[发明专利]一种用于机械系统中的大转矩角位移控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种角位移控制装置。特别是涉及一种用于机械系统中的大转矩角位移控制装置。

背景技术

机械系统经常需要改变被控制轴的相角，来达到提高整体性能之目的。传统机械中高速大转矩角位移的控制，受机构承受的力矩、调节时间、机械结构和电机参数限制不好实现，因此限制了其性能的提高。即，传统机械系统在高速运行时，受机械结构和电机转矩限制，难以实现高速大转矩下的角位移控制，从而使机械系统难以优化。随着技术进步出现了由电液驱动控制的一些机构，但结构比较复杂、成本高。为此提出一种高性能、低成本的高速大转矩传动角位移的控制机构十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可在机械系统运行过程中实现高速大转矩传动角位移的用于机械系统中的大转矩角位移控制装置。

本发明所采用的技术方案是：一种用于机械系统中的大转矩角位移控制装置，包括控制电机，与所述的控制电机的输出轴相连接的两级变矩器，与所述的两级变矩器相连用于控制两级变矩器进行变矩的变矩结构，所述的两级变矩器的输出控制轴连接被控轴，所述的变矩结构包括有相角锁定机构，和设置在相角锁定机构内对相角锁定机构通过回位弹簧进行驱动的驱动电磁阀，所述的相角锁定机构的端部形成有用于对两级变矩器进行变矩锁定的阳型锁定销。

所述的两级变矩器是由背对背斜齿大传动比齿轮副组成，包括：第一传动齿轮、与第一传动齿轮相啮合的第二传动齿轮、第三传动齿轮以及与第三传动齿轮相啮合的第四传动齿轮，其中，所述的第三传动齿轮与所述的第二传动齿轮同轴背靠背固定设置并与位于第二传动齿轮另一侧的第二输入轴同轴设置，所述第二传动齿轮与第二输入轴之间设置一个止推轴承，所述的第四传动齿轮与所述的第一传动齿轮背靠背并相对旋转的通过一个止推轴承同轴设置，所述的第一传动齿轮固接第一输入轴，所述的第一传动齿轮与第一输入轴之间设置一个止推轴承，所述的第一输入轴延伸出两级变矩器外壳，并通过第一连轴器连接控制电机的输出轴，所述第二输入轴的另一端与变矩结构中的阳型锁定销相结合，所述的第四传动齿轮固接输出控制轴，所述的输出控制轴通过第二连轴器连接被控制轴。

所述的第二输入轴在与所述的阳型锁定销相结合的端部形成有对应配合的阴型锁定槽。

所述的阴型锁定槽是形成在第二输入轴端部的内四方孔或内六方孔或凹入的十字型孔或凹入的一字型孔，所述的阳型锁定销是与构成阴型锁定槽的内四方孔或内六方孔或凹入的十字型孔或凹入的一字型孔相互对应配合的四方柱形凸起或六方柱形凸起或十字型凸起或一字型凸起。

所述的所述的控制电机为高速步进电机或伺服电机。

本发明的一种用于机械系统中的大转矩角位移控制装置，由于使用了2级变矩器的特殊设计、双输出轴和相角锁定装置，通过加电在相角锁定装置解锁后，可方便在大负荷下，实现由控制电机驱动变矩器控制轴，从而控制与其连接的原动机被控轴旋转一定的相角。用在内燃机的可变机构上，比如压缩比控制轴上，可随工况不同，用高速小功率电机，在大负荷下改变压缩比，提高动力性能，改善发动机燃油经济性，提高燃烧效率。本发明用在发动机上可以实现在较大的负荷下，用小功率电机实现对压缩比的控制，不仅调节安全，省电，尺寸小重量轻，还可以使发动机整机动力性好，燃料消耗量少，效率高。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图中

1：被控轴            2：第二连轴器

3：控制轴            4：两级变矩器

5：第三传动齿轮      6：第二传动齿轮

7：第四传动齿轮      8：第一传动齿轮

9：第一输入轴        10：第二输入轴

11：阳型锁定销       12：相角锁定机构

13：回位弹簧         14：驱动电磁阀

15：第一连轴器       16：控制电机

17：阴型锁定槽       18：止推轴承

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的一种用于机械系统中的大转矩角位移控制装置做出详细说明。