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一种用于机械传动的惯性节能装置的制作方法

2021-11-09 22:34:00 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于机械传动技术领域,更具体地,涉及一种用于机械传动的惯性节能装置。


背景技术:

2.机械传动是一个非常庞大的领域,陆路、江、河、湖、海洋、航空、航天无处不在。人力车、自行车、三轮车、汽车、铁路列车、动车、高铁、船舶、游艇、潜艇、飞机、航天飞船、火箭、卫星等涉及到的交通运输、航海、航空、机械制造、农业机械、兵器工业、国防工业、石油、采矿、电力机械、纺织机械、医药卫生、食品加工等各个行业及其生产制造装备、物流配送等等行业领域,都存在惯性能流失的现象。机械传动中惯性产生的能量是非常可观的,充分有效利用机械传动惯性能是对环保节能事业的重大贡献。以车辆为例,运行车辆有60%的行程是可以利用惯性能量驱动的,在现实中惯性能真正得到利用的比例份额非常有限,而且利用惯性能的条件比较苛刻,相关设备的制造成本高,效果还差强人意。


技术实现要素:

3.本发明的目的是针对现有机械传动中高效、安全利用惯性能在应用上存在的关键技术的诸多困扰和难题,提供一种用于机械传动的惯性节能装置,该装置具有复合型可控超越离合器的功能,在传动控制机构的控制下能够切换传动模式,实现对惯性能的有效利用,起到节能的效果。
4.为了实现上述目标的,本发明提供一种用于机械传动的惯性节能装置,该装置包括:
5.输入传动件,所述输入传动件的一端与动力源刚性连接;
6.输出传动件,同轴且套装在所述输入传动件的另一端,所述输出传动件通过复合型可控超越离合装置与所述输入传动件连接,所述复合型可控超越离合装置具有至少三种传动模式:
7.第一种传动模式时所述复合型可控超越离合装置刚性连接在输入传动件与输出传动件之间,能够传递正向驱动扭矩、反向驱动扭矩和逆向驱动扭矩;第二种传动模式时所述复合型可控超越离合装置只能传递正向驱动扭矩,不能够传递反向驱动扭矩和逆向驱动扭矩;第三种传动模式时,在第二种传动模式下,减少动力源驱动扭矩,或中断动力源驱动扭矩,所述复合型可控超越离合装置为正向超越状态,不传递驱动扭矩,即传动系统处于惯性节能运行传动模式;
8.传动控制机构,用于控制所述复合型可控超越离合装置的传动模式。
9.可选地,所述复合型可控超越离合装置包括:
10.正向传动件和反向传动件,正向传动件和反向传动件设置在所述输入传动件与所述输出传动件之间;
11.正、反向传动件支撑弹簧,能够弹性地支撑所述正向传动件与所述输出传动件的
正向共轭面接合,只传递正向驱动扭矩;所述正、反向传动件支撑弹簧,能够在所述反向传动件释放时,弹性的支撑所述反向传动件与所述输出传动件的反向共轭面接合,此时正向传动件与反向传动件分别与输出传动件的正向共轭面、反向共轭面接合,能够传递正向驱动扭矩、反向驱动扭矩和逆向驱动扭矩。
12.可选地,所述输入传动件的所述另一端轴向均布设置有多个凹槽用于容纳所述正向传动件和所述反向传动件的摆动空间,所述正、反向传动件支撑弹簧设置在所述多个凹槽的中间部位;在所述多个凹槽的两端面平行设置有所述正向传动件和所述反向传动件的支撑盘,所述支撑盘上设置有与所述正向传动件和所述反向传动件摆动中心相重合的安装孔,所述正向传动件和所述反向传动件在轴向错位布置一设定距离,该设定距离满足所述反向传动件的锁止和释放的条件。
13.可选地,所述输出传动件设有环形结构,所述输出传动件上的环形结构同轴地设在所述输入传动件的多个凹槽一端,且套装在所述输入传动件的多个凹槽,所述环形结构内圆周上设置有与所述正向传动件和所述反向传动件数量相同的且均匀分布的正向共轭面、反向共轭面。
14.可选地,所述传动控制机构包括:
15.执行机构,用于切换所述复合型可控超越离合装置的传动模式;
16.动力源能量供给传感器:用于读取动力源供应能量强弱的数据;
17.机械传动末端制动装置传感器:用于读取制动过程中制动力强弱的数据;
18.机械传动运行方向传感器:用于判断机械传动的运行方向;
