[实用新型]弹性无级调速装置

说明书

技术领域

一种调整大功率重载机车运行速度用的机械配件。

背景技术

机车的调速装置关系到运行的安全问题，全球成千上万的专家在研究开发大功率的调速装置，到目前为止，大功率重载机车的调速装置还没有一种理想的完美结构，世界汽车行业技术管理部门限定的方案是用液力调速装置作为重载机车(包括大型客车)的高速阶段缓速器，用机械刹车装置作为低速制动器，两者同时安装在一部车辆上，液力调速装置的特点是能承受大功率的冲击。缺点是液体升温快、噪声大、易泄漏、低速失效、无法全程完成调速功能。机械磨擦装置结构简单，操作方便，小功率范围内安全可靠，但因磨擦局部热量集中容易出现烧蚀变性，大功率长时间的状态下可能出现失效现象。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种弹性无级调速装置，做到兼具液力调速装置和机械刹车装置的优点，适应大功率重载机车的无级调速。

本实用新型包括机箱，传动轴经轴承安装在机箱两侧箱壁上，机箱内有一对正、反超越离合器通过平键套装在传动轴上，改进之处是两个超越离合器的外轮廓是棘轮，每个棘齿的一侧是与超越离合器径向辐射线相重合的平面，另一侧是斜面，槽轮套装在超越离合器棘轮外廓上，槽轮上有三个以上呈辐射状分布的通孔，每个通孔内装有阻力滑块；阻力滑块主要由滑块主体、垫块、碟形弹簧、转动轮组成，螺杆穿过滑块主体上的孔旋紧在垫块上，滑块主体与垫块之间安有碟形弹簧，滑块主体上有一个与棘齿斜面斜度一致的斜面齿，斜面齿的齿顶一侧同样是与超越离合器径向辐射线相重合的平面，垫块外端通孔内穿有滑动轴、滑动轴两端分别经销轴固套有转动轮；调控齿轮套装在槽轮外周上，调控齿轮内壁上有与阻力滑块数量和位置相对应的紧靠在转动轮上的斜面，调控齿轮上部外周上有一段圆柱齿，装在机箱上部的齿条与调控齿轮上的圆柱齿啮合，齿条穿出机箱的外端与操纵手柄齿轮连接，或与起调控作用的凸轮机构、螺纹机构、蜗杆蜗轮机构连接；槽轮经左、右压力块、压紧螺钉卡装在机箱上，机箱上、下部分装有与液体循环系统相连的进液口和溢流口。

工作原理和使用方法如下：

本实用新型安装在变速箱与机车动力轴中间。如果需要在机车前行时减速，逆时针往前偏转正超越离合器上方的操纵手柄齿轮，经齿条带动调控齿轮逆时针偏转，调控齿轮的斜面紧压转动轮迫使整个阻力滑块径向内移一个位置，当阻力滑块上的斜面齿与棘齿相叠加时，棘齿必须将阻力滑块上的斜面齿压回槽轮通孔中才能继续转动，这时碟形弹簧产生的弹性力的切向矢量就是阻止棘齿旋转的阻力。阻力的大小决定于四个因数：一是单个阻力滑块碟形弹簧的刚度；二是斜面齿与棘齿的倾角；三是阻力滑块的个数；四是斜面齿与棘齿的叠加量。前三个因数是根据功率大小设定了的，属设计制造阶段完成的工作。而斜面齿与棘齿叠加量是通过操纵机构调控的：两者不接触时阻力为零，机车速度最快；两者接触为最大叠加量时，阻力可完全阻止机车运转，因此机车速度可以在最快与零之间任意调节，实现无极调速。由于阻力滑块对棘齿产生的阻力是由弹簧做功实现的，所以动力轴受到阻力是一种弹性力，不会出现抱死现象，设计时将棘齿与阻力滑块的间隔位置合理分配，在同一时间内各阻力滑块所受的力不同，运转会较为平稳。大功率实现的条件：运动轮受阻的力量是由径向安装的弹簧产生的，棘齿与斜面齿接触的磨擦面可以润滑，磨擦所产生的热量可以通过冷却液(润滑油)帮助扩散，故创造了大功率调速的条件。工作时，棘齿转动的方向是根前顶后，斜面齿与棘齿的接触过程是始于斜面齿边线，止于斜面齿齿顶即共同的分度角中心线。调节正超越离合器上方的操纵手柄齿轮，可方便控制机车往前运行速度。机车后退时的操作与工作原理同上所述，不同的之处是调节反超越离合器上方的操纵手柄齿轮。

与现有技术相比，本实用新型有下列特点：

1、调速功率范围大：本实用新型的工作原理是采用多个弹簧对运动轮产生阻力，在冷却和润滑条件下工作，在材料强度允许的条件下通过增加阻力块的数量来扩大功率，理论上有相当大的功率选择范围。

2、应用范围广：本实用新型既适应重载机车，又适应于各种大功率笨重负载的提升机，特别是在易燃易爆场合发挥独特的作用。

3、安全可靠：本实用新型的调速力量由多个阻力滑块和多个棘齿来承担的，即使个别零件出现破损也不会影响调速的可靠性，安全系数大，可靠程度高。

4、操作维护简便：本实用新型的操作既可手动，又可用液压程序操作，只要对调控齿轮的位置加以调节就行，操作方便，整个装置结构较紧凑简单，无易损件，维护成本低。