一种内燃机气动起动系统的制作方法

本发明实现了一种内燃机气动起动系统。能够为车辆、工程机械、发电机组、船舶等内燃机提供起动解决方案，属于动力机械领域。

背景技术：

目前内燃机的起动绝大部分使用的是电起动的方式。由于这种方式简单方便而被大多数的内燃机所使用。然而在一些特殊场合，譬如煤矿等井下作业，对防爆有特定要求的场合的特殊车辆，这种电起动内燃机的方式由于在起动过程中会出现电火花，从而存在安全隐患。为了解决这种隐患，本发明设计了一种内燃机气动起动系统，该系统工作过程中没有任何电动元件，因此能够特种车辆的防爆要求。

为了和目前的内燃机的电动起动系统进行更换，所设计的气动起动机在接口部分和原有电动起动机保持一致，使其在结构上可以与电动起动机互换，减小了对整车改动的要求。

技术实现要素：

一种内燃机气动起动系统由气源1、储气罐2、安全阀3、单向阀4、气控两位三通阀5、截止阀6以及气动起动机7组成。其能够实现传统内燃机的起动。

起动时，打开截止阀6气体首先进入气动起动机7的啮合齿轮壳体空腔并推动滑块，进而推动啮合齿轮伸出与内燃机飞轮齿圈啮合。滑块移动后，气体便可以通过一个回流孔驱动气控两位三通阀5使储气罐2与起动发动机7的进口连通，这样储气罐2中的气体进入气动起动机7的涡轮进气道推动涡轮旋转，涡轮的旋转带动行星齿轮减速器的中心太阳轮转动。

回流，回流的先导气体将进入中继阀的一端，并推动中继阀里面的密封块，进而打开中继阀，让工作气体进入涡轮进气道，推动涡轮旋转。行星齿轮减速器的保持架是它的输出端，并且保持架与传动轴通过花键联接在一起。故涡轮的旋转经过减速之后由传动轴输出。传动轴与可滑动的啮合齿轮之间也用花键联接，这样传动轴便驱动啮合齿轮带动内燃机飞轮齿圈转动，实现内燃机的起动。

内燃机起动完成后，断开截止阀6，停止向气动起动机7的啮合齿轮壳体空腔内进入气体。气控两位三通阀5的先导驱动气体被切断。这样在复位弹簧的作用下，气控两位三通阀5将在数秒钟之内迅速复位，进而切断了储气罐2与气动起动机7口的气体连接，气动起动机7也将停止工作，至此完成整个起动过程。

附图说明

图1是内燃机气动起动系统组成图。图中1气源、2储气罐、3安全阀、4单向阀、5控两位三通阀、6截止阀、7气动起动机。

图2是气动起动机示意图。图中8啮合齿轮、9滑块、10传动轴、11行星齿轮、12涡轮轴、13静叶轮、14动叶轮。

具体实施方案

下面结合实施例对本发明进行说明。

如图1所示，内燃机气动起动系统主要组成部分有1气源、2储气罐、3安全阀、4单向阀、5气控两位三通阀、6截止阀、7气动起动机。

这里所说的气源1时绝大多数重型车辆所配套的打气泵。这样气源1所获得的气体被储存在储气罐2中，为了保证储气罐2中的压力不至于高于需用压力，储气罐2上安装了安全阀3。当内燃机需要起动时，打开截止阀6，气体进入啮合齿轮8壳体上的一个先导进气孔。先导进气口进入气体之后将推动滑块9向右运动（见图2）。滑块9向右运动一段距离后，气体通过啮合齿轮8壳体上的另外一个口进入气控两位三通阀5的控制端，进而使储气罐2与气动起动机7的涡轮进气口连接，从而气体推动涡轮动叶轮14转动。

涡轮主要包括涡轮壳体、静叶轮13、动叶轮14、涡轮轴12。静叶轮13用于产生进气叶栅。涡轮轴12与动叶轮14用过盈配合装配在一起。工作气体推动动叶轮14旋转时，也带动涡轮轴转动。当进气压力为8bar时，涡轮的额定转速每分钟5万转。

为了转速与内燃机起动转速的匹配，涡轮轴12的输出端为行星齿轮减速器的中心太阳轮。行星齿轮减速器的外壳内圆面加工成内齿轮，用作行星齿轮减速器的大太阳轮。行星齿轮减速器另外还有三个或四个行星齿轮。涡轮轴旋转时，将带动行星齿轮减速器的行星保持架一起转动并实现减速。经过行星齿轮减速器，传动轴的额定转速为每分钟4500转。

技术特征：

技术总结
本发明实现了一种内燃机的气动起动，该发明适用于带气泵及储气罐的各类内燃机的启动。按下截止阀6时，先导气体首先进入气动起动机7的壳体推动啮合齿轮伸出并与内燃机飞轮齿圈啮合，同时气动起动机回流气体驱动气控两位三通阀5使其接通，这样储气罐2中的气体通过单向阀4与气动起动机7的进气口接通，进而推动涡轮旋转。内燃机起动之后，关闭截止阀6，气动内燃机7壳体内没有先导气体，啮合齿轮会在弹簧的作用下与飞轮齿圈脱离。同时由于没有控制气体，这样气控两位三通阀5会关闭，气动起动机7停止转动。此气动起动机体积小、重量轻、安全可靠，结构上可以与电起动机互换，尤其适合于煤矿等有防爆要求的特殊车辆。

技术研发人员：虞启辉;朱连兵;蔡茂林;吴不得
受保护的技术使用者：襄阳联航动力技术有限公司
技术研发日：2017.06.22
技术公布日：2019.01.01