19.转速传感器,用于读取所述输入传动件和所述输出传动件的转速数据;
20.调速模块,用于调节所述输入传动件的转速;
21.控制单元,与所述动力源能量供给传感器、机械传动末端制动装置传感器、机械传动运行方向传感器、转速传感器、调速模块和执行机构通过数据线连接。
22.可选地,所述执行机构包括:
23.输入盘,同轴地设在所述输入传动件上并通过平键与所述输入传动件刚性连接,所述输入盘上开设有多个通槽;
24.拨动盘,能够在设定角度范围内相对于所述输入传动件转动,所述拨动盘的一侧设置有拨块,所述拨块可以锁定或释放所述反向传动件,所述拨动盘的另一侧设置有多个连接脚,所述多个连接脚穿过输入盘的多个通槽;
25.连接输入盘与拨动盘的拉簧,用于在自由状态下使所述拨动盘上多个连接脚处于所述通槽的极限位置i,并使所述拨动盘上的拨块释放所述反向传动件;连接输入盘与拨动盘的拉簧,在被拉伸状态下使所述多个连接脚处于所述通槽的极限位置ii,并使所述拨动盘上的拨块锁定所述反向传动件;
26.制动鼓,制动鼓通过穿过通槽的连接脚与拨动盘刚性连接,所述制动鼓的外圆周设置有可控的制动机构,所述制动机构与复合型可控超越离合装置的传动模式相关联。
27.可选地,还包括传动模式保持机构,所述传动模式保持机构的一端与所述输入传动件刚性连接,所述传动模式保持机构的的另一端能够与所述制动鼓实现可控的卡接或脱离。
28.可选地,所述传动模式保持机构包括:
29.锁座,与所述输入传动件刚性连接;
30.锁杆,所述锁杆的一端铰接在所述锁座上,所述锁杆的另一端设置有锁头;
31.锁孔,开设在所述制动鼓上,所述锁孔能够与所述锁头卡接或脱离;
32.锁座与锁杆之间的锁杆扭簧,用于对所述锁杆施加扭矩使所述锁头卡入所述制动鼓上的锁孔。
33.可选地,还包括驱动结构,所述驱动结构与所述锁杆配合,所述驱动结构能够驱动所述锁杆带动所述锁头脱离所述制动鼓的锁孔。
34.可选地,所述驱动结构包括电磁感应器,所述电磁感应器设置在所述锁杆远离所述制动鼓的一侧,且固定在所述用于机械传动的惯性节能装置的机体上,所述电磁感应器能够吸附所述锁杆。
35.可选地,所述转速传感器包括输入传动件的转速传感器和输出传动件的转速传感器,所述输入传动件的转速传感器用于读取所述制动鼓在所述拨动盘处于极限位置i或极限位置ii时的转速数据,所述输出传动件的转速传感器用于读取所述输出传动件的转速数据。
36.可选地,所述输出传动件与所述输入传动件依据所述转速传感器、动力源能量供给传感器、机械传动末端制动装置传感器、机械传动运行方向传感器的检测结果经过所述控制单元内的控制程序处理后,由所述控制单元向所述执行机构下达指令,通过所述复合型可控超越离合装置完成不同传动模式的切换。
37.可选地,所述输入传动件多个凹槽中部设置有支撑所述正向传动件和支撑所述反向传动件的支撑弹簧。
38.可选地,在所述输入传动件多个凹槽的两端面,平行设置有所述正向传动件和所述反向传动件的支撑盘,所述正向传动件和所述反向传动件布置在两个所述支撑盘之间。
39.可选地,所述正向传动件和反向传动件分别均布在所述正向共轭面和反向共轭面的对应位置上,所述正向传动件和所述反向传动件的一端部分别与所述环形结构内的正向共轭面接合、与所述环形结构内的反向共轭面可控接合。
40.可选地,所述正向传动件一侧与输出传动件上的环形结构内的正向共轭面在正向驱动时接合,在正向超越时脱离;所述反向传动件处于释放时与输出传动件上的环形结构内的反向共轭面接合,此时脱离所述拨动盘上的拨块;所述反向传动件处于锁定时,被所述拨动盘上的拨块压倒,此时与所述输出传动件上的环形结构内的反向共轭面脱离。
41.可选地,还包括手动操作模块,所述手动操作模块与所述控制单元相关联,所述手动操作模块用于控制所述控制单元发出改变所述复合型可控超越装置的传动模式的指令。
42.本发明提供一种用于机械传动的惯性节能装置,其有益效成果在于:
