專利名稱：一種車用發(fā)動機與發(fā)電機的離合方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用發(fā)動機與發(fā)電機的離合方法及裝置，尤其是指一種汽/柴油發(fā)電機組及串聯(lián)式混合動力車發(fā)電機組用電控離合方法及裝置。多用于汽/柴油發(fā)電機組及串聯(lián)式混合動力車的APU系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的汽/柴油發(fā)電機組及串聯(lián)式混合動力車的APU系統(tǒng)中，發(fā)動機與發(fā)電機通常采用直聯(lián)的安裝方式。但發(fā)電機本身就有一定的轉(zhuǎn)動慣量，一般約為發(fā)動機轉(zhuǎn)動慣量的2倍，如此，發(fā)電機采用直聯(lián)的安裝方式對發(fā)動機的起動就產(chǎn)生了如下不利影響——若要在相同時間內(nèi)起動(加速度相同)，則起動電機的最大轉(zhuǎn)矩需增大2倍；則需對發(fā)動機尺寸與起動電機功率做較大改動。
——若起動機不變(起動時間延長)，則起動時間可能延長2倍。期間，起動機長時間處于最大負荷區(qū)，可能會因發(fā)熱過多出現(xiàn)故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種發(fā)電機組用的，發(fā)動機與發(fā)電機的連接離合方法，該方法具有可以根據(jù)需要實現(xiàn)發(fā)動機與發(fā)電機的離合。
本發(fā)明的另一目的是提供一種上述方法的裝置，該裝置可以實現(xiàn)實現(xiàn)發(fā)動機與發(fā)電機的離合。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的，在發(fā)動機與發(fā)電機之間設(shè)置一離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機通過離合裝置進行發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離。該離合裝置可以是電控氣動離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離是通過電控氣動離合裝置實現(xiàn)離合的。離合裝置也可以是電控液動離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離是通過電控液動離合裝置實現(xiàn)離合的；還可以是機械式手動離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離是通過機械式手動離合裝置實現(xiàn)離合的。整個離合裝置分為離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，其中離合執(zhí)行部分是以摩擦片式離合傳動機構(gòu)為主體的結(jié)構(gòu)；控制部分包括操作機構(gòu)和系統(tǒng)控制機構(gòu)。操作機構(gòu)是受系統(tǒng)控制機構(gòu)所控制，并直接操縱離合執(zhí)行部分動作的。
根據(jù)上述方法所提供的裝置為一種發(fā)動機與發(fā)電機之間的離合裝置，包括發(fā)動機與發(fā)電機，其特點在于在發(fā)動機與發(fā)電機之間有一離合裝置。離合裝置可以是電控氣動離合裝置，也可以是電控液動離合裝置，可以是機械式手動離合裝置。整個離合裝置分為離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，其中離合執(zhí)行部分是以摩擦片式離合傳動機構(gòu)為主體的結(jié)構(gòu)；控制部分包括操作機構(gòu)和系統(tǒng)控制機構(gòu)，操作機構(gòu)可以是電控氣動操作機構(gòu)，也可以是電控液動操作機構(gòu)，還可以是手動操作機構(gòu)；系統(tǒng)控制機構(gòu)可以是微機控制系統(tǒng)或其它電控系統(tǒng)，也可以是手動控制系統(tǒng)。操作機構(gòu)是受系統(tǒng)控制機構(gòu)所控制，并直接操縱離合執(zhí)行部分動作的。
本發(fā)明通過在發(fā)動機與發(fā)電機之間設(shè)置離合裝置。有效地實現(xiàn)了發(fā)動機與發(fā)電機之間的任意接合或接合，這樣一來就可以使發(fā)動機實現(xiàn)在離合器分離后起動，從而有效地減少起動電機損壞；同時在串聯(lián)式混合動力車中，又將發(fā)動機和發(fā)電機兩種不同性質(zhì)的運動件分開，有利于減輕APU的起停振動與噪聲。


