專利名稱：具有勻加速開(kāi)機(jī)與勻減速關(guān)機(jī)功能的水泵離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)水泵的聯(lián)軸器，尤其是電動(dòng)水泵起動(dòng)與停機(jī)時(shí)的緩沖裝置。
雖然在實(shí)際工作中，也采取了一些措施來(lái)解決上述問(wèn)題，例如安裝電動(dòng)機(jī)自耦變壓器降壓起動(dòng)器來(lái)降低起動(dòng)電流。但由于自耦降壓起動(dòng)器是針對(duì)電動(dòng)機(jī)的，并且是分檔次降壓起動(dòng)的，所以對(duì)于水泵來(lái)說(shuō)，勻加速起動(dòng)的效果并不明顯。自耦降壓起動(dòng)器的散熱能力差，所以不能長(zhǎng)時(shí)間工作和頻繁工作。自耦降壓起動(dòng)器易受潮、易燒毀，且維修費(fèi)用高。自耦降壓起動(dòng)器在生產(chǎn)與安裝過(guò)程中都需要使用很多有色金屬，所以成本與安裝的費(fèi)用都高。又例如在水泵的管道系統(tǒng)中安裝緩閉止回閥來(lái)消除水錘現(xiàn)象，但由于緩閉止回閥只能消除停機(jī)時(shí)的水錘現(xiàn)象，對(duì)于水泵起動(dòng)時(shí)所引起的水錘現(xiàn)象就不起作用，并且，這些設(shè)備的很多活動(dòng)機(jī)件都要接觸水，所以容易生銹而失靈，維修起來(lái)也不方便。
歸納這些問(wèn)題的主要根源，就是水泵沒(méi)有做到緩慢的勻加速起動(dòng)與勻減速停機(jī)。是否能只利用一種相對(duì)低成本的簡(jiǎn)單設(shè)備或裝置，就能解決上述諸多問(wèn)題，就是本實(shí)用新型的關(guān)鍵與特點(diǎn)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在電動(dòng)機(jī)與水泵的聯(lián)接處(原聯(lián)軸器位置處)，安裝一套磨擦式離合器，并由一個(gè)小型電機(jī)與相應(yīng)的機(jī)械裝置來(lái)控制離合器的分離與接合，在行程開(kāi)關(guān)以及相應(yīng)電氣線路的配合下，實(shí)現(xiàn)由電控的離合器的適時(shí)離合，利用離合器能夠離合負(fù)載，并且能逐漸增大或減小傳動(dòng)扭矩的特點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的空載起動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)水泵的緩慢勻加速起動(dòng)與勻減速停機(jī)，以此來(lái)降低電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，消除水錘現(xiàn)象的不利影響，確保系統(tǒng)的安全、正常與可靠運(yùn)行。
本實(shí)用新型的有益效果是1、水泵上安裝了一套離合器，就能實(shí)現(xiàn)降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，消除水錘現(xiàn)象的目的，省去了電動(dòng)機(jī)與水泵的聯(lián)軸器、自耦降壓起動(dòng)器、緩閉止回閥以及水錘吸納器，省去了一些成本高、體積大、安裝費(fèi)用高、安裝與維修空間要求苛刻、故障率高、維修困難與維修費(fèi)用高的設(shè)備，取代并優(yōu)于這些設(shè)備的組合，實(shí)現(xiàn)了大功率電動(dòng)水泵的勻加速開(kāi)機(jī)與勻減速關(guān)機(jī)功能。
2、本實(shí)用新型的磨擦片與壓盤可利用現(xiàn)成的汽車離合器的配件來(lái)組裝，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，節(jié)約資源，降低生產(chǎn)投資，這些配件規(guī)格多，成本低，由于這些配件是在實(shí)際應(yīng)用中得到完善與成熟的技術(shù)產(chǎn)品，所以質(zhì)量高，性能穩(wěn)定，工作可靠。
3、本實(shí)用新型的水泵離合器散熱條件好，所以可頻繁起動(dòng)與停機(jī)，并且維修方便，零配件也容易得到。
4、由于電動(dòng)機(jī)是在空載情況下起動(dòng)的，所以只需采取“星三角”的方式起動(dòng)，節(jié)約了部份元件與成本，減小了控制機(jī)構(gòu)的體積。
5、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)單，對(duì)水泵的改動(dòng)小，無(wú)論是舊泵改造或生產(chǎn)新泵都比較容易，無(wú)需添置過(guò)多設(shè)備就能生產(chǎn)出帶離合器的水泵來(lái)。



圖1是水泵離合器結(jié)構(gòu)圖。
圖2是轉(zhuǎn)換軸頭的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是電氣部份的工作原理圖。
