专利名称：设备的驱动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械领域，具体地，涉及一种设备的驱动机构。
背景技术：
驱动一些转动惯量J惯较大的机构，例如大型吹雪车的风机，驱动机构常会发生离合器打滑烧损甚至由于启动冲击造成的发动机熄火等问题。以大型吹雪车为例，参见图1，目前用于驱动大型风机的常用驱动机构大致由依次连接的发动机5a、离合器4a、变速箱3a和联轴器2a组成，联轴器2a连接变速箱3a的动力输出轴和风机Ia的动力输入轴从而将驱动机构的动力传输至风机Ia带动风机Ia转动。其中，离合器4a大多为膜片式离合器，通过弹簧等实现主动盘与从动盘之间的接合和分离，从而控制是否将发动机5a的动力传输至变速箱3a，当发动机5a启动时，主动盘与从动盘分离，从动盘不随主动盘转动，发动机5a空载启动，直到发动机5a达到稳定状态后从动盘和主动盘通过弹簧接合，由于膜片式离合器的从动盘和主动盘的接合时间t非常短暂，因而从动盘和主动盘之间的接合力瞬间增大，因而相当于执行机构对驱动机构瞬间加载较大的载荷，由于执行机构为较大型的风机Ia时转动惯量较大，使得驱动机构产生较大的启动冲击，以使离合器4a的膜片磨损，力口之发动机5a在怠速状态下的输出功率与扭矩均较小，因而甚至会造成发动机5a熄火。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备的驱动机构，该驱动机构能够使该设备平稳启动。为了实现上述目的，本发明提供一种设备的驱动机构，该驱动机构包括依次连接的发动机和膜片式离合器，并且，该驱动机构还包括依次连接的传动部、离心式离合器和联接部，所述传动部的动力输入端与所述膜片式离合器的动力输出端连接，所述联接部与所述设备的执行机构连接。优选地，所述传动部包括增速器。优选地，所述膜片式离合器的动力输出端包括动力输出轴，所述传动部还包括第一联轴器，该第一联轴器的一端与所述增速器的动力输入轴连接，另一端与所述膜片式离合器的动力输出轴连接。优选地，所述第一联轴器为十字轴式万向联轴器。优选地，所述增速器的动力输出轴与所述离心式离合器的主动件连接。优选地，所述膜片式离合器包括由所述发动机带动而转动的主动盘、能够与所述主动盘通过弹簧压紧摩擦片接合的从动盘以及用于分离所述主动盘和所述从动盘的拔叉，所述从动盘与所述膜片式离合器的所述动力输出轴连接。优选地，所述联接部包括第二联轴器，所述第二联轴器的一端与所述离心式离合器的动力输出轴连接，另一端与所述执行机构的主轴连接。优选地，所述第二联轴器为膜片式弹性联轴器，并且所述膜片式弹性联轴器的弹性体为非金属材料弹性体。
优选地，所述执行机构为风机。优选地，所述设备为吹雪车。通过上述技术方案，本发明的驱动机构驱动执行机构时，由于采用膜片式离合器，因而能够实现发动机的怠速启动，并且膜片式离合器输出的动力是通过离心式离合器传输至执行机构的，由于离心式离合器传动的转矩正比于转速，因而，相当于执行机构的负载是逐渐加载至膜片式离合器和发动机上的，因而，避免膜片式离合器和发动机受到较大的启动冲击，膜片式离合器的膜片弹簧不易磨损，发动机也不易出现熄火的情况，从而有效保证设备的平稳启动；并且，在当发动机停机时，通过膜片式离合器能够起到卸载停止发动机的作用，对发动机和膜片式离合器都起到保护作用。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图1是根据现有技术的吹雪车的结构示意图。图2是显示根据本发明的设备的驱动机构的结构示意图。附图标记说明Ia现有技术的吹雪车的风机2a现有技术的吹雪车的联轴器3a现有技术的吹雪 车的变速器4a现有技术的吹雪车的离合器5a现有技术的吹雪车的发动机I风机2主轴3第二联轴器4离心式离合器 5从动件6主动件7增速器8第一联轴器9膜片式离合器的动力输出轴10壳体11膜片式离合器12主动盘13从动盘14飞轮15发动机16增速器的动力输入轴17增速器的动力输出轴