43.1、该装置具有复合型可控超越离合装置,在传动控制机构的控制下能够切换传动模式,实现对惯性能的有效利用,减少动力源能源消耗和逆向驱动所带来的附加的机械能损耗和机械磨损,起到节省能源、延长机械传动使用寿命的效果;在机械传动装置工作状态下,动力源通过输入传动件输入动力,通过复合型可控超越离合装置能够可控的将动力传送至输出传动件,当反向传动件被锁定,同时减少或中断动力源能量供给且仍能够保持机械传动装置正常的工作状态,输出传动件脱离传动系统,机械传动装置处于惯性传动模式,此时输出传动件的转速高于输入传动件的转速,惯性能得到充分利用;而当维持机械传动
装置正常工作状态的惯性能量不足时,通过控制单元启动动力源供给系统和调速系统,再次接通或增加输入动力,使输出传动件与传动系统接合;当输出传动件的转速赶上输入传动件的转速时,输出传动件再脱离传动系统,切换到惯性传动模式,如此往复,对动力源和惯性能循环利用,有效地利用惯性能,减少动力源能源的消耗,达到高效节能的目的。
44.2、如果机械传动装置需要反向运行或制动停止运行,只要通过传动控制机构控制复合型可控超越离合装置,将反向传动件释放,切换为能传递正向扭矩、反向扭矩和逆向扭矩的传动模式,此模式相当于输入传动件与输出传动件的刚性连接。
45.3、根据所述机械传动装置中设置的动力源能量供给传感器、机械传动末端制动装置传感器、机械传动运行方向传感器、转速传感器的监测结果,由控制单元判断机械传动装置的运行条件是否满足来切换传动模式。
46.4、当机械传动装置在惯性节能运行传动模式的状态时,偶遇突发状况,可以通过手动操作模块控制所述控制单元改变复合型可控超越装置的传动模式,保证机械传动装置的安全运行。
47.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
48.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
49.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种用于机械传动的惯性节能装置的结构示意图。
50.图2示出了在第一种传动模式时的图1的a向剖视结构示意图。
51.图3示出了在第二种传动模式时的图1的a向剖视结构示意图。
52.图4示出了在第三种传动模式时的图1的a向剖视结构示意图。
53.图5示出了输入传动件一端多个凹槽。
54.图6示出了在第一种传动模式时的图1的b向剖视结构示意图。
55.图7示出了在第二种和第三种传动模式时的图1的b向剖视结构示意图。
56.图8示出了在第二种和第三种传动模式时的图1的c向剖视结构示意图。
57.图9示出了根据本发明的一个实施例的一种用于机械传动的惯性节能装置的制动鼓的结构示意图。
58.附图标记说明:
59.1、输入传动件;2、锁座;3、锁杆扭簧;4、电磁感应器;5、锁板;6、锁杆;7、制动机构;8、制动鼓;9、反向传动件;10、输入传动件的转速传感器;11、输出传动件;12、输出传动件的转速传感器;13、支撑盘;14、正向传动件;15、正、反向传动件支撑弹簧;16、拨动盘;17、输入盘;18、连接输入盘与拨动盘的拉簧;19、通槽;20、平键;21、锁孔a;22、锁孔b;23、反向共轭面;24、正向共轭面;25、凹槽;26、复合型可控超越离合装置;27、传动控制机构;28、摆动中心。
具体实施方式
60.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
61.实施例
62.如图1至图9所示,本发明提供一种用于机械传动的惯性节能装置,该装置包括:
63.输入传动件1,输入传动件1的一端与动力源刚性连接;
64.输出传动件11,同轴且套装在输入传动件1的另一端,输出传动件11通过复合型可控超越离合装置26与输入传动件1连接,复合型可控超越离合装置26具有至少三种传动模式:
65.第一种传动模式时复合型可控超越离合装置26刚性连接在输入传动件1与输出传动件11之间,能够传递正向驱动扭矩、反向驱动扭矩和逆向驱动扭矩;第二种传动模式时复合型可控超越离合装置26只能传递正向驱动扭矩,不能够传递反向驱动扭矩和逆向驱动扭矩;第三种传动模式时,在第二种传动模式下,减少动力源驱动扭矩,或中断动力源驱动扭矩,复合型可控超越离合装置26为正向超越状态,不传递驱动扭矩,即传动系统处于惯性节能运行传动模式;
