专利名称：用于机械系统中的大角位移控制装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种角位移控制装置。特别是涉及一种机械系统中高速运转时可实现
大角位移控制的用于机械系统中的大角位移控制装置。
背景技术：
机械系统经常需要改变控制轴的相角，来达到提高整体性能之目的。传统机械中 高速大角位移的控制，受调节时间、机械结构和电机参数的限制难以实现高速大角位移的 控制，因此限制了其性能的提高。如在内燃机上，如果能够实现高速大角位移的控制，就可 以改变压縮比，从而使发动机性能提高。发动机运行在低负荷时需要控制轴旋转到能使压 縮比提高的角位移一般70-180度，在发动机在中等偏高负荷下又必须将压縮比减小到传 统发动机的压縮比数值，即将上述转角转回。随着技术进步出现了由电液控制的一些机构， 但结构比较复杂、成本高。因此提出一种高性能、低成本的高转速大角位移的控制方法和实 用的控制装置势在必行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高性能、低成本，可实现在机械系统中高 速运转时大角位移控制的用于机械系统中的大角位移控制装置。 本发明所采用的技术方案是一种用于机械系统中的大角位移控制装置，有控制 电机，还设置有输入端与控制电机的控制轴相连，输出端与原动机的控制轴相连的变速机， 所述的变速机为二级或多级齿轮变速机，包括有与控制电机的控制轴相连的第一输入轴， 固定在第一输入轴上的第一传动齿轮，第二输入轴，固定在第二输入轴上的第二传动齿轮 和第三传动齿轮，所述的第二传动齿轮与所述的第一传动齿轮相啮合，还设置有位于第一 传动齿轮一侧并与第三传动齿轮相啮合的第四传动齿轮，所述的第四传动齿轮上固定连接 有与原动机的控制轴相连的变速机输出轴，所述的第二输入轴的一端被支撑在变速机壳体 上，另一端被支撑在变速机壳体的另一侧并通过形成在该端端头上的锁定槽连接相角锁定 装置。 所述的锁定槽的结构是内四方孔或六方孔或凹入的十字形或凹入的一字形结构。
所述的相角锁定装置包括有壳体，以及中部形状具有与壳体中的形状相配合只做 直线运动的活塞，在活塞的前端设有可嵌入到锁定槽内的锁定销，后端同轴线固定有驱动 结构驱动的伸縮杆。 所述的驱动结构是由电磁阀和套在伸縮杆上且一端设置在电磁阀的驱动端，另一
端与锁定销相连的回位弹簧构成。 所述的驱动结构是由电液驱动的活塞构成。 所述的锁定销上用于嵌入到锁定槽内的结构是与锁定槽内部的结构相对应的凸
起的外四方体或凸起的外六方体或凸起的十字形或凸起的一字形结构。 所述的控制电机是步进电机或伺服电机。
本发明的用于机械系统中的大角位移控制装置，结构简单，便于实现。采用本发明 的控制装置，可在机械系统运行过程中实现高速大角位移的控制，可提高机械系统的性能， 如用于内燃机上可通过该控制装置，实现高速大角位移的压縮比或其他可变参数的控制， 不仅调节方便，省电，电机尺寸小，还可以提高发动机整机的动力性能，改善发动机燃油经 济性，提高燃烧效率，减少排气污染。
图1是本发明的整体结构示意图。
其中1 :原动机输出轴2 :原动机3 :控制轴4 :连轴器5 :变速机输出轴6 :变速机7 :第三传动齿轮8 :第二传动齿轮9:第四传动齿轮10 :第一传动齿轮11 :第一输入轴12 :第二输入轴13 :锁定销14 :相角锁定装置15:回位弹簧16 :驱动结构17 :连轴器18 :控制轴19:控制电机20 :锁定槽21 :电磁阀22 :活塞23 :滑动凸舌24 :伸縮杆
