[实用新型]一种新型离心自控变速机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械机构领域，具体涉及调速机构。

背景技术

离心自控变速器是使用的最古老的自动控制系统及反馈系统。早期瓦特在蒸汽机上使用的离心自控变速器，当蒸汽机启动后，通过锥齿轮将转动传动到离心自控变速器的转动轴上，带动连杆机构上的两个钢球绕转动轴转动，钢球的惯性令其做离心运动，而弹簧则对两个钢球提供向心力。钢球的离心运动带动滑动套向上运动，杠杆将套的运动传递到蒸汽阀门，调节阀门的开度，而阀门的开度又调节了蒸汽进给量，调节蒸汽机转速。在蒸汽机运转过程中，当转速超过设定转速时，弹簧的弹力小于钢球所需向心力，做离心运动，带动蒸汽阀门，减小开度，进气量降低，蒸汽机转速降低。当蒸汽机转速小于设定转速时，弹簧弹力大于钢球所需向心力，钢球向转动轴靠拢，带动蒸汽阀门增大开度，进气量增大，蒸汽机转速增加。从而，离心自控变速器通过弹簧和钢球所需的向心力达到调节蒸汽机转速的目的，令蒸汽机转速始终保持在一个稳定的设定值。

但是，离心自控变速器存在不同情况下速度离散度比较大的问题，不大可能使用在大功率系统。因此，现在很多领域中，基本使用电子调速设备进行调速，以谋求更加精确、稳定的调速和反馈。然而，在重要事故中，偏远地区使用等得不到供电的情况下，这些电子调速设备将不能工作，可能会导致整个装置的瘫痪，造成重大的事故损失或影响正常工作进度。

因此，如何对现有的调速器进行改进，使其克服上述问题是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纯机械的，不需要供电的，且结构简单，性能可靠的新型离心自控变速机构。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种新型离心自控变速机构，其特征在于：包括转动轴、离心部件、调速部件和连接轴；所述离心部件具有滑动套，所述离心部件跟随所述转动轴同步转动，带动所述滑动套跟随所述转动轴进行周向转动的同时，沿着所述转动轴进行轴向移动，所述调速部件包括转动盘、移动盘、刹车片和顶盘组件，所述转动盘固定于所述转动轴上，跟随所述转动轴进行周向转动而不进行轴向移动，所述移动盘套设于所述转动轴上，可沿所述转动轴进行轴向移动而不进行周向转动，所述刹车片设置于所述转动盘和所述移动盘之间，所述连接轴一端固定于所述滑动套上，另一端连接于所述顶盘组件上，所述转动盘、所述移动盘和所述刹车片位于所述滑动套和所述顶盘组件之间，所述连接轴穿过所述转动盘、所述移动盘和所述刹车片，实现所述滑动套带动所述顶盘组件进行周向转动的同时进行轴向移动；

当转速过快时，在离心力作用下，所述滑动套向远离所述转动盘方向移动，使所述顶盘组件会推动所述移动盘，导致所述转动盘和所述移动盘之间的压力增大，作用于所述刹车片上的摩擦力增大，从而转速下降；转速下降的同时离心力减小，在重力作用下，所述滑动套向靠近所述转动盘方向移动，所述顶盘组件同步移动，使所述转动盘和所述移动盘之间的压力减小，作用于所述刹车片上的摩擦力减小，转速又会上升；通过上述过程，达到动态平衡，实现所述离心自控变速机构将转速控制在一个相对稳定的数值。

作为改进，所述顶盘组件包括第一顶盘和第二顶盘，所述第一顶盘和所述第二顶盘之间，沿轴向设置有缓冲弹簧。使顶盘组件对移动盘的推力更加柔和，避免突然的转速加快时，顶盘组件突然给移动盘一个推力，导致转动盘的骤停，或者导致整个机构的损坏等意外。

作为优选，所述顶盘组件还包括推力轴承，所述推力轴承和所述移动盘接触。避免了第二顶盘直接和移动盘接触并发生相对运动，转而使该接触和相对运动转移到推力轴承上，减少了不必要的摩擦损耗，提高了整个机构的使用寿命。

作为优选，所述离心部件还包括固定套、第一连杆、第二连杆和配重块，所述固定套固定于所述转动轴上，所述第一连杆一端铰接于所述固定套上，所述第二连杆一端铰接于所述第一连杆中段，所述第二连杆另一端铰接于所述滑动套上，所述配重块固定于所述第一连杆另一端。这是一个常用的离心部件结构，结构简单、稳定。

进一步优选，所述第一连杆、所述第二连杆和所述配重块具有三组，且沿圆周方向均匀分布。三组的设置能提供足够大的推力，即提供足够大的推力以及摩擦力，满足控速要求。

作为优选，所述刹车片固定于所述移动盘上，所述刹车片与所述转动盘具有相对运动，且两者接触时具有一定摩擦。这种结构的设置主要方便更换刹车片。

作为扩展，所述离心自控变速机构还包括底座，所述底座上设置有转动轴承，所述转动轴连接于所述转动轴承上。使整个机构更加完整，更加平稳。