66.传动控制机构27,用于控制复合型可控超越离合装置26的传动模式。
67.具体的,该装置的输入传动件1和输出传动件11之间设置复合型可控超越离合装置26,改变了传统机械传动中输入传动件1与输出传动件11之间刚性连接的结构,可以根据机械传动装置运行的工况、场景,在安全的前提下,优先将复合型可控超越离合装置26切换到惯性节能运行传动模式,既克服传统机械传动中的逆向驱动问题,同时又可以消除机械传动因逆向驱动所带来的附加的能源消耗和机械传动系统的磨损,提高机械传动系统的使用寿命,节约大量的机械维护、维修费用。在惯性节能运行传动模式下,置于复合型可控超越离合装置26之前的传动系统基本上处于低强度运行或停止运行,大量的能源消耗趋于最低点,从而将惯性能得到充分利用,动力源的能源做到最低消耗。
68.进一步的,复合型可控超越离合装置26的传动模式包括刚性传动模式(第一种传动模式)、正向传动模式(第二种传动模式)和惯性节能运行传动模式(第三种传动模式)。刚性传动模式时复合型可控超越离合装置26中反向传动件9与输出传动件11环形结构内的反向共轭面23接合,正向传动件14与输出传动件11环形结构内的正向共轭面24接合;此时,复合型可控超越离合装置26能够传递正向、反向和逆向的驱动扭矩;正向传动模式时复合型可控超越离合装置26中反向传动件9与输出传动件11环形结构内的反向共轭面23脱离,且被拨动盘16上的拨块锁定,正向传动件14与输出传动件11环形结构内的正向共轭面24接合,只能传递正向驱动扭矩,不能传递反向驱动扭矩和逆向驱动扭矩;惯性节能运行传动模式时复合型可控超越离合装置26中,反向传动件9与输出传动件11环形结构内的反向共轭面23脱离,且被拨动盘16上的拨块锁定,正向传动件14与输出传动件11环形结构内的正向共轭面24脱离,此时输入传动件1的转速低于输出传动件11的转速,复合型可控超越离合装置26不传递驱动扭矩,机械传动装置进入惯性节能运行传动模式,此时可以减少或中断输入动力能源的供给,充分利用惯性能实现输出传动件11上的机构的运行,达到高效节能目
的。
69.在本实施例中,复合型可控超越离合装置26包括:
70.正向传动件14和反向传动件9,正向传动件14和反向传动件9设置在输入传动件1与输出传动件11之间;
71.正、反向传动件支撑弹簧15,能够弹性地支撑正向传动件14与输出传动件11的正向共轭面24接合,只传递正向驱动扭矩;正、反向传动件支撑弹簧15,能够在反向传动件9释放时,弹性的支撑反向传动件9与输出传动件11的反向共轭面23接合,此时正向传动件14与反向传动件9分别与输出传动件11的正向共轭面24、反向共轭面23接合,能够传递正向驱动扭矩、反向驱动扭矩和逆向驱动扭矩。
72.具体的,在刚性传动模式下,正向传动件14和反向传动件9在正、反向传动件支撑弹簧15的作用下分别与输出传动件11环形结构内的正向共轭面24和反向共轭面23相接合;而从刚性传动模式向正向传动模式、惯性节能运行传动模式切换时,就要驱动拨动盘16通过其拨块压倒反向传动件9,克服正、反向传动件支撑弹簧15对反向传动件9的支撑,使得反向传动件9不再与输出传动件11环形结构内的反向共轭面23接合。
73.在本实施例中,输入传动件1的另一端轴向均布设置有多个凹槽25用于容纳正向传动件14和反向传动件9的摆动空间,正、反向传动件支撑弹簧15设置在多个凹槽25的中间部位;在多个凹槽25的两端面平行设置有正向传动件14和反向传动件9的支撑盘13,支撑盘13上设置有与正向传动件14和反向传动件9的摆动中心28相重合的安装孔,正向传动件14和反向传动件9在轴向错位布置一设定距离,该设定距离满足反向传动件9的锁止和释放的条件。
74.具体的,正向传动件14和反向传动件9的轴向长度相等,二者在其轴向上相互错开一设定距离,该设定距离保证反向传动件9能够被锁定和释放。正向传动件14、反向传动件9的摆动中心28与芯轴轴线同轴共线,安装在多个凹槽25两端的支撑盘13上,并且在支撑扭簧15的作用下二者在多个凹槽25内向的侧面分别被施加了逆时针和顺时针的弹性转矩,使得正向传动件14和反向传动件9与输出传动件11环形结构正向共轭面24、反向共轭面23接合,分别实现正向扭矩和反向扭矩的传递。