具体实施例方式
下面结合实施例和附图对本发明的用于机械系统中的大角位移控制装置做出详 细说明。 如图1所示，本发明的用于机械系统中的大角位移控制装置，有控制电机19，还设 置有输入端与控制电机19的控制轴18相连，输出端与原动机2的控制轴3相连的变速机 6，其中，所述的原动机2的原动机输出轴1用于连接最终被驱动的装置。
所述的变速机6为二级或多级齿轮变速机，包括有与控制电机19的控制轴18通 过连轴器17相连的第一输入轴ll，固定在第一输入轴11上的第一传动齿轮IO，第二输入 轴12，固定在第二输入轴12上的第二传动齿轮8和第三传动齿轮7，所述的第二传动齿轮 8与所述的第一传动齿轮10相啮合，还设置有位于第一传动齿轮10 —侧并与第三传动齿 轮7相啮合的第四传动齿轮9，所述的第四传动齿轮9上固定连接有与原动机2的控制轴3 通过连轴器4相连的变速机输出轴5，所述的第二输入轴12的一端被支撑在变速机6壳体 上，另一端被支撑在变速机6壳体的另一侧并通过形成在该端端头上的锁定槽20连接相角 锁定装置14。所述的锁定槽20的结构是内四方孔或六方孔或凹入的十字形或凹入的一字 形结构。控制电机19可以采用步进电机或伺服电机。 所述的相角锁定装置14包括有壳体，以及中部形状具有与壳体中的形状相配合 只做直线运动的活塞22，作为活塞22的实施例，所述的活塞22带有双滑动凸舌23，在活塞22的前端设有可嵌入到锁定槽20内的锁定销13，后端同轴线固定有驱动结构16驱动的伸
縮杆24。所述的锁定销13上用于嵌入到锁定槽20内的结构是与锁定槽20内部的结构相
对应的凸起的外四方体或凸起的外六方体或凸起的十字形或凸起的一字形结构。 所述的驱动结构16是由电磁阀21和套在伸縮杆24上一端设置在电磁阀21的驱
动端，另一端与锁定销13的活塞22的后端部相连的回位弹簧15构成。 所述的驱动结构16还可以是由电液驱动的活塞构成。 本发明的用于机械系统中的大角位移控制装置，由于使用了多级变速机、双输入 轴和相角锁定装置，通过首先给相角锁定装置14的电磁阀21加电，伸縮杆24在磁力作用 下克服弹簧弹力，将带有锁定销13的活塞22向后移动，锁定销13与第二输入轴后端头设 置的锁定槽20相脱离，变速器解锁。解锁后，通过立即给电动机施加脉冲，可方便由控制电 机驱动变速器的输入轴，从而控制与变速器输出轴连接的原动机控制轴在短时间内旋转较 大的相角。可用在内燃机的可变机构上，如压縮比控制轴上，可提高发动机动力性能，改善 燃油经济性，提高燃烧效率，减低排气污染。 如图1所示，由于本发明的用于机械系统中的大角位移控制装置，采用了多级变 速机构和在变速机上设置2根输入轴，其中一个用于锁定或解锁系统的角位移，所以用在 内燃机上，可在中等偏下负荷时，首先给电磁阀16通电，使锁定销13克服弹簧15的弹性 向外开启，使锁定槽20与锁定销13相分离，随即马上给电机加脉冲使电机旋转从而带动变 速器输出轴旋转，这个传动分别经二级变速器先后经具有特定齿数比的第一至第四传动齿 轮10、8、7、9传给变速器输出轴5，再通过联轴器4传给原动机2的控制轴3，从而能够在发 动机运行中实现低压縮比向高压縮比转换所需的特定角位移的控制，使发动机性能得到提 高，在上述调整一结束，则立即给电磁阀掉电，从而使锁定销13在弹簧弹力作用下立即与 锁定槽20锁紧，机构相位角锁定。而在高负荷时同样通过上述方法传动，只是电机旋转方 向相反而已，这样可通过该装置的锁定机构使控制轴锁定在发动机压縮比为常规数值，以 避免爆震等不正常燃烧发生。这个装置的另一个优点就是由于使用了锁定装置，可以选择 保持力矩较小的电机，有利于节能和縮小电机尺寸和重量，还可确保发动机在任意时刻不 会由于脉冲力矩的瞬时增大或振动而使控制轴发生意外的旋转。