圖中1.飛輪盤，2.壓盤，3.磨擦片，4.分離軸承，5.分離滑套，6.滑套支撐架，7.分離杠桿，8.螺桿套，9.螺桿，10.離合電機(jī)，11.電動(dòng)機(jī)，12.電動(dòng)機(jī)軸，13.水泵，14.水泵軸，15.固定架，16-1.離合行程開(kāi)關(guān)，16-2.離合行程開(kāi)關(guān)，17.分離瓣，18.調(diào)速電位器，19.轉(zhuǎn)換軸頭，20.中間繼電器，21.中間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)，22.中間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)，23.中間繼電器動(dòng)分觸點(diǎn)，24.交流接觸器，25.交流接觸器輔助動(dòng)合觸點(diǎn)，26.接合轉(zhuǎn)向端，27.分離轉(zhuǎn)向端。
當(dāng)離合電機(jī)(10)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，螺桿(9)通過(guò)螺紋將螺桿套(8)拉近或推出，分離杠桿(7)也跟隨螺桿套(8)的出進(jìn)而左右移動(dòng)，分離杠桿(7)的下部將撥動(dòng)分離滑套(5)，分離滑套(5)又帶動(dòng)分離軸承(4)去擠壓或松開(kāi)分離瓣(17)。也就是說(shuō)當(dāng)電氣控制離合電機(jī)(10)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時(shí)，就能接合或分離電動(dòng)機(jī)傳遞到水泵上的扭矩，以及能夠控制傳遞扭矩的多少，并以此方式來(lái)實(shí)現(xiàn)水泵的緩慢勻加速起動(dòng)與勻減速停機(jī)的功能。
在圖2的另一實(shí)施例中，考慮到在舊水泵的電動(dòng)機(jī)軸上不方便加工花鍵槽，所以可通過(guò)轉(zhuǎn)換頭(19)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換頭(19)是個(gè)一端直徑大一端直徑小的圓柱臺(tái)形軸，直徑大的一端沿軸線加工有一個(gè)盲孔，此孔的內(nèi)圓上開(kāi)有鍵槽，并且能套在電動(dòng)機(jī)的軸上，電動(dòng)機(jī)軸的扭矩通過(guò)鍵銷而傳遞到轉(zhuǎn)換頭(19)上，轉(zhuǎn)換頭(19)直徑小的一端的外圓表面上，加工有花鍵槽，通過(guò)花鍵槽的嚙合而插入到磨擦片(3)的中心孔中。
圖3的電路是電動(dòng)機(jī)“星三角”起動(dòng)與運(yùn)行的常規(guī)電路，只是在電路中增加了中間繼電器(20)、離合電機(jī)(10)、離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)(16-2)，以及調(diào)速電位器(18)。離合電機(jī)(10)為可正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的電容器移相的單相電機(jī)，它有一個(gè)接合轉(zhuǎn)向端(26)和一個(gè)分離轉(zhuǎn)向端(27)。離合行程開(kāi)關(guān)為雙刀雙擲的電氣開(kāi)關(guān)，離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)的動(dòng)觸點(diǎn)串聯(lián)調(diào)速電位器(18)后，與控制電源電連接。離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)的其中一個(gè)靜觸點(diǎn)在通向離合電機(jī)(10)的接合轉(zhuǎn)向端(26)的過(guò)程(線路)中，電氣串聯(lián)了交流接觸器輔助動(dòng)合觸點(diǎn)(25)與中間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)(22)。離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)的另一個(gè)靜觸點(diǎn)在通向離合電機(jī)(10)的分離轉(zhuǎn)向端(27)的過(guò)程(線路)中，電氣串聯(lián)了中間繼電器動(dòng)分觸點(diǎn)(23)。離合行程開(kāi)關(guān)(16-2)的動(dòng)觸點(diǎn)與控制電源電連接，離合行程開(kāi)關(guān)(16-2)的其中一個(gè)靜觸點(diǎn)與電動(dòng)機(jī)二次線路端電連接，為電動(dòng)機(jī)提供停機(jī)過(guò)程中的控制電源。
