專利名稱：牽引傳動裝置，特別是皮帶傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種牽引傳動裝置，特別是皮帶傳動裝置，具有集成的發(fā)電機，該發(fā)電機設(shè)有設(shè)置在發(fā)電機軸上的牽引輪，牽引工具在牽引輪上被引導(dǎo)，并且牽引傳動裝置以可移動的方式安裝以便逆著回復(fù)力張緊牽引工具。
背景技術(shù)：
為了在牽引傳動裝置，特別是在皮帶傳動裝置中能夠?qū)⑺蟮尿?qū)動扭矩能夠安全的傳遞到輔助成套設(shè)備上，必須在牽引工具上確保一個足夠大的預(yù)應(yīng)力。同時輔助成套設(shè)備的數(shù)量以及布置應(yīng)當盡可能的少以及緊湊，以便盡可能的避免在傳動過程中不必要的干擾量(例如，通過轉(zhuǎn)向輪或者張緊輪引起的牽引工具的交變彎曲)。如果不利的驅(qū)動布局導(dǎo)致輔助成套設(shè)備的總是變大的功率，例如，在一個或多個夾緊裝置后附加帶有交替彎曲的雙圓盤傳動裝置，則傳統(tǒng)的夾緊裝置不能夠?qū)崿F(xiàn)足夠的使用壽命。通過減少皮帶的長度以及由此產(chǎn)生的交變彎曲應(yīng)力的頻率皮帶將提前老化。如果有可能，減少交替彎曲的數(shù)量或者在理想的情況下完全消除交替彎曲，則可以毫無問題地提高皮帶使用壽命。為了減少局部的交變彎曲點，在傳動時集成的發(fā)電機本身作為夾緊裝置用以拉引牽引工具是可能的。也就是說，發(fā)電機具備雙重功能，一個是自身的原有的發(fā)電機功能，另一個是夾緊裝置。此外，一個或者多個夾緊裝置可以省略，否則在傳動過程中需要安裝以及導(dǎo)向交變彎曲點。遺憾的是，由于發(fā)電機具有較大的質(zhì)量以及為了張緊所必須的較大質(zhì)量，動力效果的補償即在傳動中動力的負荷變換僅僅在一定的條件下可能或幾乎不可能。如果在傳動中經(jīng)常出現(xiàn)交變的尖峰載荷，那么通常情況下選擇用于確保尖峰載荷減小并且要求的夾緊裝置的一體化的相應(yīng)的緩沖可能性，但是最后由于上述的原因在最終效果上還是有缺點的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種與之相比改進的牽引傳動裝置，特別是皮帶傳動裝置。
為解決這個問題，在前文所說的類型的牽引傳動裝置中，牽引輪通過飛輪可以與發(fā)電機軸脫離，用以減小驅(qū)動側(cè)出現(xiàn)的尖峰負荷。
根據(jù)本發(fā)明在發(fā)電機邊緣設(shè)有的飛輪具有特別的優(yōu)點，能夠使牽引輪臨時脫離以減小尖峰載荷，所以盡管存在發(fā)電機張緊系統(tǒng)的慣性但該尖峰載荷不會在傳動過程中引起不利的效果。也就是說，可能出現(xiàn)的導(dǎo)致動力的尖峰載荷的曲軸或者類似物的旋轉(zhuǎn)一致性，能夠通過根據(jù)本發(fā)明建議的發(fā)電機的脫離減低，保證皮帶傳動裝置的穩(wěn)定。尖峰載荷至少部分的被減少，對皮帶的影響以及集成的輔助成套設(shè)備的安裝的影響可以減少。