75.在本实施例中,输出传动件11设有环形结构,输出传动件11上的环形结构同轴地设在输入传动件1的多个凹槽25一端,且套装在输入传动件1的多个凹槽25,环形结构内圆周上设置有与正向传动件14和反向传动件9数量相同的且均匀分布的正向共轭面24、反向共轭面23。
76.具体的,输出传动件11环形结构同轴且包容多个凹槽25,形成反向传动件9、正向传动件14的摆动空间,当正向传动件14和反向传动件9在支撑扭簧15的弹力支撑下,分别与输出传动件11环形结构内的正向共轭面24、反向共轭面23接合。
77.在本实施例中,传动控制机构27包括:
78.执行机构,用于切换复合型可控超越离合装置26的传动模式;
79.动力源能量供给传感器:用于读取动力源供应能量强弱的数据;
80.机械传动末端制动装置传感器:用于读取制动过程中制动力强弱的数据;
81.机械传动运行方向传感器:用于判断机械传动的运行方向;
82.转速传感器,用于读取输入传动件1和输出传动件11的转速数据;
83.调速模块,用于调节输入传动件1的转速;
84.控制单元,与动力源能量供给传感器、机械传动末端制动装置传感器、机械传动运行方向传感器、转速传感器、调速模块和执行机构通过数据线连接。
85.具体的,以输入传动件1、输出传动件11的转速、机械传动动力源能源供给状态、机械传动末端制动装置工作状态、机械传动运行方向作为传动控制机构27控制复合型可控超越离合装置26切换传动模式的依据,是该装置的一种实施方式。当输出传动件11的转速大于输入传动件1的转速时,复合型可控超越离合装置切换到惯性模式,正向传动件14与输出传动件11环形结构内的正向共轭面24脱离,不传递驱动扭矩,进入惯性传动模式,此时惯性能足以维持输出传动件11上的机构正常运行,惯性能得到充分利用,减少了动力源的能源消耗。控制单元可以控制复合型可控超越离合装置26从刚性传动模式切换到惯性传动模式,不再传递驱动扭矩,不仅解决逆向驱动产生的问题,还能够有效地利用惯性能,节省能源;当惯性能不足以维持输出传动件11上的机构的正常运行时,也就是输出传动件11需要的能量不足时,控制单元可以通过增加动力源能量供给,提高输入传动件1的转速,使得输入传动件1的转速尽可能接近输出传动件11的转速,避免复合型可控超越离合装置16切换传动模式时对该传动系统产生冲击,从而实现平稳切换。调速模块可以控制动力源能量供给,使得输入传动件1转速赶上输出传动件11的转速,然后再通过控制单元控制执行机构对复合型可控超越离合装置26的传动模式进行切换,将其从惯性传动模式切换成刚性传动模式,继续由动力源提供动力,保证输出部件2上的机构的正常运行。如此往复,交替利用惯性能和动力源能量,实现机械传动的工作过程。
86.当机械传动反向运行或需要制动停止运行时,通过控制单元控制执行机构对复合型可控超越离合装置26进行传动模式切换,由惯性传动模式切换到刚性传动模式,保证机械传动的工作安全运行。
87.在本实施例中,执行机构包括:
88.输入盘17,同轴地设在输入传动件1上并通过平键20与输入传动件1刚性连接,输入盘17上开设有多个通槽19;
89.拨动盘16,能够在设定角度范围内相对于输入传动件1转动,拨动盘16的一侧设置有拨块,拨块可以锁定或释放反向传动件9,拨动盘16的另一侧设置有多个连接脚,多个连接脚穿过输入盘17的多个通槽19;
90.连接输入盘与拨动盘的拉簧18,用于在自由状态下使拨动盘16上多个连接脚处于通槽19的极限位置i,并使拨动盘16上的拨块释放反向传动件9;连接输入盘与拨动盘的拉簧18,在被拉伸状态下使多个连接脚处于通槽19的极限位置ii,并使拨动盘16上的拨块锁定反向传动件9;
91.制动鼓8,制动鼓8通过穿过通槽19的连接脚与拨动盘16刚性连接,制动鼓8的外圆周设置有可控的制动机构7,制动机构7与复合型可控超越离合装置26的传动模式相关联。
