CN217130748U - 一种高转速后取力飞轮壳总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高转速后取力飞轮壳总成，属于发动机轴系驱动***技术领域。该高转速后取力飞轮壳总成包括飞轮壳壳体和传动组件。飞轮壳壳体的一侧凸出设置有呈环形的发电机连接部，飞轮壳壳体的另一侧具有曲轴连接孔，飞轮壳壳体上还具有与取力连接部。传动组件包括曲轴齿轮、双层惰齿轮、单层惰齿轮和输出齿轮轴。该高转速后取力飞轮壳总成能够在满足发电机的输入端发电转速要求的基础上，减少整体占用空间和工作与配置成本，提高适配性。

Description

一种高转速后取力飞轮壳总成

技术领域

本实用新型涉及发动机轴系驱动***技术领域，特别涉及一种高转速后取力飞轮壳总成。

背景技术

特种商用车除了具备正常的道路行驶功能外，还需驱动上装的其他大功率设备，如环卫洗扫车的大功率清洗设备、水泥搅拌车的大功率转罐设备等。为了使商用车同时兼具行驶和驱动上装大功率设备的功能，目前常用的一种解决方案是双发动机驱动***，既在整车上装增加一台非道路发动机。上装副发动机既要面对排放升级带来的成本压力，又要解决加装后处理造成的布置问题。同时双发动机***本身油耗高、噪音大、占用空间大缺点也亟待解决。

在相关技术中，为了减少功耗和噪音，采用在发动机的飞轮壳结构上设置配套的取力结构，配合发电机来取代双发动机为大功率设备供能，取力结构包括与飞轮壳连接的取力法兰、万向轴、变速器。利用万向轴的输入端与飞轮壳上的输出齿轮轴相连接，再将万向轴的输出端与变速器相连接，利用变速器对万向轴进行增速以满足发电机的发电要求转速。最后通过变速器的输出花键与发电机的输入花键相配合完成连接，实现将车辆发动机的一部分机械能转化为电能。

采用相关技术中的取力结构，需要在发动机的曲轴轴向上设置万向轴、变速器等多重部件，配置成本高且占用空间较大，难以装配布置在清扫环卫车这类紧凑型的特种商用车型上，适配性低。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种高转速后取力飞轮壳总成，能够在满足发电机的输入端发电转速要求的基础上，减少整体占用空间和工作与配置成本，提高适配性。所述技术方案如下：

一种高转速后取力飞轮壳总成，包括：

飞轮壳壳体，所述飞轮壳壳体的一侧凸出设置有呈环形的发电机连接部，所述飞轮壳壳体的另一侧具有曲轴连接孔，所述飞轮壳壳体上还具有与取力连接部，所述取力连接部呈盘状且沿所述发电机连接部的径向凸出布置于所述飞轮壳壳体上，所述取力连接部面向所述发电机连接部位的端面上具有输出轴连接孔；

传动组件，包括曲轴齿轮、双层惰齿轮、单层惰齿轮和输出齿轮轴，所述曲轴齿轮和所述双层惰齿轮均可转动地设置于所述飞轮壳壳体内部，所述曲轴齿轮具有用于与发动机曲轴固定连接的曲轴安装孔，所述双层惰齿轮包括沿轴向依次连接布置的小齿圈和大齿圈，所述曲轴齿轮与所述小齿圈啮合，所述单层惰齿轮和所述输出齿轮轴均可转动地安装于所述取力连接部内部，所述单层惰齿轮分别与所述大齿圈以及所述输出齿轮轴啮合，所述输出齿轮轴的轴体配合安装于所述输出轴连接孔中且一端位于所述取力连接部外部，所述曲轴安装孔的内径大于所述输出齿轮轴的轴体直径。

可选地，所述曲轴安装孔的内径为所述输出齿轮轴的轴体直径的四倍。

可选地，所述后取力飞轮壳总成还包括曲轴安装孔盖，所述曲轴连接孔位于所述曲轴安装孔盖上，所述飞轮壳壳体的另一侧端面上具有曲轴孔盖安装孔，所述曲轴安装孔的直径大于所述大齿圈的外径，所述曲轴安装孔盖与曲轴孔盖安装孔可拆卸连接。