本實(shí)用新型的動(dòng)作過(guò)程是當(dāng)水泵處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，離合器處于分離狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)與水泵轉(zhuǎn)矩分離，離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)處于接通離合電機(jī)接合轉(zhuǎn)向端(26)的狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)，中間繼電器(20)得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)二次線路經(jīng)中間繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)(21)得電，電動(dòng)機(jī)以“星形”接法的方式得電起動(dòng)。由于時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作，交流接觸器(24)動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)以“三角形”接法的方式得電運(yùn)行，交流接觸器的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)(25)經(jīng)中間繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)(22)接通離合電機(jī)接合轉(zhuǎn)向端(26)，離合電機(jī)(10)得電向接合方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使離合器由分離狀態(tài)逐漸向接合狀態(tài)過(guò)渡，當(dāng)螺桿套(8)在離合電機(jī)(10)的帶動(dòng)下，移動(dòng)了一段距離后，觸動(dòng)離合行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作，由于離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)的翻轉(zhuǎn)，離合電機(jī)接合轉(zhuǎn)向端(26)失電停止轉(zhuǎn)動(dòng)，離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)的動(dòng)觸點(diǎn)處于接通離合電機(jī)分離轉(zhuǎn)向端(27)的狀態(tài)，離合行程開(kāi)關(guān)(16-2)的動(dòng)觸點(diǎn)接通電動(dòng)機(jī)二次線路端。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)與水泵處于完全接合的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)中間繼電器(20)復(fù)位時(shí)(關(guān)機(jī)時(shí))，中間繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)(21)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)二次線路的電源由離合行程開(kāi)關(guān)(16-2)提供，中間繼電器的動(dòng)分觸點(diǎn)(23)復(fù)位接通離合電機(jī)的分離轉(zhuǎn)向端(27)，離合電機(jī)(10)得電向分離方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使離合器由接合狀態(tài)逐漸向分離狀態(tài)過(guò)渡，螺桿套(8)在離合電機(jī)(10)的帶動(dòng)下移動(dòng)了一段距離后，觸動(dòng)離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)與離合行程開(kāi)關(guān)(16-2)動(dòng)作，離合電機(jī)的分離轉(zhuǎn)向端(27)失電，電動(dòng)機(jī)二次線路電源被離合行程開(kāi)關(guān)(16-2)切斷，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)又處于接通接合轉(zhuǎn)向端(26)的狀態(tài)。至此，整個(gè)水泵就實(shí)現(xiàn)了勻加速起動(dòng)與勻減速停機(jī)的功能。
權(quán)利要求1.一種具有勻加速開(kāi)機(jī)與勻減速關(guān)機(jī)功能的水泵離合器，包括磨擦式離合器、控制離合的機(jī)械裝置、控制離合的電氣線路，以及套在電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)換頭；電動(dòng)機(jī)軸通過(guò)聯(lián)軸器與水泵軸機(jī)械連接，電動(dòng)機(jī)軸與水泵軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于電動(dòng)機(jī)軸(12)的端部加工有花鍵槽，電動(dòng)機(jī)軸(12)通過(guò)花鍵槽插入離合器磨擦片(3)的中心孔中，并與磨擦片(3)中心孔中的花鍵槽嚙合；飛輪盤(1)為圓盤形，飛輪盤(1)的中心位置處有孔，此孔的內(nèi)圓壁上加工有鍵槽，飛輪盤(1)套在水泵軸(14)上；飛輪盤(1)上通過(guò)螺栓連結(jié)有離合器的壓盤(2)；磨擦片(3)位于飛輪盤(1)與壓盤(2)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有勻加速開(kāi)機(jī)與勻減速關(guān)機(jī)功能的水泵離合器，其特征在