92.具体的,输入盘17通过平键20与输入传动件11刚性连接,拨动盘16上的连接脚穿过输入盘17上的通槽19并通过螺钉与制动鼓8刚性连接,该连接体可绕输入传动件1转动,通槽19为扇形槽,连接脚可以在通槽19内转动一设定角度,使得拨动盘16和制动鼓8能够相对于输入盘17和输入传动件1转动一设定角度,连接输入盘与拨动盘的拉簧拉簧18连接输入盘17与拨动盘16,自由状态下拉住拨动盘16的连接脚,使得拨动盘16的连接脚处于通槽
19极限位置i,在极限位置i时拨动盘16的拨块释放反向传动件9,并不阻止反向传动件9与输出传动件11环形结构内的反向共轭面23接合,可以实现反向扭矩的传递,这时复合型可控超越离合装置26处于刚性传动模式;而在制动鼓8被制动机构7(未示出)制动作用下,由于输入传动件1的转动,可以使得输入盘17与拨动盘16的相对位置发生改变,拨动盘16的连接脚会从通槽19的极限位置i转至通槽19的极限位置ii,拨动盘16的连接脚处于极限位置ii时,拨动盘16的拨块将锁定反向传动件9,将其压倒至输入传动件1上的多个凹槽25内,使反向传动件9与输出传动件环形结构内的反向共轭面23分离,这时复合型可控超越离合装置26处于惯性节能运行传动模式。
93.在本实施例中,还包括传动模式保持机构,传动模式保持机构的一端与输入传动件1刚性连接,传动模式保持机构的的另一端能够与制动鼓8实现可控的卡接或脱离。
94.具体的,传动保持机构能够限制制动鼓8与输入传动件1的相对转动一设定角度,若传动保持机构与制动鼓8的锁孔卡接,则制动鼓8相对于输入传动件1固定,而输入盘17是固定在输入传动件1上的,那么就相当于拨动盘16与输入盘17的相对位置固定,此时就可以保持复合型可控超越离合装置26处于一种传动模式。
95.在本实施例中,传动模式保持机构包括:
96.锁座2,与输入传动件1刚性连接;
97.锁杆6,锁杆6的一端铰接在锁座2上,锁杆6的另一端设置有锁头;
98.锁孔,开设在制动鼓8上,锁孔能够与锁头卡接或脱离;
99.锁座2与锁杆6之间的锁杆扭簧3,用于对锁杆6施加扭矩使锁头卡入制动鼓8上的锁孔。
100.具体的,锁孔包括锁孔a21和锁孔b22,锁杆为板状,即为锁板5,锁杆6上的锁头设置在锁杆6靠近制动鼓8的一侧,锁杆6可以在电磁感应器4与制动鼓8之间摆动,随着锁杆6的摆动,锁杆6上的锁头能够卡入锁孔a21、锁孔b22和从锁孔a21、锁孔b22中移出,锁杆扭簧3的弹力使得锁杆6始终具有向锁孔a21、锁孔b22内移动的趋势。初始传动模式时,锁杆6上的锁头脱离锁孔a21、锁孔b22,在拉簧18的作用下,拨动盘16相对输入传动件1处于极限位置i,复合型可控超越离合装置26处于刚性传动模式,当启动制动鼓8上制动机构7,使拨动盘16和制动鼓8相对于输入传动件1转动,当锁杆6上的锁头卡入制动鼓8上的锁孔a21、b22时,解除制动机构7的制动,拉簧18处于拉伸状态,拨动盘16连接脚处于极限位置ii,此时复合型可控超越离合装置26处于惯性节能运行传动模式。当复合型可控超越离合装置26,由惯性节能运行传动模式向刚性模式切换时,启动电磁感应器4,将锁杆6上的锁头从制动鼓8上的锁孔a21、b22吸出,使锁杆6上的锁头脱离制动鼓8,此时拨动盘16与制动鼓8的合体,在拉簧18的作用下,相对于输入传动件1旋转一角度,解除电磁感应器4的作用,使拨动盘16与制动鼓8的合体处于极限位置i,实现惯性节能运行传动模式向刚性模式的切换。
101.在本实施例中,还包括驱动结构,驱动结构与锁杆6配合,驱动结构能够驱动锁杆6带动锁头脱离制动鼓8的锁孔。
102.具体的,驱动机构用于驱动锁杆6摆动,进而带动锁头从锁孔a21、b22中移出,解除复合型可控超越离合装置26的惯性节能运行传动模式的保持。
103.在本实施例中,驱动结构包括电磁感应器4,电磁感应器4设置在锁杆6远离制动鼓8的一侧,且固定在用于机械传动的惯性节能装置的机体上,电磁感应器4能够吸附锁杆6。
104.在本实施例中,转速传感器包括输入传动件1的转速传感器10和输出传动件11的转速传感器12,输入传动件1的转速传感器10用于读取制动鼓8在拨动盘16处于极限位置i或极限位置ii时的转速数据,输出传动件11的转速传感器12用于读取输出传动件11的转速数据。