可选地，所述曲轴安装孔盖与所述曲轴孔盖安装孔通过螺栓连接。

可选地，所述后取力飞轮壳总成还包括输出轴安装孔盖，所述取力连接部背向所述发电机连接部一侧的端面上具有输出轴安装孔，所述输出轴安装孔的直径大于所述单层惰齿轮的外径，所述输出轴安装孔盖与所述输出轴安装孔可拆卸连接。

可选地，所述输出轴安装孔盖与所述输出轴安装孔通过螺栓连接。

可选地，所述取力连接部面向所述发电机连接部位的端面与所述发电机连接部的外侧面的连接处具有发电机支架安装台，所述发电机支架安装台上具有垂直于所述取力连接部的端面的安装面，所述安装面上具有多个用于连接发电支架的支架安装孔。

可选地，所述发电机连接部背向所述飞轮壳壳体一侧的环形端面上具有多个用于连接发电机的安装螺孔，多个所述安装螺孔沿所述环形端面的周向均匀间隔布置。

可选地，所述发电机连接部、所述取力连接部和所述飞轮壳壳体为一体成型结构件。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

该高转速后取力飞轮壳总成的一侧通过凸出设置的发电机连接部与需要装配在车体上的供能发电机连接，而另一侧则与发动机曲轴箱连接。发动机的曲轴由曲轴连接孔伸入飞轮壳壳体内部，其端部插装于曲轴齿轮的曲轴安装孔中，实现与曲轴齿轮的固定连接。而由输出轴连接孔伸出的输出齿轮轴的轴体则与供能发电机的输入轴通过花键连接。

当发动机工作时，发动机的曲轴旋转，固定在曲轴上的曲轴齿轮以相同的角速度运转，双层惰齿轮的小齿圈跟随曲轴齿轮运转，同时带动直径较大的大齿圈一起旋转。大齿圈进一步带动与之啮合的单层惰齿轮运转，最终驱动位于单层惰齿轮另一侧的输出齿轮轴旋转。而通过将输出齿轮轴的轴体直径设置为小于曲轴安装孔的内径，也即是输出齿轮轴的轴体直径小于发动机的曲轴的直径，可以使输出齿轮轴以高于发动机的曲轴的角速度旋转，实现高转速输出，将发动机的曲轴的输出转速提升以满足发电机的发电要求转速。

而与相关技术中传统的取力结构相比，本实用新型所提供的取力飞轮壳总成，其整体集成于与发动机相连接的飞轮壳结构上，通过多个齿轮结构之间的传动实现发动机曲轴箱与额外设置的大功率发电机之间的集成与传动连接，无需设置取力法兰、万向轴、变速器等结构。在满足发电机的输入端发电转速要求的基础上，减少在发动机的曲轴轴向上的整体占用空间，以及工作与配置成本，有效提高适配性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种高转速后取力飞轮壳总成的左视结构剖面图；

图2是本实用新型实施例提供的一种高转速后取力飞轮壳总成的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种高转速后取力飞轮壳总成的正视结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种高转速后取力飞轮壳总成的背视结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在相关技术中，为了减少功耗和噪音，采用在发动机的飞轮壳结构上设置配套的取力结构，配合发电机来取代双发动机为大功率设备供能，取力结构包括与飞轮壳连接的取力法兰、万向轴、变速器。利用万向轴的输入端与飞轮壳上的输出齿轮轴相连接，再将万向轴的输出端与变速器相连接，利用变速器对万向轴进行增速以满足发电机的发电要求转速。最后通过变速器的输出花键与发电机的输入花键相配合完成连接，实现将车辆发动机的一部分机械能转化为电能。

采用相关技术中的取力结构，需要在发动机的曲轴轴向上设置万向轴、变速器等多重部件，配置成本高且占用空间较大，难以装配布置在清扫环卫车这类紧凑型的特种商用车型上，适配性低。

