[发明专利]具有二阶啮合功能的起动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种起动机，特别是一种具有二阶啮合功能的起动机。

背景技术

起动机按啮合方式的不同，主要有强制啮合起动机和柔性啮合起动机两种。

强制啮合起动机最主要的特征就是啮合机构中有强制啮合弹簧，当驱动齿轮打出后与飞轮齿圈端面接触时，驱动齿轮无法继续前进，啮合机构中的强制啮合弹簧被压缩，使得电磁开关中柱塞可以继续前进，以接通主触点，电机中通过大电流，使得驱动齿轮旋转，从而错开顶齿，啮入齿圈。强制啮合起动机的关键点在于强制啮合弹簧，如果该弹力不足，则错开顶齿后，驱动齿轮打出的速度不足，很容易发生铣齿故障。故强制啮合弹簧的弹力要足够大，从而保证错开顶齿后弹簧释放的力能够使驱动齿轮快速啮入齿圈，从而避免出现铣齿故障。参见专利号为“201220453443”，名称为“起动机啮合弹簧的固定及密封结构以及强制啮合起动机”的中国实用新型专利。

而对于大功率的起动机，由于其力矩较大，故需要的强制啮合弹簧弹力也要设计的较大，这样，在顶齿时，驱动齿轮摩擦齿圈端面时造成的齿圈磨损会加剧，齿圈磨损后，与齿轮的距离变大，会导致铣齿故障发生的概率加大。所以，一般大功率的起动机采用的是柔性啮合方式。

柔性啮合起动机中无强制啮合弹簧，起动机顶齿后，电流通过电磁开关吸拉线圈流入电机，该电流可使得电机慢转，从而错开顶齿，进入齿圈。如果该慢转电流较小，则产生的软啮合力矩会较小，可能无法错开顶齿啮入齿圈，即出现顶齿故障。如果顶齿时间过长，则吸拉线圈会由于长时间通电而烧毁。对于柔性啮合起动机，合理设计以后，其啮合成功率可以达到99.7%以上，在使用较多次数以后，随着齿圈的磨损，其顶齿率会升高。而对于即停即起系统的起动机，由于起停次数较多，故起动机的设计寿命需要比通常起动机要长，需要达到10万至20万次，啮合成功率需要达到100%。在多次起动后，齿圈会出现磨损，并且柔性啮合力矩也会有一定下降，会导致出现顶齿故障。

为解决无法避免的顶齿故障，有的柔性啮合起动机直接在系统中增加强制啮合弹簧，以期实现正常工作为柔性啮合，顶齿时强制啮合起作用，以保证100%啮合成功率。参见专利号为“201120087628”，名称为“一种即停即起电柔性啮合起动机”的中国实用新型专利。但实际工作中，柔性啮合进行的过程中，强制啮合弹簧也会被压缩，导致齿轮与齿圈之间压力增大，摩擦力增大，齿圈磨损严重。同时，柔性啮合力矩可能无法克服该摩擦力，只有靠强制啮合起作用，即柔性啮合起作用的概率很小，会出现与纯粹的强制啮合起动机类似的故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种保证啮合成功率，同时减小对齿圈的损害以延长起动机的使用寿命的具有二阶啮合功能的起动机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种具有二阶啮合功能的起动机，包括起动电机、蓄电池组、钥匙门开关、电磁开关和驱动齿轮，所述起动电机与所述驱动齿轮连接，其中，还包括用于二阶啮合的起动模块，所述起动模块分别与所述蓄电池组和所述电磁开关连接，所述钥匙门开关分别与所述起动模块及所述蓄电池组连接，所述电磁开关包括相对设置的静触点、动触点、吸拉线圈和保持线圈，所述静触点分别通过电机端子及蓄电池端子与所述起动电机和蓄电池组连接，所述起动模块分别通过吸拉线圈端子及保持线圈端子与所述电磁开关连接，所述吸拉线圈端子与保持线圈端子之间设置有限流电阻，所述吸拉线圈的另一端与所述电机端子连接，所述保持线圈的另一端接地，所述起动模块与所述电磁开关共同作用将起动啮合过程分为第一啮合阶段和第二啮合阶段，所述第一啮合阶段中所述起动电机通过小电流，所述起动电机慢转带动所述驱动齿轮旋转以错开顶齿并啮入齿圈；所述第二啮合阶段中所述起动电机通过大电流，所述起动电机快转带动所述驱动齿轮旋转以错开顶齿并啮入齿圈或加快所述驱动齿轮的啮入速度。

上述的起动机，其中，所述起动模块包括起动继电器和延时继电器，所述起动继电器包括相对设置的继电器静触点、继电器动触点、继电器端子和继电器线圈，所述延时继电器包括相对设置的延时继电器静触点、延时继电器动触点、延时继电器端子、延时继电器线圈和延时模块，所述继电器端子分别与所述钥匙门开关及所述延时继电器端子连接，所述延时模块分别与所述延时继电器端子及所述延时继电器线圈连接，所述继电器静触点分别与所述蓄电池组及所述吸拉线圈端子连接，所述延时继电器静触点分别与所述继电器静触点及所述保持线圈端子连接。