105.具体的,无论复合型可控超越离合装置26处于哪一种传动模式并被保持时,制动鼓8与输入传动件1的相对位置是恒定的,因此读取制动鼓8的转速即可获取输入传动件1的转速。
106.在本实施例中,输出传动件1与输入传动件11依据转速传感器、动力源能量供给传感器、机械传动末端制动装置传感器、机械传动运行方向传感器的检测结果经过控制单元内的控制程序处理后,由控制单元向执行机构下达指令,通过复合型可控超越离合装置26完成不同传动模式的切换。
107.在本实施例中,输入传动件1多个凹槽25中部设置有支撑正向传动件14和支撑反向传动件9的正、反向传动件支撑弹簧15。
108.具体的,采用正、反向传动件支撑弹簧15持续为正向传动件14和反向传动件9提供弹性支撑。
109.在本实施例中,在输入传动件1多个凹槽25的两端面,平行设置有正向传动件14和反向传动件9的支撑盘13,正向传动件14和反向传动件9布置在两个支撑盘13之间。
110.具体的,两个支撑盘13与输入传动件1上多个凹槽25包容在输出传动件环形结构内的反向共轭面23、正向共轭面24,形成了正向传动件14、反向传动件9的摆动空间。
111.在本实施例中,正向传动件14和反向传动件9分别均布在正向共轭面24和反向共轭面23的对应位置上,正向传动件14和反向传动件9的一端部分别与环形结构内的正向共轭面24接合、与环形结构内的反向共轭面23可控接合。
112.具体的,多个凹槽25中的每个凹槽25内均设置有一个正向传动件14和一个反向传动件9,多个凹槽25在输入传动件1外周上的均布使得机械传动运行时受力更加均衡,传动稳定。
113.在本实施例中,正向传动件14一侧与输出传动件11上的环形结构内的正向共轭面24在正向驱动时接合,在正向超越时脱离;反向传动件9处于释放时与输出传动件11上的环形结构内的反向共轭面23接合,此时脱离拨动盘16上的拨块,反向传动件9处于锁定时,被拨动盘16上的拨块压倒,此时与输出传动件11上的环形结构内的反向共轭面23脱离。
114.具体的,正向共轭面24、反向共轭面23只与正向传动件14的一侧面和反向传动件9的一侧面对应接合或分离,反向传动件9的另一侧面在复合型可控超越离合装置26处于惯性节能运行传动模式时被拨动盘16上的拨块压倒时,将复合型可控超越离合装置26切换到惯性节能运行传动模式。
115.在本实施例中,还包括手动操作模块,手动操作模块与控制单元相关联,手动操作模块用于控制控制单元发出改变复合型可控超越装置26的传动模式的指令。
116.具体的,手动操作模块的设置能够人为干预控制单元对于执行模块的控制,也就是对复合型可控超越离合装置26的传动模式的控制,在该出现装置故障时,可以通过手动操作模块控制处于惯性节能运行传动模式下的该装置进入刚性传动模式,保证机械传动可以继续运行并准备维修。
117.综上,本发明提供的用于机械传动的惯性节能装置使用时,以转动机械传动为例:输入传动件1接收动力源传递的驱动扭矩,输出传动件11与机械传动装置的执行机构末端刚性连接,完成机械传动装置的工作过程。输入传动件1将接收的动力源传递驱动扭矩通过复合型可控超越离合装置26传递给输出传动件11,去完成机械传动装置的工作过程。机械传动采用复合型可控超越离合装置26,改变了传统意义上的机械传动的刚性连接的单一传动模式,在刚性传动模式下,如果出现输出传动件11的转速大于输入传动件1的转速时,就会产生逆驱动,逆驱动不仅需要加大动力源负荷,还会引起附加的机械磨损、降低机械传动装置的使用寿命。机械传动采用复合型可控超越离合装置26,可以实现三种传动模式:第一种传动模式,其功能与传统的刚性传动模式相同;第二种传动模式为正向传动模式,只传递正向驱动扭矩,不传递逆向驱动扭矩,消除了逆驱动现象,减少了附加的动力源消耗和机械磨损,提高了机械传动装置的使用寿命。第三种传动模式为惯性节能运行传动模式,不传递扭矩,机械传动装置完全处于惯性运行,没有动力源能源的消耗和输出传动件11之前的传动件的机械磨损。
