一种惯性动力输出装置的制作方法

本发明涉及传动系统技术领域，具体涉及一种惯性动力输出装置。

背景技术：

动力传输过程中，要想获得一个较大的输出扭矩，一般需要使用大扭矩电机，而这必然会增加采购成本。飞轮，是一种转动惯量很大的盘形零件，一般用在发动机的曲轴后端，用来储存能量，保证发动机运转平稳。现在还没有人将其应用于动力传输技术领域，申请人利用飞轮的特性设计出了一种惯性动力输出装置，通过电磁离合器特殊的启动方式来获得稳定大扭矩输出。

技术实现要素：

本发明提供一种惯性动力输出装置，两个飞轮通过电磁离合器特殊的启动方式启动，并间歇向输出轴输出稳定大扭矩。

本发明技术方案如下：

一种惯性动力输出装置，包括输入电机、输入轴、输出轴和控制系统，所述输入电机与输入轴一端连接，所述输入轴和输出轴平行设置。

所述输入轴两端分别固定连接有第一电磁离合器和第二电磁离合器，所述第一电磁离合器和第二电磁离合器内侧分别设有第一传动轮和第二传动轮，所述第一传动轮和第二传动轮通过轴套转动连接在输入轴上，所述第一电磁离合器能够与第一传动轮结合或分离，所述第二电磁离合器能够与第二传动轮结合或分离。

所述输出轴两端分别固定连接有第三电磁离合器和第四电磁离合器，所述第三电磁离合器内侧设有固定在一起的第一飞轮和第三传动轮，所述第一飞轮和第三传动轮通过轴套转动连接在输出轴上，所述第三传动轮和第一传动轮之间形成第一动力传递系统，所述第三电磁离合器能够与第一飞轮结合或分离。

所述第四电磁离合器内侧设有固定在一起的第二飞轮和第四传动轮，所述第二飞轮和第四传动轮通过轴套转动连接在输出轴上，所述第四传动轮和第二传动轮之间形成第二动力传递系统，所述第四电磁离合器能够与第二飞轮结合或分离。优选的，所述输出轴自第四电磁离合器一侧伸出，与电机相对布置，便于连接动力传递单元。

所述飞轮的直径大于传动轮直径，以提供较大的转动惯量。

所述控制系统控制所述第一电磁离合器和第四电磁离合器同步动作，所述第二电磁离合器和第三电磁离合器同步动作，且第一电磁离合器和第二电磁离合器交替动作。

如上所述的惯性动力输出装置，所述第一动力传递系统和第二动力传递系统包括皮带传动、链传动等，其传动方向与输入轴垂直设置。

进一步的，所述第一传动轮和第二传动轮之间存在间隙，所述第三传动轮和第四传动轮之间存在间隙。

如上所述的惯性动力输出装置，所述第一飞轮和第二飞轮形状尺寸相同，方便制作。同时，在两个飞轮交替工作时，其带动输出轴输出的转矩也相对稳定。

进一步的，所述飞轮靠近中心位置设有凹槽，所述飞轮外侧厚度大于中心位置厚度，既减轻了飞轮的重量，还能增加飞轮外圈的转动惯量。

进一步的，所述飞轮中心凹槽的尺寸大于与之相邻的电磁离合器的直径尺寸，以利于两者吸合。

如上所述的惯性动力输出装置，所述控制系统包括继电器，安装在控制柜内，所述第一电磁离合器和第二电磁离合器交替动作的间隔时间小于5秒，以防止飞轮转速降低太多，影响输出效果。

如上所述的惯性动力输出装置，所述电磁离合器和控制系统采用直流供电，不伤人，使用安全。

如上所述的惯性动力输出装置，所述输入轴和输出轴两端设有轴承座，所述轴承座下面设有支架，所述支架高度保证飞轮不与地面接触。

本发明的有益效果在于：本发明为一种惯性动力输出装置，采用间歇控制的方式，第一电磁离合器和第三电磁离合器为一组同步动作，第二电磁离合器和第四传动轮为一组同步动作，在其中一组电磁离合器通电时，会带动与该组电磁离合器不相连的另一个飞轮高速转动，当该组电磁离合器通断电时，被其带动处于高速转动状态的飞轮会依靠惯性带动输出轴输出，如此反复，通过四个电磁离合器特殊的启动方式，可间歇向输出轴输出稳定大扭矩。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。

在附图中：

图1为本实施例中惯性动力输出装置第一动力传递系统工作时的状态图；

图2为本实施例中惯性动力输出装置第二动力传递系统工作时的状态图；

图3为本实施例中惯性动力输出装置的侧视图；

图4为本实施例中第一飞轮的结构示意图，其中(a)为侧视图，(b)为正视图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、第一电磁离合器，2、第二电磁离合器，3、第三电磁离合器，4、第四电磁离合器，5、输入轴，6、输出轴，7、第一传动轮，8、第二传动轮，9、第三传动轮，10、第四传动轮，11、第一飞轮，12、第二飞轮，13、电机，14、控制柜，15、支架，16、轴承座。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例

参见图1-图3，图1-图3是本实施例中一种惯性动力输出装置的结构示意图，包括输入电机13、输入轴5、输出轴6和控制系统，所述输入电机13与输入轴5一端连接，所述输入轴5和输出轴6平行设置。

