，传统的方式对于起动爪冲击性很高，是直接对起动爪侧面的撞击，这种方式非常容易损坏起动爪，而本发明改变了传统设计，利用起动爪头部去带动起动爪盘，进而起动柴油机，同时相应地对起动爪盘做改进，当起动爪伸入爪槽与槽底面平面接触后，起动爪顶端至起动爪与起动爪拨块的活动连接点的连线与活动连接点至转轴中心的连线所成的夹角为90°-110°，也就是说起动爪顶在爪槽后，其受力方向与活动连接点至转轴中心的连线所成的角度为90°-110°，在这个范围内，可以保证起动爪耐冲击能力的同时又能够带动起动爪盘，不会导致起动爪在起动爪盘内滑脱。

2、使用寿命长：起动爪和起动爪盘耐冲击能力均得到提高，意味着可以提高起动机构的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的风冷柴油机耐冲击起动机构的三维***图；

图2是本发明的风冷柴油机耐冲击起动机构的内部结构示意图；

图3是本发明的风冷柴油机耐冲击起动机构的中间传递机构的结构示意图；

图4是本发明的风冷柴油机耐冲击起动机构的起动爪盘的结构示意图；

图5是本发明的风冷柴油机耐冲击起动机构的爪盘圈的结构示意图；

图6是本发明的风冷柴油机耐冲击起动机构的起动爪拨块的结构示意图；

图7是本发明的风冷柴油机耐冲击起动机构的受力分析图；

图8是本发明的风冷柴油机耐冲击起动机构的三维结构图；

图9是本发明的实施例1的起动爪盘的结构示意图；

图10是本发明的实施例1的爪盘圈的结构示意图；

图11是本发明的实施例2的起动爪盘的结构示意图；

图12是本发明实施例2的爪盘圈的结构示意图；

图中：1.外壳，2.转轴，3.芯轴，4.从动齿轮，5.起动爪拨块，51.凹坑，6.涡卷弹簧固定板，7.涡卷弹簧，8.起动爪座，9.预紧齿轮，10.预紧轴，101.预紧端，11.棘爪，12.棘爪轴，121.起动端，13.起动爪，14.起动爪挡板，15.起动爪盘，151.碗部，152.圆环部，1521.第一凹槽，1522.第二凸起，16.爪盘圈，161.爪槽，161a.圆弧面，161b.槽底面，162.第一凸起，163.第二凹槽，17.弹簧箱，α.夹角。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1、8所示，本发明包括起动机构和将起动机构的动力传递的中间传递机构，起动机构包括外壳1和转动连接于外壳1底面中心的转轴2，转轴2为空心轴，其内穿设有芯轴3，转轴2上依次安装有从动齿轮4、涡卷弹簧固定板6、涡卷弹簧7、起动爪座8和起动爪拨块5；涡卷弹簧固定板6与外壳1内壁固定连接；从动齿轮4上啮合有预紧齿轮9，预紧齿轮9中心设有预紧轴10，预紧轴10一端支承于涡卷弹簧固定板6，另一端伸出于外壳1作预紧端101；从动齿轮4上还啮合有棘爪11，棘爪11中心设有棘爪轴12，棘爪轴12一端支承于涡卷弹簧固定板6，另一端伸出于外壳1外作起动端121；起动爪座8与转轴2为型面连接或键连接。

涡卷弹簧7内端连接于转轴2圆周面上，涡卷弹簧7外端固定于涡卷弹簧固定板6上，涡卷弹簧外还罩有一弹簧箱17；

如图4、5、6所示，起动爪拨块5固定连接于起动爪座8的端面，起动爪拨块5的边缘均布有两个活动连接于起动爪拨块5的起动爪13，起动爪拨块5上固定连接有起动爪挡板14，起动爪挡板14中部还固定连接于芯轴3；

如图3所示，中间传递机构包括起动爪盘15和爪盘圈16，参考图4，起动爪盘15包括锥台形的碗部151和连接于碗部151大端的圆环部152，圆环部152内壁上开有3个向外凹的第一凹槽1521，第一凹槽1521为均匀分布于圆环部152内壁，爪盘圈16外壁上具有与第一凹槽1521相对应的第一凸起162，第一凸起162与第一凹槽1521嵌装配合，参考图9图10。

参考图5，爪盘圈16内壁具有多道同旋向均布的爪槽161，爪槽161的旋向与转轴2的转向相同，爪槽161由圆弧面161a和槽底面161b圆滑过渡连接而成，起动爪13在转轴旋转时甩入爪槽161，起动爪13的顶面与爪槽161的槽底面161b为平面接触。

如图2、7所示，当起动爪13伸入爪槽161与槽底面161b面接触后，起动爪13顶端至起动爪13与起动爪拨块5的活动连接点的连线与活动连接点至转轴中心的连线所成的夹角α为90°。

如图6所示，起动爪13的头部为圆弧状，起动爪拨块5边缘具有对应于起动爪13圆弧状头部的圆弧形凹坑51，凹坑51的圆弧为优弧，起动爪13头部转动连接于凹坑51。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于当起动爪13伸入爪槽161与槽底面161b平面接触后，起动爪13顶端至起动爪13与起动爪拨块5的活动连接点的连线与活动连接点至转轴中心的连线所成的夹角α为110°。另外爪盘圈与圆环部的连接也有不同，本实施例中圆环部152内壁上具有3个向内凸的第二凸起1522，第二凸起1522为均匀分布于圆环部152内壁，爪盘圈16外壁上具有与第二凸起1522相对应的第二凹槽163，第二凸起1522与第二凹槽163嵌装配合，参考图11图12。