权利要求
一种用于机械系统中的大角位移控制装置，有控制电机(19)，其特征在于，还设置有输入端与控制电机(19)的控制轴(18)相连，输出端与原动机(2)的控制轴(3)相连的变速机(6)，所述的变速机(6)为二级或多级齿轮变速机，包括有与控制电机(19)的控制轴(18)相连的第一输入轴(11)，固定在第一输入轴(11)上的第一传动齿轮(10)，第二输入轴(12)，固定在第二输入轴(12)上的第二传动齿轮(8)和第三传动齿轮(7)，所述的第二传动齿轮(8)与所述的第一传动齿轮(10)相啮合，还设置有位于第一传动齿轮(10)一侧并与第三传动齿轮(7)相啮合的第四传动齿轮(9)，所述的第四传动齿轮(9)上固定连接有与原动机(2)的控制轴(3)相连的变速机输出轴(5)，所述的第二输入轴(12)的一端被支撑在变速机(6)壳体上，另一端被支撑在变速机(6)壳体的另一侧并通过形成在该端端头上的锁定槽(20)连接相角锁定装置(14)。
2. 根据权利要求1所述的用于机械系统中的大角位移控制装置，其特征在于，所述的 锁定槽(20)的结构是内四方孔或六方孔或凹入的十字形或凹入的一字形结构。
3. 根据权利要求1所述的用于机械系统中的大角位移控制装置，其特征在于，所述的 相角锁定装置(14)包括有壳体，以及中部形状具有与壳体中的形状相配合只做直线运动 的活塞(22)，在活塞(22)的前端设有可嵌入到锁定槽(20)内的锁定销(13)，后端同轴线 固定有驱动结构(16)驱动的伸縮杆(24)。
4. 根据权利要求3所述的用于机械系统中的大角位移控制装置，其特征在于，所述的 驱动结构(16)是由电磁阀(21)和套在伸縮杆(24)上且一端设置在电磁阀(21)的驱动端， 另一端与锁定销(13)相连的回位弹簧(15)构成。
5. 根据权利要求3所述的用于机械系统中的大角位移控制装置，其特征在于，所述的 驱动结构(16)是由电液驱动的活塞构成。
6. 根据权利要求3所述的用于机械系统中的大角位移控制装置，其特征在于，所述的 锁定销(13)上用于嵌入到锁定槽(20)内的结构是与锁定槽(20)内部的结构相对应的凸 起的外四方体或凸起的外六方体或凸起的十字形或凸起的一字形结构。
7. 根据权利要求1所述的用于机械系统中的大角位移控制装置，其特征在于，所述的 控制电机(19)是步进电机或伺服电机。
全文摘要
一种用于机械系统中的大角位移控制装置，有输入端与控制电机的控制轴相连，输出端与原动机的控制轴相连的变速机，变速机为二级或多级齿轮变速机，还有与控制电机的控制轴相连的第一输入轴，固定在第一输入轴上的第一传动齿轮，第二输入轴，固定在第二输入轴上的第二传动齿轮和第三传动齿轮，第二传动齿轮与第一传动齿轮相啮合，还有位于第一传动齿轮一侧并与第三传动齿轮相啮合的第四传动齿轮，第四传动齿轮上固定连接有与原动机的控制轴相连的变速机输出轴，第二输入轴的一端被支撑在变速机壳体上，另一端被支撑在变速机壳体的另一侧并通过形成在该端端头上的锁定槽连接相角锁定装置。本发明结构简单，可提高机械系统的性能提高燃烧效率，减少排气污染。
文档编号F02D15/00GK101701551SQ20091022863
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者林建生 申请人:天津大学