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。根据本发明的设备的驱动机构包括依次连接的发动机15和膜片式离合器11，并且，该驱动机构还包括依次连接的传动部、离心式离合器4和联接部，所述传动部的动力输入端与所述膜片式离合器11的动力输出端连接，所述联接部与所述设备的执行机构连接。在例如吹雪车等设备中，发动机(通常使用吹雪车等设备上的副发动机)驱动风机叶轮转动，风机叶轮的转动惯量Js较大，风机叶轮的角度加速度ε = Λ ω/t (其中ω为风机叶轮的角速度，t为风机叶轮的启动时间)，风机叶轮的惯性力矩M=Js · ε，发动机使风机叶轮转动所需的启动力矩T@与风机叶轮的惯性力矩M成正比,而发动机使风机叶轮转动所需的的启动功率Nia与其启动力矩Tia成正比，并且，为了使发动机成功地转动风机叶轮，发动机的实际力矩T$和实际功率Ng应该分别大于所述启动力矩Tia和所述启动功率Ne。当风机叶轮的驱动机构采用依次连接的发动机、膜片式离合器、变速箱和联轴器的形式时，由于膜片式离合器的主动盘和从动盘接合时间t非常短暂(一般不超过3s)，且风机叶轮的转动惯量较大，使得风机叶轮的惯性力矩M较大，从而发动机的所述启动力矩Tia和所述均启动功率Nia较大，造成发动机的实际力矩和实际功率无法分别达到所述启动力矩Tia和所述均启动功率Np因而，造成发动机启动结合时熄火，考虑风阻对风机叶轮的影响后，情况将更糟糕。因此，本申请的发明人考虑延长风机叶轮的启动时间t，使风机叶轮的角度加速度ε减小，以减小风机叶轮的惯性力矩Μ，从而减小所述启动力矩Tia和启动功率Nia，例如，如果将风机叶轮的启动时间t延长至6s，则所述启动力矩Tia和启动功率Nia可以减小一倍。本发明的驱动机构中，设置有离心式离合器4，例如在吹雪车中应用该驱动机构，当发动机15怠速启动并带动传动部转动后,离心式离合器4的主动件6在传动部的带动下转动,但是由于离心式离合器4的结构特点，其主动件6在转速达到一定程度后才会和从动件5结合并带动从动件5继而带动风机叶轮转动，并且由于离心式离合器4传动的转矩正比于转速，因而，相当于执行机构的负载是逐渐加载至膜片式离合器11和发动机15上的，因此，离心式离合器4相当于是延长了风机叶 轮的启动时间t，从而能够减小发动机15的启动功率Ne和启动力矩Tia，使启动功率Nia和启动力矩Tia分别小于发动机15的实际力矩Tg和实际功率，避免产生发动机15启动熄火的问题。另外，膜片式离合器11则为发动机15和传动部提供了一定的缓冲结合时间，有效地保证了发动机15的怠速启动，例如，如果仅设置离心式离合器4时，发动机15直接带动传动部启动，对传动部和发动机15均造成较大的冲击,设置膜片式离合器11后,发动机15可以怠速启动至平稳状态后再带动传动部转动。并且，需要停机时，由于膜片式离合器11的特性，能够先使发动机15卸载，然后再使发动机15停止运转，对发动机15起到保护作用。综上，本发明的驱动机构中，一方面，采用膜片式离合器11，能够实现发动机15的怠速启动，使设备的迅速启动，另一方面，膜片式离合器11输出的动力是通过离心式离合器4传输至执行机构的，执行机构的负载逐渐加载至膜片式离合器11和发动机15上的，因而，避免膜片式离合器11和发动机15受到较大的启动冲击，膜片式离合器11的膜片弹簧不易磨损，发动机15也不易出现熄火的情况，从而有效保证设备的平稳启动。其中，传动部可以设置为任意适合的形式。作为一种优选实施方式，所述传动部包括增速器7。