發(fā)電機自身可以作為只是產(chǎn)生電流的簡單發(fā)電機，如當牽引傳動裝置所屬的內(nèi)燃機在工作時。備選地在這種情況下涉及到一個起動發(fā)電機，此外該起動發(fā)電機具備一個起動功能，通過它傳動裝置可以在短時間內(nèi)實現(xiàn)傳動，直到所屬的內(nèi)燃機運行以及皮帶傳動裝置自己傳動，那么起動電機作為單純的發(fā)電機。在這種情況下，有利地設(shè)有一個具備起動-停止-功能的雙重的飛輪，該飛輪在起動階段也就是當起動發(fā)電機作為起動裝置時允許牽引輪與發(fā)電機軸互鎖，其中在發(fā)電機的運轉(zhuǎn)過程中，上述互鎖必須被強制性停止并且在需要的情況下可以采用第二個飛輪功能，也就是說，如果出現(xiàn)不被允許的尖峰載荷，嚙合的牽引輪必須從軸上脫離。發(fā)電機，特別是起動發(fā)電機自身有利地通過一個液壓元件移動，特別地圍繞一個旋轉(zhuǎn)軸以可轉(zhuǎn)動的方式安裝，其中通過液壓元件產(chǎn)生要求的、用于張緊的回復(fù)力。同樣可以選擇使用機械性的產(chǎn)生拉力或者壓力的彈性零件，并且?guī)в屑傻幕蛘叻蛛x的緩沖裝置。


圖1示出牽引傳動裝置，特別是皮帶傳動裝置的原理圖；圖2示出圖1起動發(fā)電機在傳動過程中的正視圖；圖3示出圖2中起動發(fā)電機在旋轉(zhuǎn)90°情況下的示意圖，部分采用剖面圖；圖4示出根據(jù)發(fā)明設(shè)置的發(fā)電機飛輪依據(jù)傳動轉(zhuǎn)速的圖表；以及圖5示出在應(yīng)用根據(jù)發(fā)明的發(fā)電機飛輪時，關(guān)于時間的尖峰載荷減小的圖表。
具體實施例方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的牽引傳動裝置1，此處為皮帶傳動裝置，具有在多個成套設(shè)備上被引導(dǎo)的皮帶2。在皮帶驅(qū)動裝置中集成有發(fā)電機3，例如起動發(fā)電機，在起動發(fā)電機上皮帶輪4安裝到發(fā)電機的軸上，皮帶2繞過皮帶輪。發(fā)電機3圍繞旋轉(zhuǎn)點D以可旋的方式安裝。在旋轉(zhuǎn)點上作用的只有一個以液壓夾緊元件形式典型示出的夾緊裝置5，其在發(fā)電機上施加持續(xù)的回復(fù)力，并且沿繞著旋轉(zhuǎn)點D的箭頭A的方向壓迫發(fā)電機，因此導(dǎo)致皮帶2的張緊。
此外，在牽引傳動裝置1中集成有曲軸6，在起動時，曲軸通過起動發(fā)電機3驅(qū)動，也就是說，在這種情況下起動發(fā)電機3自己驅(qū)動牽引傳動裝置1，并且當所屬的、此處沒有詳細說明的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時，曲軸在其方面驅(qū)動牽引傳動裝置。
此外，在示出的例子中集成有水泵7以及空氣壓縮機8，它們通過皮帶2驅(qū)動，其中當然在每一個成套設(shè)備上安裝有相應(yīng)的輪子，皮帶2繞過這些輪子。圖1為任意皮帶驅(qū)動裝置的原理圖，但是其完全可以另行設(shè)計并且集成到其他的成套設(shè)備中。
如所描述的，起動發(fā)電機3以可旋轉(zhuǎn)的方式并且逆著回復(fù)力的方式安裝。圖2和3示出起動發(fā)電機可能的實施形式的不同的視圖。在發(fā)電機護罩上設(shè)有固定部件9，也就是所說的懸臂梁(Bracket)，發(fā)電機3例如通過該固定部件可以固定在汽車的馬達上或者類似物上。對此規(guī)定發(fā)電機3旋轉(zhuǎn)安裝的可能性，所以該發(fā)電機能夠圍旋轉(zhuǎn)點D進行旋轉(zhuǎn)。