圖1為本發(fā)明原理示意圖；圖2為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
通過附圖可以看出，本發(fā)明是一種發(fā)動機與發(fā)電機之間設(shè)置離合方法及裝置，尤其是指一種汽/柴油發(fā)電機組及串聯(lián)式混合動力車發(fā)電機組用電控離合方法及裝置。其特點是在發(fā)動機15與發(fā)電機16之間設(shè)置一離合裝置17，發(fā)動機15與發(fā)電機16通過離合裝置17進行發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離。該離合裝置17可以是電控氣動離合裝置，發(fā)動機15與發(fā)電機16的接合或分離是通過電控氣動離合裝置實現(xiàn)發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離的。離合裝置17也可以是電控液動離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離是通過電控液動離合裝置實現(xiàn)離合的；還可以是機械式手動離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離是通過機械式手動離合裝置實現(xiàn)離合的。整個離合裝置17分為離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，其中離合執(zhí)行部分是以摩擦片式離合傳動機構(gòu)為主體的結(jié)構(gòu)；控制部分包括操作機構(gòu)和系統(tǒng)控制機構(gòu)。操作機構(gòu)是受系統(tǒng)控制機構(gòu)所控制，并直接操縱離合執(zhí)行部分動作的。但離合器的操控必須實現(xiàn)快速分離，緩慢接合。
實施例一一種發(fā)動機與發(fā)電機之間的離合裝置，包括發(fā)動機與發(fā)電機，在發(fā)動機與發(fā)電機之間有一離合裝置離，合裝置是電控氣動裝置。離合裝置是電控氣動離合裝置，采用摩擦片式離合傳動機構(gòu)、氣動操作機構(gòu)與微機控制系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離。整個系統(tǒng)包括離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，離合執(zhí)行部分為常規(guī)的摩擦片式離合器8，控制部分包括微機控制系統(tǒng)10和氣動操作機構(gòu)12。離合器8與氣動操作機構(gòu)12相連接，而氣動操作機構(gòu)12是由微機控制系統(tǒng)10所控制的。氣動操作機構(gòu)12是一種氣動機構(gòu)，包括驅(qū)動氣缸6、離合器撥叉7和氣動控制回路。離合器撥叉7與離合器8相連，離合器撥叉7為杠桿式機構(gòu)，離合器撥叉7與驅(qū)動氣缸6的活塞桿鉸接，離合器撥叉7的圖1中的虛線狀態(tài)為分離狀態(tài)。驅(qū)動氣缸6是由一氣動控制回路控制動作的。所述的氣動控制回路為電控氣動控制回路，驅(qū)動氣缸6的充氣回路是由氣源經(jīng)單向閥1和充氣回路14到電控換向閥3與驅(qū)動氣缸6相通的；驅(qū)動氣缸6的排氣回路是由驅(qū)動氣缸6經(jīng)電控換向閥3和排氣回路13排到外界的。在排氣回路13還串聯(lián)有用于控制排氣壓力和流量的電磁比例減壓閥5和流量閥4；并在支路上并接有用于檢測氣壓的壓力繼電器9。電控換向閥3是二位五通電磁換向閥，電控換向閥3是由微機控制系統(tǒng)10所控制的，壓力繼電器9和電磁比例減壓閥5也由微機控制系統(tǒng)10所控制。為了保證整個氣路的壓力穩(wěn)定，在充氣回路14上并接有一儲氣缸2，在驅(qū)動氣缸6與電控換向閥3連接的氣路上也并接有一輔助儲氣缸11以防止離合器結(jié)合時，因放氣回路充氣而導(dǎo)致氣缸卸壓過快，使得結(jié)合過快。其具體常時工況如表1表1

具體切換工況是——工作態(tài)切換到起動與怠速態(tài)時。
控制器10發(fā)出指令，二位五通電磁換向閥3通電，P——A導(dǎo)通；氣缸6充氣，活塞左移；離合器分離；同時電磁比例減壓閥5斷電，輸出壓力為0，壓力繼電器9斷路。