由于离心式离合器4的主动件6需要在到达一定的转速后才能够获得足够的离心力实现与从动件5的结合，因而，增速器7的设置可以在不提高发动机15的转速的情况下有效保证离心式离合器4的传动功能，实现对例如大型风机等的稳定驱动，减少能耗、经济环保。并且，膜片式离合器11和增速器7之间通过联轴器连接，具体地，膜片式离合器11的动力输出端包括动力输出轴9,传动部还包括第一联轴器8,该第一联轴器8的一端与增速器7的动力输入轴16连接,另一端与膜片式离合器11的动力输出轴9连接。其中,第一联轴器8为十字轴式万向联轴器。参见图2，该十字轴式万向联轴器的两端分别通过螺栓与膜片式离合器11的动力输出轴9和增速器7的动力输入轴16连接，由于该十字轴式万向联轴器的补偿性能，可以在膜片式离合器11的动力输出轴9和增速器7的动力输入轴16的中心轴线由于安装误差和制造误差等而不在同一直线的情况下以及在上述两个轴的中心轴线存在较大夹角的情况下起到纠偏作用，从而确保上述两个轴传动的同步性，避免偏心扭矩使得增速器7和膜片式离合器11的负荷增大甚至致使上述两个轴发生变形等。作为一种实施方式，增速器7主要包括动力输入轴16、动力输出轴17以及齿轮组，动力通过第一联轴器8从发动机15以低转速输入至增速器7中，再经齿轮组变速后以高转速从动力输出轴17输出。而且，增速器7的动力输出轴17与离心式离合器4的主动件6连接，从而将所述高转速的动力传输至离心式离合器4的主动件6。参见图2，本实施方式中，离心式离合器4包括主动件6、从动件5以及轴承和弹簧等，主动件6与增速器7的动力输出轴17可以通过平键或花键等连接，主动件6可以套设在从动件5中并且在不旋转时以及转速较低离心力较小时受弹簧的弹力限制而不与从动件5接触，主动件6包括离心块，当动力输出轴17的动力输送至主动件6而致使主动件6旋转时，离心块产生离心力，并且当主动件6的转速增大至规定速度时，离心力增大至可以使主动件6挣脱弹簧的束缚而与从动件5接触致使从动件5旋转。因而，当发动机15启动并通过膜片式离合器11、第一联轴8和增速器7等将动力传输至离心式离合器4的主动件6时，主动件6旋转并产生离心力，当发动机15转速较低主动件6旋转的转速低于所述规定速度时，主动件6的离心力小于弹簧的限制拉力因而与从动件5仍处于脱开状态，不向执行机构传输转矩而执行机构的载荷也未加载至驱动机构，离心式离合器4处于空载状态，与膜片式离合器11共同实现发动机15的空载启动；随着发动机15的转速增加,传输至离心式离合器4的主动件6的转速也增加，离心块的离心力增大，当到达离心式离合器4的所述规定速度后，离心块有足够大的离心力从而克服弹簧弹力与从动件5的内壁接触并逐渐压紧，由于接触表面的摩擦力而使从动件5强制进入转动状态，从动件5对外输送转矩以驱动执行机构而执行机构的载荷加载至离心式离合器4，驱动机构处于负载状态，驱动机构慢慢旋转且转速渐渐增大，在此过程中，离心式离合器4的输出转矩随转速的增加而逐步增加，从而使执行机构得到逐步加载，平稳驱动，并且，在此过程中，离心力随转速逐渐增加，因而使用离心式离合器就相当于将执行机构的载荷逐渐加载在驱动机构上，因而避免产生较大的启动冲击，获得平稳启动的效果。另外，联接部可以包括第二联轴器3，第二联轴器3的一端与离心式离合器8的动力输出轴连接，另一端与执行机构的主轴2连接。并且，其中，第二联轴器3为膜片式弹性联轴器，并且所述膜片式弹性联轴器的弹性体为非金属材料弹性体。弹性体为非金属材料弹性体的膜片式弹性联轴器的径向和轴向误差的纠偏能力较强，适合高速旋转机构(例如，吹扫机构)的轴端连接。此外，具体地，膜片式离合器11可以包括由发动机15的飞轮14带动而转动的主动盘12、能够与主动盘12通过弹簧压紧摩擦片接合的从动盘13以及用于分离主动盘12和从动盘13的拔叉，从动盘13与膜片式离合器11的动力输出轴9连接。