論內(nèi)燃機(jī)機(jī)械式起動(dòng)機(jī)的儲(chǔ)能和自動(dòng)分離機(jī)構(gòu)

1、論內(nèi)燃機(jī)機(jī)械式起動(dòng)機(jī)的儲(chǔ)能和自動(dòng)分離機(jī)構(gòu)摘要： 在內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)方面， 還要尋求安全可靠的啟動(dòng)裝置。 而采用機(jī)械式起動(dòng) 機(jī)，則能利用其儲(chǔ)能和自動(dòng)分離機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化， 并順利進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的 啟動(dòng)?；谶@種認(rèn)識(shí)， 本文對(duì)內(nèi)燃機(jī)機(jī)械式起動(dòng)機(jī)進(jìn)行了分析， 并對(duì)該種起動(dòng)機(jī) 的儲(chǔ)能和自動(dòng)分離機(jī)構(gòu)展開了研究，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。 關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)機(jī)械式起動(dòng)機(jī)；儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)；自動(dòng)分離機(jī)構(gòu)引言：近年來， 機(jī)械式起動(dòng)機(jī)在較多機(jī)械裝置上得到了應(yīng)用。 由于擁有較高的可 靠性，并且能夠體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念， 所以該種起動(dòng)機(jī)也得到了行業(yè)的認(rèn)可， 在 更多領(lǐng)域中得到了推廣。 分析該種起動(dòng)機(jī)的工作原理可以發(fā)現(xiàn)， 其

2、本身具有儲(chǔ)能 機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)能量存儲(chǔ)， 并且可以與發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)分離， 所以能夠?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的啟 動(dòng)提供便利。 因此， 還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)起動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能和自動(dòng)分離機(jī)構(gòu)的研究， 以便更好的 進(jìn)行該種起動(dòng)機(jī)的推廣應(yīng)用。1 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械式起動(dòng)機(jī)概述作為新型、可靠啟動(dòng)裝置， 機(jī)械式起動(dòng)機(jī)無需借助液壓儲(chǔ)能器、 蓄電池等其 他能源實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)， 所以能夠?yàn)閮?nèi)燃機(jī)維護(hù)管理提供便利。 從結(jié)構(gòu)組成上來 看，起動(dòng)機(jī)由儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、釋放機(jī)構(gòu)、離合機(jī)構(gòu)和盤動(dòng)機(jī)構(gòu)這四部分構(gòu)成，可以利 用彈簧進(jìn)行能量存儲(chǔ)和釋放。 在對(duì)該種起動(dòng)機(jī)進(jìn)行操作時(shí)， 只要進(jìn)行起動(dòng)機(jī)提升 桿的提拉，就能促使釋放機(jī)構(gòu)為內(nèi)燃機(jī)儲(chǔ)能做出準(zhǔn)備。 在此基礎(chǔ)上， 按照規(guī)定方 向進(jìn)行盤

3、動(dòng)手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)， 就可以在轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)圈后完成需要能量的存儲(chǔ)。 按照指定方 向進(jìn)行釋放桿的推動(dòng)， 則可以將內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)。 由于結(jié)構(gòu)緊湊， 并且操作較為安全， 機(jī)械式起動(dòng)機(jī)能夠在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 就目前來看， 該種起動(dòng)機(jī)已經(jīng)在礦用 機(jī)械、建筑機(jī)械和發(fā)電機(jī)械等多種機(jī)械上得到了應(yīng)用。2 內(nèi)燃機(jī)機(jī)械式起動(dòng)機(jī)的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)2.1 儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析在起動(dòng)機(jī)中，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)為主要部分， 由主軸和蝶形彈簧及其它一些零件構(gòu)成。 在儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)中， 蝶形彈簧為主要的儲(chǔ)能元件。 該種元件是利用優(yōu)質(zhì)金屬板料制作 而成的，擁有截錐形界面，是一種墊圈式彈簧 1 。而該種彈簧擁有較大剛度，能夠利用較小變形承受較大載荷，所以能夠用于進(jìn)行較大能

4、量的存儲(chǔ)。 同時(shí)，該種 彈簧擁有變剛度特性，可以利用彈簧厚度與壓平時(shí)變形量決定彈簧特性。采用合 理的組合方式，則能獲得想要的蝶形彈簧組（如下圖1）。在儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)中，通過將外徑和厚度不同的蝶形彈簧組合在一起，貝唯滿足不同起動(dòng)機(jī)的儲(chǔ)能需要。圖1蝶形彈簧組2.2機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能過程分析在起動(dòng)機(jī)進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，首先還要借助盤動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行人力輸入。 該機(jī)構(gòu)由盤動(dòng) 軸和傳動(dòng)齒輪付構(gòu)成，可通過改變輸入轉(zhuǎn)矩旋向使盤動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)軸線符合彈簧儲(chǔ) 能的軸線方向。利用該機(jī)構(gòu)，也能對(duì)盤動(dòng)軸反轉(zhuǎn)進(jìn)行限制，并為主軸徑向提供支 撐力，同時(shí)實(shí)現(xiàn)軸向的止推。而齒輪和盤動(dòng)軸需要利用彈簧組連接，通過盤動(dòng)軸， 輸入動(dòng)能則可以在彈簧中存儲(chǔ)。在盤動(dòng)軸上，安