于控制離合的機(jī)械裝置的固定架(15)為Z字形，固定架(15)與電動(dòng)機(jī)(11)的端蓋機(jī)械聯(lián)接，固定架(15)的上部有離合電機(jī)(10)，固定架(15)的下部有滑套支撐架(6)，固定架(15)的中部有兩個(gè)凸出的短臂，這兩個(gè)短臂上有孔；滑套支撐架(6)為圓管形，滑套支撐架(6)上套有可軸向滑動(dòng)的分離滑套(5)，分離滑套(5)緊配合套有分離軸承(4)；分離杠桿(7)的中部有一圓孔，分離杠桿(7)夾在固定架(15)的兩個(gè)短臂間，一根栓軸將分離杠桿(7)固定在固定架(15)中部的兩個(gè)短臂上；分離杠桿(7)的下部為半圓弧叉形，此圓弧叉兩端之間的距離大于滑套支撐架(6)的直徑，小于分離滑套(5)的直徑；分離杠桿(7)的上部開(kāi)有一個(gè)叉形口，此叉形口夾住螺桿套(8)的一端，并通過(guò)一根栓軸與螺桿套(8)連接；螺桿(9)的一端有一個(gè)盲孔，螺桿(9)的另一端有外螺紋，離合電機(jī)(10)的軸插入螺桿(9)的盲孔中，并通過(guò)一個(gè)軸銷固定；螺桿套(8)的一端為圓形，另一端為扁形且中部有圓孔，螺桿套(8)的圓形端沿軸線打有盲孔，盲孔中加工有內(nèi)螺紋，螺桿(9)的外螺紋部份旋在螺桿套(8)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有勻加速開(kāi)機(jī)與勻減速關(guān)機(jī)功能的水泵離合器，其特征在于離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)的動(dòng)觸點(diǎn)電氣串聯(lián)調(diào)速電位器(18)后，與控制電源電連接；離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)的其中一個(gè)靜觸點(diǎn)在通向離合電機(jī)(10)的接合轉(zhuǎn)向端(26)的線路中，電氣串聯(lián)了交流接觸器輔助動(dòng)合觸點(diǎn)(25)與中間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)(22)；離合行程開(kāi)關(guān)(16-1)的另一個(gè)靜觸點(diǎn)在通向離合電機(jī)(10)的分離轉(zhuǎn)向端(27)的線路中，電氣串聯(lián)了中間繼電器動(dòng)分觸點(diǎn)(23)；離合行程開(kāi)關(guān)(16-2)的動(dòng)觸點(diǎn)與控制電源電連接，離合行程開(kāi)關(guān)(16-2)的其中一個(gè)靜觸點(diǎn)與電動(dòng)機(jī)二次線路端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有勻加速開(kāi)機(jī)與勻減速關(guān)機(jī)功能的水泵離合器，其特征在于轉(zhuǎn)換頭(19)的形狀為一端直徑大一端直徑小的圓柱臺(tái)，直徑大的一端沿軸線加工有一個(gè)盲孔，此盲孔的內(nèi)圓上開(kāi)有與電動(dòng)機(jī)軸(12)對(duì)應(yīng)的鍵槽，電動(dòng)機(jī)軸(12)通過(guò)鍵銷與轉(zhuǎn)換頭(19)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)換頭(19)直徑小的一端的外圓上，加工有花鍵槽，轉(zhuǎn)換頭(19)通過(guò)花鍵槽的嚙合而插入到磨擦片(3)的中心孔中。
專利摘要具有勻加速開(kāi)機(jī)與勻減速關(guān)機(jī)功能的水泵離合器，它屬于電動(dòng)水泵的聯(lián)軸器，尤其是電動(dòng)水泵起動(dòng)與停機(jī)時(shí)的緩沖裝置領(lǐng)域。本實(shí)用新型能降低電動(dòng)水泵的起動(dòng)電流，消除因水錘現(xiàn)象而產(chǎn)生的噪聲大、損壞管道、損壞設(shè)備與儀表，水錘現(xiàn)象造成儀表與設(shè)備的誤動(dòng)作，以及起動(dòng)過(guò)猛造成水泵空腹不上水等諸多不良現(xiàn)象。它在電動(dòng)機(jī)與水泵的聯(lián)接處安裝了一套摩擦式離合器，并由一個(gè)小型電機(jī)與相應(yīng)的機(jī)電裝置來(lái)控制離合器的分離與接合，利用離合器能夠離合負(fù)載，并且能逐漸增大或減小傳動(dòng)扭矩的特點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的空載起動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)水泵的勻加速起動(dòng)與勻減速停機(jī)。取代并優(yōu)于自耦降壓起動(dòng)器與緩閉止回閥的組合，確保系統(tǒng)的安全、正常與可靠運(yùn)行。
文檔編號(hào)F04D13/06GK2554398SQ0127927
公開(kāi)日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2001年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月24日
發(fā)明者姚平 申請(qǐng)人:姚平