参见图2，主动盘12经壳体10与飞轮14连接，动力输出轴9通过花键与从动盘13连接，当发动机15启动后，在拔叉作用下，从动盘13与主动盘12分离，从动盘13与主动盘12不能一起旋转，动力输出轴9不对外输送动力，使得发动机15能够空载启动；直到发动机15到达稳定状态后，拔叉复位，在弹簧的作用下，从动盘13与主动盘12接合，从动盘13由主动盘12带动转动并通过动力输出轴15向外输出动力；当需要停机时，在拔叉作用下主动盘12与从动盘13先分离，发动机15再停机，从而使发动机15卸载启动。本发明的驱动机构尤其适合转动惯量较大并且转速也较大的驱动机构，例如，所述执行机构可以为风机1，并且该驱动机构可以应用于吹雪车，即所述设备为吹雪车。当吹雪车采用本发明的驱动机构驱动风机I后，可以通过膜片式离合器11的特性保证发动机15的怠速启动与空载停机，并且可以通过离心式离合器4的特性对风机I逐步加载，使风机I平稳驱动，同时使风机I的载荷逐渐加载至驱动机构上，避免较大的启动冲击而造成膜片式离合器11的弹簧膜片磨损以及发动机15启动熄火。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.一种设备的驱动机构，该驱动机构包括依次连接的发动机(15)和膜片式离合器(11)，其特征在于，该驱动机构还包括依次连接的传动部、离心式离合器(4)和联接部，所述传动部的动力输入端与所述膜片式离合器(11)的动力输出端连接，所述联接部与所述设备的执行机构连接。
2.根据权利要求1所述的驱动机构，其中，所述传动部包括增速器(7)。
3.根据权利要求2所述的驱动机构，其中，所述膜片式离合器(11)的动力输出端包括动力输出轴(9)，所述传动部还包括第一联轴器(8)，该第一联轴器(8)的一端与所述增速器(7)的动力输入轴(16)连接，另一端与所述膜片式离合器(11)的动力输出轴(9)连接。
4.根据权利要求3所述的驱动机构，其中，所述第一联轴器(8)为十字轴式万向联轴器。
5.根据权利要求2所述的驱动机构，其中，所述增速器(7)的动力输出轴(17)与所述离心式离合器(4)的主动件(6)连接。
6.根据权利要求1所述的驱动机构，其中，所述膜片式离合器(11)包括由所述发动机(15)带动而转动的主动盘(12)、能够与所述主动盘(12)通过弹簧压紧摩擦片接合的从动盘(13)以及用于分离所述主动盘(12)和所述从动盘(13)的拔叉，所述从动盘(13)与所述膜片式离合器(11)的所述动力输出轴(9)连接。
7.根据权利要求1所述的驱动机构，其中，所述联接部包括第二联轴器(3)，所述第二联轴器(3)的一端与所述离心式离合器(8)的动力输出轴连接，另一端与所述执行机构的主轴(2)连接。
8.根据权利要求7所述的驱动机构，其中，所述第二联轴器(3)为膜片式弹性联轴器， 并且所述膜片式弹性联轴器的弹性体为非金属材料弹性体。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的设备的驱动机构，其中，所述执行机构为风机(I)。
10.根据权利要求9所述的设备的驱动机构，其中，所述设备为吹雪车。
全文摘要
本发明公开了一种设备的驱动机构，该驱动机构包括依次连接的发动机(15)和膜片式离合器(11)，并且，该驱动机构还包括依次连接的传动部、离心式离合器(4)和联接部，所述传动部的动力输入端与所述膜片式离合器(11)的动力输出端连接，所述联接部与所述设备的执行机构连接。本发明的所提供的设备的驱动机构能够使该设备平稳启动，适用于从动件惯量大，易造成发动机熄火的工况。
文档编号E01H5/04GK103046507SQ201210574668
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者肖庆麟, 滕新科, 彭旭 申请人:长沙中联重科环卫机械有限公司