翻转架拽拉式小功率汽油发电机的制作方法

1.本实用新型涉及一种用斜置式单缸汽油机驱动的，可携装翻转架拽拉的便携式小功率汽油发电机组。


背景技术：

2.小功率汽油发电机组是一种使用广泛的、通用动力类的机电产品。按实际用途、功能和使用场合的不同，至今已有不同的类型及构型。小型化、结构稳定、运行可靠、节能环保和轻巧便携一直是其基本的发展要求。
3.本实用新型所阐述的，是一种开式框架构型、斜置式单缸汽油机驱动同步发电机输出电力、可携装翻转架拽拉的便携式小功率汽油发电机组，及其结构布置方案。优特点体现在结构紧凑、运行平稳可靠、机组振动小、噪声低、拆装维护方便、轻巧便携等方面。


技术实现要素：

4.机组主要由8个构成部份(图1、图2、图3)，包括：一个装有机组减振块(9)的外框架(1)；一套携装翻转架(3)；一套移动轮系(2)
‑‑‑‑
由移动轮(2
‑
1) 和前支架(2
‑
2)组成；一个燃油箱总成及附装的管系(4)；一个动力机芯(5)——由一台斜置式单缸小功率汽油机(5
‑
1)，一套由定子、转子组成的同步发电机 (5
‑
2)及安装座(5
‑
4)，和一个盒式消声器总成(5
‑
3)组成；一个前护罩(6)；一套控制箱(7)；一个带固定架，起动机组用的蓄电池(8)，蓄电池仅电启动的机组配装，手拉启动的机组不配装。
5.动力传动布置方式(图4)：单汽油机动力与单发电机以同轴锥口对中刚性连接，汽油机(5
‑
1)输出轴端的安装止口上对接发电机(5
‑
2)的定子，汽油机机(5
‑
1)的消声器(5
‑
3)置于发电机(5
‑
2)的外测，三者：汽油机——发电机——消声器构成机组的动力机芯(5)。动力传递是以同轴传动的方式，通过汽油机的动力输出轴将扭转动力直接传递给发电机，将机械能转化为电能输出。
6.基本构型布局(图3)：
①
.动力机芯(5)置于外框架(1)内，由机架上的4个减振块(9)将动力机芯(5)座连在外框架(1)的底板上，消声器(5
‑
3) 是处在发电机(5
‑
2)的轴侧面、及外框架(1)后部的位置；
②
.相对于消声器(5
‑
3)的安装位置，在动力机芯(5)另一轴侧的外框架(1)前侧面上安装控制箱(7)，其上部卡装一个可以分体的机组前护罩(6)，包护住油箱(4) 的正前侧面；
③
.与消声器(5
‑
3)同侧方向的斜上部位，在外框架(1)的安装柱上可配装一套带蚕形槽自锁动销铰关的，可拽拉的携装翻转架(3)；
④
. 燃油箱(4)安装在外框架(1)的上部；
⑤
.机组的各外侧面的构型，如图5 至图10所示。
7.机组的冷却系统由两部份独立构成：一套是从属于汽油机(5
‑
1)的强制风冷系统，和一套从属于同步发电机(5
‑
2)的强制风冷系统，两套各成系统，结构、构型、功能比较常规经典，本说明书不详细赘述。
8.机组的减振和降噪：机组减振主要由侧吸震增强结构的外框架(1)及外框架底板上的减震块(9)组成，采用的是震动弹性缓冲和振能均布吸收的减振机理。机组降噪主要是
通过高品质汽油机的配装，和一个盒式高效谐振消声器实现，方案成熟，本说明书不详细赘述。
9.以下具体阐述本实用新型重要关联部位的结构特征，及其作用功能和特点：
10.第一方面的结构特征是：外框架(1)是由一个向后侧部弯制成形的立体矩框形状的主管架(1
‑
1)，通过2个管状立柱(1
‑
2)在管架端头部垂直连接，其前侧面布设油箱安装桁条(1
‑
4)连接，底部布设动力机芯(5)的安装底板(1
‑
3)，组成一个好的均匀分布吸收发电机组振动能量的开式框架(图11)。其中，框架后侧面的管架端头部与管状立柱组成的是一个上口形的强框结构 (图12)；油箱安装桁条(1
‑
4)的两端是有翻边的斗形结构，桁条的中间部位为c形翻边增强结构(图13)。
11.后侧弯开式框架的吸振功能和特点如下：