此外，示出液壓元件5，該液壓元件通過適合的支撐架10例如直接固定在電機殼體上或安裝到其它的第三物體上。液壓元件5產(chǎn)生持續(xù)的回復(fù)力，該回復(fù)力沿箭頭R的方向作用到發(fā)電機3上并且張緊發(fā)電機。
在起動發(fā)電機3同時張緊可能性的情況下，通過該旋轉(zhuǎn)安裝，牽引傳動裝置1可以持續(xù)的以及與在每個運轉(zhuǎn)過程無關(guān)地(同樣在起動或者電機運轉(zhuǎn)的過程中)得以張緊。由于發(fā)電機3的慣性，其通常情況下重量為3-6Kg(對比其它使用的夾緊裝置，其重量為300-1000g并且因此也更靈活)，動態(tài)的高頻率的尖峰載荷的減小以及降低只能在部分條件下實現(xiàn)。
基于這個目的，牽引輪4通過飛輪11與發(fā)電機軸12脫離。也就是說，牽引輪4，此處也是指具有用以導(dǎo)引楔形皮帶的相應(yīng)的楔形剖面13的皮帶輪，在出現(xiàn)尖峰載荷的情況下可以脫離，也就是相對發(fā)電機軸12能夠自由旋轉(zhuǎn)，因此出現(xiàn)的尖峰載荷不會完全作用到牽引傳動裝置上。例如，這樣的尖峰載荷可以通過曲軸6的旋轉(zhuǎn)的一致性產(chǎn)生。
在發(fā)電機3涉及到一個起動發(fā)電機之后，飛輪11設(shè)計成一個帶有起動-停止功能的雙重功能飛輪。該雙重功能飛輪能夠?qū)崿F(xiàn)，一是牽引輪4在起動階段強制性的與發(fā)電機軸12嚙合到一起。當需要這種強制性的嚙合的時候，也是為了在傳動過程中起動發(fā)電機3作為起動裝置將需要的扭矩傳遞到牽引傳遞裝置上，以便起動所屬的內(nèi)燃機。如果內(nèi)燃機開始運轉(zhuǎn)，臨時性的起動嚙合將中斷，而牽引工具輪4始終與發(fā)電機軸12嚙合到一起，以便發(fā)電機在發(fā)電機的驅(qū)動下傳動。如果出現(xiàn)尖峰載荷，在第二個飛輪內(nèi)這種嚙合將松開，在傳動輪4和發(fā)電機軸12之間的動力連接將暫時消除并且釋放飛輪。
發(fā)電機飛輪的使用的效果在圖4和5給予說明。圖4作為原理圖，縱坐標示出圖1在牽引傳動裝置中輔助成套設(shè)備的傳動輪出現(xiàn)的力的走向，例如，此處為連接到曲軸和發(fā)電機之間的一個水泵。橫坐標軸為驅(qū)動的轉(zhuǎn)數(shù)。兩個給出的曲線為傳動過程中在傳動輪上所引起的最大和最小的皮帶力的包絡(luò)線。明顯的，開始為一個較大的波動范圍，一定條件下通過不均勻性，同時這種波動特別表現(xiàn)在轉(zhuǎn)數(shù)較小的區(qū)域范圍。平滑線為沒有發(fā)電機飛輪的力的走向，點化線為帶有發(fā)電機飛輪的力的走向?？梢悦黠@看出的是，最大力的曲線在低速區(qū)域明顯的減弱，在發(fā)展趨勢上最大力減少。
由于發(fā)電機圍繞旋轉(zhuǎn)點D的轉(zhuǎn)動慣量以及轉(zhuǎn)子質(zhì)量，在輔助成套設(shè)備的傳動輪上產(chǎn)生相對較大的最大力。如果牽引傳動裝置在運轉(zhuǎn)的電機條件下通過曲軸驅(qū)動，水泵傳動輪隨著轉(zhuǎn)動的發(fā)電機處于皮帶松邊狀態(tài)。基于曲軸轉(zhuǎn)數(shù)的波動，皮帶傳動裝置在波動條件下加速或者減速。加速情況下發(fā)電機也加速，但不會對皮帶松邊上產(chǎn)生影響。在減速的情況下發(fā)電機不連續(xù)的中斷，這在發(fā)電機前安裝的水泵傳動輪的皮帶松邊上產(chǎn)生一個較大的力。此外產(chǎn)生相對較大的最大力。