5、裝的齒輪為小齒輪，將與大齒輪 嚙合。而大齒輪則會(huì)在小齒輪帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而將彈簧勢(shì)能轉(zhuǎn)化為輸出轉(zhuǎn)矩。 因 此，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，則可以將人力輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為軸向力， 從而實(shí)現(xiàn)蝶形彈簧 組的壓縮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)2。通過將彈簧勢(shì)能轉(zhuǎn)換為主軸輸出轉(zhuǎn)矩，則能為 內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力。3內(nèi)燃機(jī)機(jī)械式起動(dòng)機(jī)的自動(dòng)分離機(jī)構(gòu)機(jī)械式起動(dòng)機(jī)能夠在操作者的操縱下完成能量釋放，從而為內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)提 供動(dòng)力。而在此基礎(chǔ)上，則能通過離合機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)起動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)分離，進(jìn)而使內(nèi)燃機(jī)可以順利啟動(dòng)。3.1釋放機(jī)構(gòu)在起動(dòng)機(jī)中，釋放機(jī)構(gòu)由提升桿總成和釋放桿工作鏈這兩個(gè)主要零件構(gòu)成， 是一種可以進(jìn)行起動(dòng)機(jī)能量釋放的操縱機(jī)構(gòu)。 在實(shí)際工作中

6、，操作者通過提升桿 就可以使機(jī)構(gòu)處于準(zhǔn)備儲(chǔ)能的狀態(tài)，通過操縱釋放桿則可以完成存儲(chǔ)能量的釋 放。在提升桿操縱狀態(tài)下，主軸的旋轉(zhuǎn)受限，所以能夠完成儲(chǔ)能。在釋放桿操縱 狀態(tài)下，主軸旋轉(zhuǎn)限制則將被解除，因此彈簧可以將能量釋放出來，從而使主軸 進(jìn)行轉(zhuǎn)矩輸出，進(jìn)而使飛輪得到驅(qū)動(dòng)。在這一過程中，為防止儲(chǔ)能釋放時(shí)發(fā)生能 量回流問題，還要進(jìn)行止動(dòng)，以確保能量能夠得到充分利用。具體來講，就是在 彈簧與操縱桿之間進(jìn)行棘齒條的安裝。而棘齒條既能保持移動(dòng)，也能起到止動(dòng)的 作用，可以避免主軸反轉(zhuǎn)。在釋放能量時(shí)，可以通過旋轉(zhuǎn)操縱桿將棘齒條復(fù)位。 在能量釋放完后，可以通過旋轉(zhuǎn)操縱桿使止回棘爪彈起，以免棘齒條復(fù)位。3.2離合機(jī)

7、構(gòu)想要使內(nèi)燃機(jī)在飛輪驅(qū)動(dòng)下得到啟動(dòng)，還要將起動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)分離開來。而 利用離合機(jī)構(gòu)，則能使起動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)分離，進(jìn)而使內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪順利 旋轉(zhuǎn)。從結(jié)構(gòu)上來看，離合機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)齒輪和離合器等零件構(gòu)成， 而離合器安裝 在起動(dòng)機(jī)主軸上3。在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中，離合器將與發(fā)動(dòng)機(jī)上的飛輪齒圈嚙合。 如果完成起動(dòng)過程，并且發(fā)動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)后，飛輪驅(qū)動(dòng)齒輪將在發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪帶動(dòng) 下開始旋轉(zhuǎn)，并沿著軸線做反向運(yùn)動(dòng)，最終于齒輪嚙合脫離開來。圖2 離合機(jī)構(gòu)結(jié)論：通過分析可以發(fā)現(xiàn)， 采用機(jī)械式起動(dòng)機(jī)進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)， 能夠借 助儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)單純通過人力輸出進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)， 并且能夠利用自動(dòng)分離機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 起動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)分離， 所以能夠?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)操作提供便利。 就目前來 看，采用該種起動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)無需進(jìn)行其他能源輔助設(shè)備就可以順利啟動(dòng)， 所以 能夠有效節(jié)省能源和降低設(shè)備使用成本。 因此，相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展， 機(jī)械 式起動(dòng)機(jī)的儲(chǔ)能和分離機(jī)構(gòu)將得到更加廣泛的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：1 樊琛, 楊振坤 ,李香. 手搖式農(nóng)用車機(jī)械儲(chǔ)能起動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) J. 制造業(yè)自 動(dòng)化,2016,01:97-1