實現(xiàn)快速分離。
——起動與怠速態(tài)切換到工作態(tài)時。
控制器10在二位五通電磁換向閥3斷電前2秒時，給電磁比例減壓閥5通電并滿度，輸出壓力調(diào)為最大；二位五通電磁換向閥3斷電，P口關(guān)閉，充氣回路斷開；在離合器膜片彈簧的作用下，氣缸6放氣到放氣回路，活塞右移；壓力繼電器9閉合；從此刻開始，電磁比例減壓閥5應(yīng)在2秒內(nèi)輸入電壓力從滿度平滑變化到0，也即時放氣壓力由最大緩慢過渡到0；氣缸放緩慢氣，離合器接合。一旦壓力繼電器9再次斷開，表明接合過程完成。
實現(xiàn)緩慢接合。
離合操作機構(gòu)由于發(fā)動機與發(fā)電機間的空間緊湊，安裝附件多且氣缸與分離撥叉的運動方向干涉，很難將氣缸安裝在離合器殼處，所以本發(fā)明采用拉索操作方式，有效解決了布置與操作問題為保證離合器快速分離，必須使氣缸的作用力與行程均要大于離合器彈簧的彈力與行程。一旦完全離合后，就要求作用在離合器彈簧的拉力不要增大，防止彈簧失效與分離軸承磨損增大。所以采用限位螺栓，保證當(dāng)完全分離時，氣缸不再運動，限制了對離合器彈簧的最大作用力。
為防止離合器結(jié)合時，因放氣回路充氣而導(dǎo)致氣缸卸壓過快，使得結(jié)合過快。為解決這問題，增加輔助儲氣缸。
實施例二一種發(fā)動機與發(fā)電機之間的離合裝置，包括發(fā)動機與發(fā)電機，其特點在于在發(fā)動機與發(fā)電機之間有一離合裝置，且離合裝置是電控液動離合裝置，其原理與實施例一是一樣的，整個離合裝置分為離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，其中離合執(zhí)行部分是以摩擦片式離合傳動機構(gòu)為主體的結(jié)構(gòu)；控制部分為是由微機控制系統(tǒng)或其它電控系統(tǒng)和液動操作機構(gòu)構(gòu)成，液動操作機構(gòu)是一種液壓驅(qū)動機構(gòu)，所述的驅(qū)動缸為液壓驅(qū)動缸；所述的控制回路為液壓回路。
實施例三一種發(fā)動機與發(fā)電機之間的離合裝置，包括發(fā)動機與發(fā)電機，其特點在于在發(fā)動機與發(fā)電機之間有一離合裝置，且離合裝置是機械式手動離合裝置。整個離合裝置分為離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，其中離合執(zhí)行部分是以摩擦片式離合傳動機構(gòu)為主體的結(jié)構(gòu)；控制部分為手動操縱機構(gòu)，所述的摩擦片式離合器是直接通過手動操作機構(gòu)操縱的。
權(quán)利要求
1.一種車用發(fā)動機與發(fā)電機的離合方法，其特征在于在發(fā)動機(15)與發(fā)電機(16)之間設(shè)置一離合裝置(17)，發(fā)動機(15)與發(fā)電機(16)通過離合裝置(17)進行發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離。
2.如權(quán)利要求1所述的車用發(fā)動機與發(fā)電機的離合方法，其特征在于所述的離合裝置(17)是電控氣動離合裝置，發(fā)動機(15)與發(fā)電機(16)的接合或分離是通過電控氣動離合裝置實現(xiàn)發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離的。
3.如權(quán)利要求1所述的車用發(fā)動機與發(fā)電機的離合方法，其特征在于所述的離合裝置(17)是電控液動離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離是通過電控液動離合裝置實現(xiàn)離合的。
4.如權(quán)利要求1所述的車用發(fā)動機與發(fā)電機的離合方法，其特征在于所述的離合裝置(17)是機械式手動離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離是通過機械式手動離合裝置實現(xiàn)離合的。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的車用發(fā)動機與發(fā)電機的離合方法，其特征在于所述的離合裝置(17)分為離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，其中離合執(zhí)行部分是以摩擦片式離合傳動機構(gòu)為主體的結(jié)構(gòu)；控制部分包括操作機構(gòu)和系統(tǒng)控制機構(gòu)，操作機構(gòu)是受系統(tǒng)控制機構(gòu)所控制，并直接操縱離合執(zhí)行部分動作的。