如果現(xiàn)在發(fā)電機通過使用根據(jù)本發(fā)明的飛輪在這種情況下被脫離，則發(fā)電機軸將不能夠及時地制動，它的只能夠通過自身的摩擦等減小，發(fā)電機軸相對于輪子空轉(zhuǎn)，波動條件下在水泵傳動輪上作用的力在強制運轉(zhuǎn)下明顯的減小，如圖4所示。
圖5以原理圖的形式示出，在縱坐標軸方向上，點劃線為發(fā)電機軸的轉(zhuǎn)速，平滑的曲線為發(fā)電機一側(cè)的牽引輪的轉(zhuǎn)速。通過觀察，在起動階段這兩個線幾乎重合到一起，由于起動電機的起動-停止-功能，輪子和軸相互抗扭地嚙合到一起。在運轉(zhuǎn)的機器和通過曲軸的牽引傳動裝置的驅(qū)動中，根據(jù)尖峰載荷，出現(xiàn)臨時性的脫離，軸和輪子相互之間自由旋轉(zhuǎn)。輪子跟隨曲軸的強烈的轉(zhuǎn)速波動，直接通過皮帶傳遞。這在強波動的平滑線中給出。在脫離后自由轉(zhuǎn)動的發(fā)電機軸在該時刻不停止的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速減小較少，并且只有重新提高皮帶的轉(zhuǎn)速，一定條件下提高曲軸的轉(zhuǎn)數(shù)以及通過重新嚙合，轉(zhuǎn)速才重新提高。
附圖標記1 牽引傳動裝置2 皮帶3 發(fā)電機4 皮帶輪5 夾緊裝置6 曲軸7 水泵8 空氣壓縮機9 固定部件10 支撐架11 飛輪12 發(fā)電機軸13 楔形剖面A 箭頭D 旋轉(zhuǎn)點R 箭頭
權(quán)利要求
1.牽引傳動裝置，特別是皮帶傳動裝置，具有集成的發(fā)電機，該發(fā)電機設(shè)有設(shè)置在發(fā)電機軸上的牽引輪，牽引工具在牽引輪上被引導(dǎo)，并且牽引傳動裝置以可移動的方式安裝以便逆著回復(fù)力張緊牽引工具，其特征在于，牽引輪(4)通過的飛輪(11)可以與發(fā)電機軸(12)脫離，用于減小驅(qū)動側(cè)出現(xiàn)的最大負荷。
2.如權(quán)利要求1所述的牽引傳動裝置，其特征在于，發(fā)電機(3)為起動發(fā)電機。
3.如權(quán)利要求1或2所述的牽引傳動裝置，其特征在于，發(fā)電機(3)，特別是起動發(fā)電機通過液壓元件(5)可移動地安裝。
4.如權(quán)利要求1或2所述的牽引傳動裝置，其特征在于，發(fā)電機(3)，特別是起動發(fā)電機，通過機械的彈性零件拉緊或者壓緊，其中所述彈性零件必要時具有集成的或分開的緩沖裝置。
全文摘要
牽引傳動裝置，特別是皮帶傳動裝置，具有集成的發(fā)電機，該發(fā)電機設(shè)有設(shè)置在發(fā)電機軸上的牽引輪，牽引工具在牽引輪上被引導(dǎo)，并且牽引傳動裝置以可移動的方式安裝以便逆著回復(fù)力張緊牽引工具，其中牽引輪(4)通過的飛輪(11)可以與發(fā)電機軸(12)脫離，用于減小驅(qū)動側(cè)出現(xiàn)的最大負荷。
文檔編號F02B67/06GK1930407SQ200580008043
公開日2007年3月14日 申請日期2005年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月12日
發(fā)明者拉爾夫·帕因塔, 米夏埃爾·伯格納, 赫貝特·格雷夫 申請人:依納-謝夫勒兩合公司