12.1).从物体的振动要素及控制角度分析，构成发电机组的各分总成，实质上是各个独立的刚性振体(单元块)，每一刚性单元在受到内源性或外源性的振力作用后，刚性单元体本体会发生振动，产生激振释放振动能量，同时也会对周边的接触物体作用，传递振动能量，引发周边物体激振和吸收振动能量，从而耗散掉初始的振动能量。由于组成发电机组的各刚性单元的固有频率和体量不同，在源性振能作用下，会呈显出不同的吸振与抗振能力。就发电机组而言，如果发散出的机组振动力控制不好，重者，由可能激发构件的破坏性共振，轻者次生出不利的二次激振，都直接影响到发电机的使用效能和结构稳定性及寿命周期，同时也会向周边环境发出一定的振动噪声。本实用新型提供的后侧弯开式框架是实现了振动能量在各刚性振体间均匀的分布传递，以均匀耗散振动能量的方式，消减次生激振，从而极大的减轻发电机组在实际运行中的振动量级。
13.2).构成机组的主要部件——动力机芯(5)，是机组唯一的一个内源性振体，振源来自于汽油机(5
‑
1)气缸内燃料燃烧的爆燃力和燃烧后的废气排放的冲力，是按汽油机工作循环的周期释放的。尽管汽油机生产有好的设计优化 (如：一阶、二阶平衡当量计算，结构优化等)，但冲程式循环工作的汽油机在运行中始终会有运转不平衡量的存在，加之发电机组实际使用中的负荷突变的爆燃力增量因素等，都需要释放机器自振的能量。如图14所示，可以将汽油机的燃爆力引起的、向外释放的振力f分解为垂直方向的分量fy和水平方向的分量fx，以及由此产生的自振扭矩my、mx，和动力机芯(5)本身的自重力w、重力矩mw、排气冲力fe等。为便于后续的分析说明，可以将这些力合并成对机架的总冲击力fz和总冲击扭矩mz。
14.对这些振源性振力(总冲击力fz和总冲击扭矩mz)，小功率汽油机常规采用减振阻尼块缓冲、吸收和释放振动能量，但不管何种阻尼装置(橡胶或弹簧等)，阻尼块也是一个动力机芯(5)的承重连接装置，需要有一定的连接强度和刚性，一部份的振动能量会在阻尼块的连接带动下传递给安装底板，由外框机架(1)及机组的各构成单元释放。显而易见，机组的各构成单元需要有一定的对振动能量吸收、传递及释放的能力。本实用新型的第一方面的结构特征，较现有的机架结构更能显现这方面的能力。
15.3).本实用新型提供的机架侧面增强、安装底板加宽顺排的结构，较现有通常的机架结构有所不同，改变了机架的吸振能力和振力传递分布：
16.现有机架通常采用左右两端上弯、或左右两框架分开、或左右水平两端前 (后)弯的构型(图15，图16，图17)。此类结构，尽管框架上装有相应的连接桁条，但后测面的结构相
对单薄，同时底板布设多为与动力机芯总成的中心轴线垂直。当振动能量从阻尼块传给底板到框架上，实际上是传到单薄的侧面管架，一方面，各构件的固有频率不同，从底板到框架呈阶梯化振动能量传递分布的趋势明显；另一方面，单薄的侧面并没有好的吸振能力，反而经周边管件直传到上部单元，传递路径上并没多少振动能量吸收、耗散，激发机组上部单元及构件二次激振的趋势增加，相对本发明第一方面的特征结构，振动量级也大。
17.本实用新型提供的方案是管架后弯，后侧的下管端上弯，2个管状立柱垂直连接管架端头部，底板与动力机芯总成的中心轴线顺向，底板加宽的结构，底板顺布(底板与动力机芯的轴线平行)，机组与地面接触后的水平阻振扭矩增加；底板加宽能更好的吸收与传递振能；机架的后侧垂面是一个中心部位框型加强的上口形状的结构(图12)，会有比较好的振动能量的分布传递和吸收。当来自动力机芯总成的振动能量，从阻尼块传给底板上时，与地面接触的底板释放吸收了一部份，加宽顺布的底板又弱化了振动能量传递到机架的能量阶梯，而振动能量在上口形状框型加强结构的后侧面得到比较好的均匀分布、传递、吸收和耗散，从而更能减轻机组上部单元及构件二次激振次生的量级。
18.第二方面的结构特征是:拽拉移动轮式机组携装的翻转架(3)安装在机组框架(1)后侧面的安装柱(1
‑
2)上，翻转架与外框架连接的2个铰链是蚕形槽自锁动销铰关，可以得到1个自锁、1个限位和转角范围内自由摆动的3个旋转定点的后翻操动功能(图18至图20)。
19.现有的移动轮拽拉式小功率发电机组一般会采用前翻转架安装、侧端翻转架安装、或机组顶部滑杆拽拉翻转架侧端安装的方式。发电机组的前侧面安装有机组的操控装置(或在左右侧面安装)，如从前向后翻安装的翻转架铰链会影响约束到操控系统的布置，带来结构复杂和挤占操控空间的影响；如装在机架顶部的管件上，无论前翻或后翻，安装的结构强度和结构稳定性及机组构件整体布置的紧凑性等方面或多或少有点影响；如侧面安装翻转架，机组的轴线方向尺寸相对于机组轴线的径向尺寸为长，机组轴向翻转的空间较径向翻转所需的空间要大，机组移动的便携性明显逊于本发明；另外，对于斜置式汽油机而言，用现有类型的翻转方式向后翻转机组，也容易使汽油机内的润滑油倒流溢出。