图1是本实用新型实施例提供的一种高转速后取力飞轮壳总成的左视结构剖面图。图2是本实用新型实施例提供的一种高转速后取力飞轮壳总成的立体结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的另一种高转速后取力飞轮壳总成的正视结构示意图。图4是本实用新型实施例提供的另一种高转速后取力飞轮壳总成的背视结构示意图。如图1至4所示，通过实践，本申请人提供了一种高转速后取力飞轮壳总成，包括飞轮壳壳体1和传动组件2。

其中，飞轮壳壳体1的一侧凸出设置有呈环形的发电机连接部11，飞轮壳壳体1的另一侧具有曲轴连接孔12。飞轮壳壳体1上还具有与取力连接部13，取力连接部13呈盘状且沿发电机连接部11的径向凸出布置于飞轮壳壳体1上，取力连接部13面向发电机连接部11位的端面上具有输出轴连接孔131。

传动组件2包括曲轴齿轮21、双层惰齿轮22、单层惰齿轮23和输出齿轮轴24。曲轴齿轮21和双层惰齿轮22均可转动地设置于飞轮壳壳体1内部，曲轴齿轮21具有用于与发动机曲轴M固定连接的曲轴安装孔211，双层惰齿轮22包括沿轴向依次连接布置的小齿圈221和大齿圈222，曲轴齿轮21与小齿圈221啮合。单层惰齿轮23和输出齿轮轴24均可转动地安装于取力连接部13内部，单层惰齿轮23分别与大齿圈222以及输出齿轮轴24啮合，输出齿轮轴24的轴体配合安装于输出轴连接孔131中且一端位于取力连接部13外部，曲轴安装孔211的内径大于输出齿轮轴24的轴体直径。

在本实用新型实施例中，该高转速后取力飞轮壳总成的一侧通过凸出设置的发电机连接部11与需要装配在车体上的供能发电机连接，而另一侧则与发动机曲轴箱连接。发动机的曲轴M由曲轴连接孔12伸入飞轮壳壳体1内部，其端部插装于曲轴齿轮21的曲轴安装孔211中，实现与曲轴齿轮21的固定连接。而由输出轴连接孔131伸出的输出齿轮轴24的轴体则与供能发电机的输入轴通过花键连接。当发动机工作时，发动机的曲轴M旋转，固定在曲轴M上的曲轴齿轮21以相同的角速度运转，双层惰齿轮22的小齿圈221跟随曲轴齿轮21运转，同时带动直径较大的大齿圈222一起旋转。大齿圈222进一步带动与之啮合的单层惰齿轮23运转，最终驱动位于单层惰齿轮23另一侧的输出齿轮轴24旋转。而通过将输出齿轮轴24的轴体直径设置为小于曲轴安装孔211的内径，也即是输出齿轮轴24的轴体直径小于发动机的曲轴M的直径，可以使输出齿轮轴24以高于发动机的曲轴M的角速度旋转，实现高转速输出，将发动机的曲轴M的输出转速提升以满足发电机的发电要求转速。而与相关技术中传统的取力结构相比，本实用新型所提供的取力飞轮壳总成，其整体集成于与发动机相连接的飞轮壳结构上，通过多个齿轮结构之间的传动实现发动机曲轴箱与额外设置的大功率发电机之间的集成与传动连接，无需设置取力法兰、万向轴、变速器等结构。在满足发电机的输入端发电转速要求的基础上，减少在发动机的曲轴M轴向上的整体占用空间，以及工作与配置成本，有效提高适配性。

可选地，曲轴安装孔211的内径为输出齿轮轴24的轴体直径的四倍。示例性地，在本实用新型实施例中，申请人经过多次试验以及对整车功耗进行统筹后，发现通过将曲轴安装孔211的内径为输出齿轮轴24的轴体直径的四倍，也即是使输出齿轮轴24能够以四倍于发动机的曲轴M的角速度旋转，实现高转速输出，即可满足在发动机处于额定工况，且不设置其他增速设备对输出齿轮轴24进行辅助的情况下，驱动发电机对大部分车载大功率设备供能，进一步提高安装的适配性。