进一步的，所述输入轴5左右两端分别固定连接有第一电磁离合器1和第二电磁离合器2，所述电机13与第一电磁离合器1一端的输入轴5连接。所述第一电磁离合器1和第二电磁离合器2外侧均设有轴承座16，所述轴承座16下面设有支架15。

进一步的，所述第一电磁离合器1和第二电磁离合器2内侧分别设有第一传动轮7和第二传动轮8，所述第一传动轮7和第二传动轮8通过轴套转动连接在输入轴5上，所述第一电磁离合器1能够与第一传动轮7结合或分离，所述第二电磁离合器2能够与第二传动轮8结合或分离。除非传动轮与电磁离合器结合，否则，输入轴的动力不会传输至传动轮上。

进一步的，所述输出轴6两端分别固定连接有第三电磁离合器3和第四电磁离合器4，所述第三电磁离合器3内侧设有固定在一起的第一飞轮11和第三传动轮9，所述第一飞轮11和第三传动轮9通过轴套转动连接在输出轴6上，所述第三传动轮9和第一传动轮7之间形成第一动力传递系统，所述第三电磁离合器3能够与第一飞轮11结合或分离。

与第三电磁离合器3一端类似，所述第四电磁离合器4内侧设有固定在一起的第二飞轮12和第四传动轮10，所述第二飞轮12和第四传动轮10通过轴套转动连接在输出轴6上，所述第四传动轮10和第二传动轮8之间形成第二动力传递系统，所述第四电磁离合器4能够与第二飞轮12结合或分离。优选的，所述输出轴6自第四电磁离合器4一侧伸出，与电机13相对布置，便于连接动力传递单元。

在本实施例中，所述飞轮的直径大于传动轮直径，以提供较大的转动惯量，以实现依靠飞轮自身转动向外输出扭矩的效果，所述电磁离合器的扭矩可以调节，以适应不同尺寸飞轮。所述传动轮采用皮带轮，所述第一动力传递系统和第二动力传递系统采用皮带传递。优选的，四个传动轮的形状尺寸相同，两个飞轮的形状尺寸也相同，便于动力传输稳定和输出轴6输出的转矩稳定。

进一步的，所述第一动力传递系统和第二动力传递系统的传动方向与输入轴5垂直设置，保证最大传输效率。所述第一传动轮7和第二传动轮8之间存在间隙，所述第三传动轮9和第四传动轮10之间存在间隙，防止传动轮转动过程中发生干涉。

参见图4，所述飞轮靠近中心位置设有圆形凹槽，所述飞轮中心凹槽的尺寸大于与之相邻的电磁离合器的直径尺寸，以利于两者吸合。所述飞轮外侧厚度大于中心位置厚度，既减轻了飞轮的重量，还能增加飞轮外圈的转动惯量。

本实施例中的控制系统控制所述第一电磁离合器1和第四电磁离合器4同步动作，所述第二电磁离合器2和第三电磁离合器3同步动作，且第一电磁离合器1和第二电磁离合器2交替动作。

进一步的，所述控制系统包括继电器，安装在支架15一侧的控制柜14内，所述第一电磁离合器1和第二电磁离合器2交替动作的间隔时间小于5秒，以防止飞轮转速降低太多，影响输出效果。

进一步的，所述电磁离合器和控制系统采用直流供电，不伤人，使用安全。

在本实施例中，所述输出轴6两端也设有轴承座16，所述轴承座16下面设有支架15，所述支架15高度大于飞轮半径，保证飞轮不与地面接触。

具体的，本实施例中惯性动力输出装置的工作原理为：首先启动电机13，输入轴5开始转动，控制系统接通第一电磁离合器1和第四电磁离合器4，第一电磁离合器1与第一传动轮7吸合在一起，由于第一电磁离合器1与输入轴5是固定连接的，输入轴5的转动就会带动第一传动轮7转动，第一传动轮7的转动经第一动力传递系统传递至第三传动轮9和第一飞轮11，由于第三传动轮9与输出轴6采用轴套转动连接的，第一飞轮11的转动并不会带动输出轴6转动，经过几秒后，第一飞轮11加速至预定转速。

然后，控制系统断开第一电磁离合器1和第四电磁离合器4，接通第二电磁离合器2和第三电磁离合器3，此时，第一飞轮11正处于高速转动中，第三电磁离合器3接通后，第一飞轮11与第三电磁离合器3吸合在一起，由于第三电磁离合器3与输出轴6是固定连接的，第一飞轮11的转动惯量会通过输出轴6向外输出。与此同时，第二电磁离合器2接通后，输入轴5的转动会带动第二传动轮8转动，第二传动轮8带动第四传动轮10和第二飞轮12转动，由于第四电磁离合器4此时处于断开状态，第二飞轮12只会在输出轴6上空转，并达到预定转速。

由于第一飞轮11向外输出扭矩的同时并无其他动力加入，第一飞轮11的转速会在几秒内迅速下降，此时，再次断开第二电磁离合器2和第三电磁离合器3，接通第一电磁离合器1和第四电磁离合器4，输入轴5带动第一传动轮7转动，继而将第一飞轮11加速至指定转速，与此同时，第二飞轮12开始依靠自身惯性动力向外输出扭矩，如此反复，通过一个扭矩不大的电机13，即可实现大扭矩的输出，而且，切换两组离合器时，第一飞轮11或第二飞轮12都处于运动状态，而非静止状态，这对于电机13来说，所要克服的阻力非常小，可很好的保护电机13，延长电机13的使用寿命。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。