6.如權(quán)利要求1所述方法的裝置，包括發(fā)動機與發(fā)電機，其特征在于在發(fā)動機與發(fā)電機之間有一離合裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的離合裝置是電控氣動離合裝置或電控液動離合裝置或機械式手動離合裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的離合裝置分為離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，其中離合執(zhí)行部分是以摩擦片式離合傳動機構(gòu)為主體的結(jié)構(gòu)；控制部分包括操作機構(gòu)和系統(tǒng)控制機構(gòu)，操作機構(gòu)是電控氣動操作機構(gòu)或電控液動操作機構(gòu)或手動操作機構(gòu)；系統(tǒng)控制機構(gòu)是微機控制系統(tǒng)或其它電控系統(tǒng)或手動控制系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的離合裝置是電控氣動裝置，采用摩擦片式離合傳動機構(gòu)、氣動操作機構(gòu)與微機控制系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離；整個系統(tǒng)包括離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，離合執(zhí)行部分為常規(guī)的摩擦片式離合器(8)，控制部分包括微機控制系統(tǒng)(10)和氣動操作機構(gòu)(12)；離合器(8)與氣動操作機構(gòu)(12)相連接，而氣動操作機構(gòu)(12)是由微機控制系統(tǒng)(10)所控制的；氣動操作機構(gòu)(12)是一種氣動機構(gòu)，包括驅(qū)動氣缸(6)、離合器撥叉(7)和氣動控制回路；離合器撥叉(7)與離合器(8)相連，離合器撥叉(7)為杠桿式機構(gòu)，離合器撥叉(7)與驅(qū)動氣缸(6)的活塞桿鉸接；驅(qū)動氣缸(6)是由一氣動控制回路控制動作的；所述的氣動控制回路為電控氣動控制回路，驅(qū)動氣缸(6)的充氣回路是由氣源經(jīng)單向閥(1)和充氣回路(14)到電控換向閥(3)與驅(qū)動氣缸(6)相通的；驅(qū)動氣缸(6)的排氣回路是由驅(qū)動氣缸(6)經(jīng)電控換向閥(3)和排氣回路(13)排到外界的，電控換向閥(3)是由微機控制系統(tǒng)(10)所控制的。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于在排氣回路(13)還串聯(lián)有用于控制排氣壓力和流量的電磁比例減壓閥(5)和流量閥(4)；并在支路上并接有用于檢測氣壓的壓力繼電器(9)；電控換向閥(3)是二位五通電磁換向閥，壓力繼電器(9)和電磁比例減壓閥(5)也由微機控制系統(tǒng)(10)所控制；在充氣回路(14)上并接有一儲氣缸(2)，在驅(qū)動氣缸(6)與電控換向閥(3)連接的氣路上也并接有一輔助儲氣缸(11)。
全文摘要
一種車用發(fā)動機與發(fā)電機的離合方法及裝置，在發(fā)動機與發(fā)電機之間設(shè)置一離合裝置，發(fā)動機與發(fā)電機通過離合裝置進行發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離。離合裝置可以是電控氣動裝置，也可以是電控液動離合裝置，還可以是機械式手動離合裝置。采用摩擦片式離合傳動機構(gòu)、氣動操作機構(gòu)與微機控制系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)發(fā)動機與發(fā)電機的接合或分離。整個離合裝置分為離合執(zhí)行部分和控制部分兩部分，其中離合執(zhí)行部分是以摩擦片式離合傳動機構(gòu)為主體的結(jié)構(gòu)；控制部分包括操作機構(gòu)和系統(tǒng)控制機構(gòu)。
文檔編號F01B23/10GK1903603SQ20061003203
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日
發(fā)明者席力克 申請人:中國南車集團株洲電力機車研究所