可选地，后取力飞轮壳总成还包括曲轴安装孔盖14，曲轴连接孔12位于曲轴安装孔盖14上，飞轮壳壳体1的另一侧端面上具有曲轴孔盖安装孔15，曲轴安装孔211的直径大于大齿圈222的外径，曲轴安装孔盖14与曲轴孔盖安装孔15可拆卸连接。示例性地，在本实用新型实施例中，在进行后取力飞轮壳总成的安装时，可以先将曲轴安装孔盖14取下，将双层惰齿轮22由尺寸较大的曲轴孔盖安装孔15放入到飞轮壳壳体1内部，并连同相应的轴承安装附件组合安装于飞轮壳壳体1中。而曲轴安装孔盖14可以通过曲轴连接孔12套装于发动机的曲轴M上，在完成曲轴M与曲轴齿轮21的连接装配，将曲轴M连同曲轴齿轮21一同由曲轴孔盖安装孔15装入飞轮壳壳体1内部，曲轴齿轮21与小齿圈221啮合装配到位。最后再将曲轴安装孔盖14盖合在曲轴孔盖安装孔15上并完成固定安装，由此实现飞轮壳壳体1的密封，同时方便传动组件2在飞轮壳壳体1内部的拆卸安装，提高了后取力飞轮壳总成的装配效率和维护难度。

可选地，曲轴安装孔盖14与曲轴孔盖安装孔15通过螺栓连接。示例性地，在本实用新型实施例中，曲轴安装孔盖14上设置有6个螺栓孔，飞轮壳壳体1的另一侧端面上则对应设置有6个对应的螺栓孔，曲轴安装孔盖14与曲轴孔盖安装孔15通过螺栓连接，结构简单，拆装方便。

可选地，后取力飞轮壳总成还包括输出轴安装孔盖16，取力连接部13背向发电机连接部11一侧的端面上具有输出轴安装孔17，输出轴安装孔17的直径大于单层惰齿轮23的外径，输出轴安装孔盖16与输出轴安装孔17可拆卸连接。示例性地，在本实用新型实施例中，在本实用新型实施例中，在进行后取力飞轮壳总成的安装时，可以先将输出轴安装孔盖16取下，将单层惰齿轮23由尺寸较大的输出轴安装孔17放入到取力连接部13内部，并连同相应的轴承安装附件组合安装到取力连接部13中，使单层惰齿轮23与双层惰齿轮22的大齿圈222啮合。之后将输出齿轮轴24连同相应的轴承安装附件由输出轴安装孔17放入取力连接部13并插装于输出轴连接孔131中，最后将输出轴安装孔盖16盖合在输出轴安装孔17上并完成固定安装，由此实现取力连接部13的密封。同时方便传动组件2在取力连接部13内部的拆卸安装，进一步提高了后取力飞轮壳总成的装配效率和维护难度。

可选地，输出轴安装孔盖16与输出轴安装孔17通过螺栓连接。示例性地，在本实用新型实施例中，输出轴安装孔盖16上设置有4个螺栓孔，取力连接部13背向发电机连接部11的端面上则设置有4个对应的螺栓孔，输出轴安装孔盖16与输出轴安装孔17通过螺栓连接，结构简单，拆装方便。

可选地，取力连接部13面向发电机连接部11位的端面与发电机连接部11的外侧面的连接处具有发电机支架安装台111，发电机支架安装台111上具有垂直于取力连接部13的端面的安装面，安装面上具有多个用于连接发电机支架的支架安装孔1111。参考图2，示例性地，在本实用新型实施例中，位于发电机支架安装台111上具有垂直于取力连接部13的端面的安装面，该安装面平行于输出齿轮轴24的轴向，其上所间隔设置有多个支架安装孔1111，能够为发电机上用于连接输入轴的连接支架提供与输出齿轮轴24的轴向垂直的配合安装孔，方便后取力飞轮壳总成与供能发电机的整体固定连接。

可选地，发电机连接部11背向飞轮壳壳体1一侧的环形端面上具有多个用于连接发电机的安装螺孔112，多个安装螺孔112沿环形端面的周向均匀间隔布置。示例性地，在本实用新型实施例中，位于发电机连接部11的环形端面上的多个安装螺孔112，能够为发电机上的螺栓提供轴向的配合安装孔，方便后取力飞轮壳总成与供能发电机的整体固定连接。