20.本实用新型提供的方案，由于采用的是蚕形槽自锁动销铰关连接翻转架，有一个预翻转角度是控制好的(翻转角自锁位)，机组后翻拽拉时，并不容易使汽油机内的润滑油倒流溢出；由于翻转架的连接铰链是装在后侧的2个管状立柱上，安装的结构强度、可靠性和稳定性比较好。如此，得到结构紧凑，携装方便、操作简单的机组拽拉翻转架及操动功能(图3、图20)。
21.第三方面的结构特征是：分体安装的发电机组前罩(6)是前槽舌扣压、侧翼两搭板镶扣的结构(图21、图22)，且固定前罩的、在机架上的油箱桁条 (1
‑
4)两端为斗形，中间为c形翻边增强结构(图13)。前罩安装后的整体效果简洁、拆装简单、机组维护时方便。
22.第四方面的结构特征是：发电机组的翻转架(3)和移动轮部件(2
‑
1，2
‑
2) 均是方便拆装的结构，拆卸后并不影响到发电机组正常的运行使用，且有本方案第一方面的特征结构(图11、图12、图13)和第三方面的特征结构(图21、图22)。
具体实施方式
23.1.一个向后侧部弯制成形的立体矩框形状的主管架(1
‑
1)，通过2个管状立柱(1
‑
2)在管架端头部垂直连接，主管架(1
‑
1)的前侧面与两端是有翻边斗形结构，中间部位为c
形翻边增强结构的油箱安装桁条(1
‑
4)连接，底部布设动力机芯(5)的安装底板(1
‑
3)，组成一个均匀分布吸收发电机组振动能量的外框架(1)，如图11，图13所示；
24.2.在外框架(1)后侧面的安装柱(1
‑
2)上，连接带有2个蚕形槽自锁动销铰关的翻转架(3)，这个翻转架(3)可按实际使用需要装、拆，加上移动轮系 (2
‑
1，2
‑
2)即成可携装翻转架拽拉的发电机组安装框架；
25.3.通过4个减震块(9)，将动力机芯(5)与外框架(1)的安装底板(1
‑
3) 连接，如图3所示；
26.4.控制箱(7)装在外框架(1)的前侧面，燃油箱总成及附装的管系(4) 装在外框架(1)上部的油箱安装桁条(1
‑
4)上，装在机组前上部的前罩(6) 与控制箱(7)的连接是前槽舌扣压的结构(图21)，与油箱安装桁条(1
‑
4)的连接是侧翼两搭板镶扣的结构(图22)，按分解视图1所示，装配机组的其余部份，即成一台携装翻转架拽拉的便携式小功率汽油发电机组(图20)；
27.5.发电机组的翻转架(3)和移动轮部件(2
‑
1，2
‑
2)均是方便拆装的轴销安装结构，可在机组实用中灵活采用，翻转架(3)和移动轮部件(2
‑
1，2
‑
2)拆去后即成非移动轮发电机组，如图23，图24。
28.所附配图，从图1至图24(不包括图15，图16，图17)，是本实用新型的一个应用实施例图示，可直观、具体展现所述的翻转架拽拉式小功率汽油发电机组与本实用新型关联的构件、结构和布局特征，及在紧凑、减振、操作方便等方面的优、特点。
29.图1，组构件分解视图；
30.图2，动力机芯分解视图；
31.图3，机组总布置轴侧视图；
32.图4，动力传动布置视图；
33.图5，机组侧a向视图；
34.图6，机组侧b向视图；
35.图7，机组侧c向视图；
36.图8，机组侧d向视图；
37.图9，机组侧e向视图；
38.图10，机组侧f向视图；
39.图11，外框架主构件及前轴侧视图；
40.图12，外框架后轴侧视图；
41.图13，安装桁条端部的斗形翻边结构；
42.图14，机组振动力分析视图；
43.图15，现有几个典型机架的基本构型示意图1；
44.图16，现有几个典型机架的基本构型示意图2；
45.图17，现有几个典型机架的基本构型示意图3；
46.图18，翻转架前翻到水平限位的视图；
47.图19，翻转架在中间位旋转无限位的视图；
48.图20，翻转架后翻到自锁位的视图；
49.图21，槽舌扣压结构的视图；
50.图22，侧翼搭板镶扣结构的视图；
51.图23，无移动轮和翻转架机组的前轴侧视图；
52.图24，无移动轮和翻转架机组的后轴侧视图。