实施例1与实施例2中的预紧齿轮9与预紧轴10为一体式或通过键连接，以下具体阐述本发明的工作原理：

如图2图7所示，利用手柄转动预紧端101，使得弹簧箱17内的涡卷弹簧7上紧，上紧完毕后，将手柄套入起动端121并转动，这时从动齿轮4由于不再受到棘爪的限制，在涡卷弹簧7的作用下高速旋转，进而使得起动爪拨块5高速旋转，这时起动爪13即被甩出，顺利嵌入爪槽161，进而一起带动起动爪盘15的旋转，这样就能顺利的起动柴油机了，这里对起动爪13伸入爪盘圈16的动作做细化分解，以便更容易理解本发明的原理，从图2中可以看出，起动爪13可以先从爪槽161的圆弧面161a上滑动再慢慢滑入爪槽161的槽底面161b，由此可以看出，整个过程并不像传统的方式那样，直接利用起动爪13的侧部去带动起动爪盘15，由于本发明的起动方式改为了利用起动爪13头部来带动起动爪盘15，因此起动爪盘15也作了改进，如图3、4、5可以清晰看出，起动爪13头部的端面与槽底面161b为平面接触，结合图7的受力分析图，当角度α控制在90°-110°这个范围内时，耐冲击性能最好，因此，本发明在本领域内是突破性的进步，它解决了本领域内一直存在的起动爪不够耐冲击的问题，使得整个起动机构的寿命延长了，节省了成本。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种风冷柴油机耐冲击起动机构，其特征在于：包括起动机构和将起动机构的动力传递的中间传递机构，所述起动机构包括外壳（1）和转动连接于外壳（1）底面中心的转轴（2），所述转轴（2）为空心轴，其内穿设有芯轴（3），所述转轴（2）上依次安装有从动齿轮（4）、涡卷弹簧固定板（6）、涡卷弹簧（7）、起动爪座（8）和起动爪拨块（5）；

所述涡卷弹簧固定板（6）与外壳（1）内壁固定连接；

所述从动齿轮（4）上啮合有预紧齿轮（9），所述预紧齿轮（9）中心设有预紧轴（10），所述预紧轴（10）一端支承于涡卷弹簧固定板（6），另一端伸出于外壳（1）作预紧端（101）；所述从动齿轮（4）上还啮合有棘爪（11），所述棘爪（11）中心设有棘爪轴（12），棘爪轴（12）一端支承于涡卷弹簧固定板（6），另一端伸出于外壳（1）外作起动端（121）；

所述涡卷弹簧（7）内端连接于转轴（2）圆周面上，涡卷弹簧（7）外端固定于涡卷弹簧固定板（6）上；

所述起动爪拨块（5）固定连接于起动爪座（8）的端面，所述起动爪拨块（5）的边缘均布有至少两个活动连接于起动爪拨块（5）的起动爪（13），所述起动爪拨块（5）上固定连接有起动爪挡板（14），所述起动爪挡板（14）中部还固定连接于芯轴（3）；

所述中间传递机构包括起动爪盘（15）和爪盘圈（16），所述起动爪盘（15）包括锥台形的碗部（151）和连接于碗部（151）大端的圆环部（152），所述爪盘圈（16）卡扣连接于圆环部（152）内壁，所述爪盘圈（16）内壁具有多道同旋向均布的爪槽（161），所述爪槽（161）的旋向与转轴（2）的转向相同，所述爪槽（161）由圆弧面（161a）和槽底面（161b）圆滑过渡连接而成，所述起动爪（13）在转轴旋转时甩入爪槽（161），起动爪（13）的顶面与爪槽（161）的槽底面（161b）为平面接触。

2.如权利要求1所述的风冷柴油机耐冲击起动机构，其特征在于：当起动爪（13）伸入爪槽（161）与槽底面（161b）面接触后，所述起动爪（13）顶端至起动爪（13）与起动爪拨块（5）的活动连接点的连线与活动连接点至转轴中心的连线所成的夹角（α）为90°-110°。

3.如权利要求1所述的风冷柴油机耐冲击起动机构，其特征在于：所述起动爪（13）的头部为圆弧状，所述起动爪拨块（5）边缘具有对应于起动爪（13）圆弧状头部的圆弧形凹坑（51），所述凹坑（51）的圆弧为优弧，所述起动爪（13）头部转动连接于凹坑（51）。

4.如权利要求1所述的风冷柴油机耐冲击起动机构，其特征在于：所述起动爪座（8）与转轴（2）为型面连接或键连接。

5.如权利要求1或2或3所述的风冷柴油机耐冲击起动机构，其特征在于：所述起动爪（13）有2个。

6.如权利要求1所述的风冷柴油机耐冲击起动机构，其特征在于：所述预紧齿轮（9）与预紧轴（10）为一体式或通过键连接。

7.如权利要求1所述的风冷柴油机耐冲击起动机构，其特征在于：所述圆环部（152）内壁上开有至少一个向外凹的第一凹槽（1521），所述第一凹槽（1521）为均匀分布于圆环部（152）内壁，所述爪盘圈（16）外壁上具有与第一凹槽（1521）相对应的第一凸起（162），所述第一凸起（162）与第一凹槽（1521）嵌装配合。

8.如权利要求1所述的风冷柴油机耐冲击起动机构，其特征在于：所述圆环部（152）内壁上具有至少一个向内凸的第二凸起（1522），所述第二凸起（1522）为均匀分布于圆环部（152）内壁，所述爪盘圈（16）外壁上具有与第二凸起（1522）相对应的第二凹槽（163），所述第二凸起（1522）与第二凹槽（163）嵌装配合。