可选地，发电机连接部11、取力连接部13和飞轮壳壳体1为一体成型结构件。示例性地，在本实用新型实施例中，发电机连接部11、取力连接部13和飞轮壳壳体1通过生产线一体模压浇筑成型，减少了后期组装流程，有效提高了整体机械强度和使用寿命。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，包括：

飞轮壳壳体(1)，所述飞轮壳壳体(1)的一侧凸出设置有呈环形的发电机连接部(11)，所述飞轮壳壳体(1)的另一侧具有曲轴连接孔(12)，所述飞轮壳壳体(1)上还具有与取力连接部(13)，所述取力连接部(13)呈盘状且沿所述发电机连接部(11)的径向凸出布置于所述飞轮壳壳体(1)上，所述取力连接部(13)面向所述发电机连接部(11)位的端面上具有输出轴连接孔(131)；

传动组件(2)，包括曲轴齿轮(21)、双层惰齿轮(22)、单层惰齿轮(23)和输出齿轮轴(24)，所述曲轴齿轮(21)和所述双层惰齿轮(22)均可转动地设置于所述飞轮壳壳体(1)内部，所述曲轴齿轮(21)具有用于与发动机曲轴(M)固定连接的曲轴安装孔(211)，所述双层惰齿轮(22)包括沿轴向依次连接布置的小齿圈(221)和大齿圈(222)，所述曲轴齿轮(21)与所述小齿圈(221)啮合，所述单层惰齿轮(23)和所述输出齿轮轴(24)均可转动地安装于所述取力连接部(13)内部，所述单层惰齿轮(23)分别与所述大齿圈(222)以及所述输出齿轮轴(24)啮合，所述输出齿轮轴(24)的轴体配合安装于所述输出轴连接孔(131)中且一端位于所述取力连接部(13)外部，所述曲轴安装孔(211)的内径大于所述输出齿轮轴(24)的轴体直径。

2.根据权利要求1所述的高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，所述曲轴安装孔(211)的内径为所述输出齿轮轴(24)的轴体直径的四倍。

3.根据权利要求1所述的高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，所述后取力飞轮壳总成还包括曲轴安装孔盖(14)，所述曲轴连接孔(12)位于所述曲轴安装孔盖(14)上，所述飞轮壳壳体(1)的另一侧端面上具有曲轴孔盖安装孔(15)，所述曲轴安装孔(211)的直径大于所述大齿圈(222)的外径，所述曲轴安装孔盖(14)与所述曲轴孔盖安装孔(15)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，所述曲轴安装孔盖(14)与所述曲轴孔盖安装孔(15)通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，所述后取力飞轮壳总成还包括输出轴安装孔盖(16)，所述取力连接部(13)背向所述发电机连接部(11)一侧的端面上具有输出轴安装孔(17)，所述输出轴安装孔(17)的直径大于所述单层惰齿轮(23)的外径，所述输出轴安装孔盖(16)与所述输出轴安装孔(17)可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，所述输出轴安装孔盖(16)与所述输出轴安装孔(17)通过螺栓连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，所述取力连接部(13)面向所述发电机连接部(11)位的端面与所述发电机连接部(11)的外侧面的连接处具有发电机支架安装台(111)，所述发电机支架安装台(111)上具有垂直于所述取力连接部(13)的端面的安装面，所述安装面上具有多个用于连接发电机支架的支架安装孔(1111)。

8.根据权利要求7所述的高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，所述发电机连接部(11)背向所述飞轮壳壳体(1)一侧的环形端面上具有多个用于连接发电机的安装螺孔(112)，多个所述安装螺孔(112)沿所述环形端面的周向均匀间隔布置。

9.根据权利要求1至6任一项所述的高转速后取力飞轮壳总成，其特征在于，所述发电机连接部(11)、所述取力连接部(13)和所述飞轮壳壳体(1)为一体成型结构件。

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