118.该装置使用时先由动力源驱动输入传动件1转动,此时在正、反向传动件支撑弹簧15的作用下正向传动件14和反向传动件9分别与输出传动件11环形结构内的正向共轭面24、反向共轭面23啮合,复合型可控超越离合装置26处于刚性传动模式,可以传递正、反向和逆向的驱动扭矩,并且连接输入盘与拨动盘的的拉簧18作用下,拨动盘16的连接脚处于通槽19内的一端,即极限位置i,锁杆6上的锁头脱离制动鼓8上的锁孔a21、锁孔b22,贴附在制动鼓8上一同在输入传动件1带动下同步转动,此时拨动盘16上的拨块不接触反向传动件9,反向传动件9与输出传动件11环形结构内的反向共轭面23接合,由复合型可控超越离合装置26传递扭矩,带动输出传动件11转动;与此同时,输入传动件1的转速传感器10和输出传动件11的转速传感器12分别读取输入传动件1和输出传动件11的转速数据,当复合型可控超越离合装置26需要切换传动模式时,启动速度控制系统,当输出传动件11的转速接近输入传动件1的转速时,进行传动模式切换。
119.复合型可控超越离合装置26的初始传动模式为刚性传动模式,由刚性传动模式切换到惯性节能运行传动传动模式时,启动制动系统7对制动鼓8施加制动力,使制动鼓8相对于输入传动件1产生转动,锁杆6上的锁头在锁杆扭簧3的作用下卡入制动鼓8锁孔a21、锁孔b22,解除制动系统7的制动力,此时制动鼓8与拨动盘16的合体,相对于输入传动件1旋转了一设定角度,输入盘17与拨动盘16之间的拉簧18被拉伸,拨动盘16连接脚处于极限位置ii,拨动盘16上的拨块克服支撑弹簧15的支撑弹力,压倒反向传动件9,将反向传动件9锁定,使反向传动件9脱离输出传动件11环形结构内的反向共轭面23,完成惯性节能运行传动模式的切换。
120.由惯性节能运行传动模式切换到刚性传动模式时,启动控制系统的调速控制机构依据读取的输入传动件的传感器10、输出传动件的传感器12的转速数据,为使输入传动件1转速达到或接近输出传动件11转速,启动动力源能量供给系统增加能量,启动机械传动装置的制动系统对输出传动件11施加制动力。当输入传动件1转速接近输出传动件11转速时,电磁感应器4对锁杆6施加吸附力,将锁杆6上的锁头由制动鼓8上的锁孔a21、锁孔b22吸出,制动鼓8与拨动盘16在连接输入盘与拨动盘的拉簧18的作用下,相对于输入传动件1转动一个设定角度,使拨动盘16上的连接脚进入极限位置i,此时反向传动件9移出拨动盘16上的
锁块,在支撑弹簧15作用下,反向传动件9的一个侧面与输出传动件11的环形结构内的反向共轭面23弹性接合;此时撤出电磁感应器4,释放锁杆6,在锁杆扭簧3的作用下,锁杆6上的锁头贴附制动鼓8上,随输入传动件1转动。
121.惯性节能运行传动模式时,动力源可以减少动力输出或中断动力输出,充分利用惯性能驱动机械传动装置系统运行,不仅减少能源的消耗,还能避免逆驱动带来的附加能源消耗和传动机械的传动件磨损。
122.当惯性能不足以支持机械传动装置系统正常运行时,需要再次通过动力源输入动力,此时为避免输入传动件1与输出传动件11转速差距过大,对该机械传动装置系统造成冲击,通过输入传动件1的转速传感器10和输出传动件11的转速传感器12转速传输数据,并通过调节模块控制动力源的能量供给系统和机械传动装置系统的制动机构,使得输入传动件1转速与输出传动件11转速接近或同速,此时控制单元启动电磁感应器4,由电磁感应器4吸附锁杆6,释放制动鼓8和拨动盘16,拨动盘16在连接输入盘与拨动盘的拉簧18作用下,相对于输入传动件1和输入盘17转动,拨动盘16上的连接脚在通槽19内转动返回通槽19的一端,即极限位置i,拨动盘16上的拨块释放反向传动件9,在正、反向传动件支撑弹簧15的作用下反向传动件9转动并与输出传动件11环形结构内的反向共轭面23接合,完成由惯性节能运行传动模式向刚性传动模式的切换,继续由动力源提供动力,保证机械传动装置的正常运行。
123.当该装置故障时,可以通过手动操作模块控制处于惯性节能运行传动模式下的该装置进入刚性传动模式,保证机械传动装置可以继续运行并准备维修。
124.以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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