汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備的研制

朱堂葵 陳劍飛 胡校斌

摘? 要：啟動器疲勞耐久性測試是檢驗汽油機(jī)終端產(chǎn)品合格與否的重要技術(shù)手段，但是原有擺桿機(jī)構(gòu)和氣缸驅(qū)動的耐久測試無法準(zhǔn)確控制啟動繩的拉出長度、拉動速度和拉動方向，這嚴(yán)重影響了汽油機(jī)啟動器的耐久測試結(jié)果。為了解決原有耐久測試設(shè)備中存在的諸多缺陷，設(shè)計開發(fā)了一種能夠取代人工，無需連續(xù)供氣，且對設(shè)備損耗較小，還能夠準(zhǔn)確控制啟動繩拉出長度、拉動速度和拉動方向的新型汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備。

關(guān)鍵詞：汽油機(jī)? 啟動器? 耐久測試? 電機(jī)? 鏈條

Abstract： The fatigue durability test of starter is an important technical means to check whether the gasoline engine is qualified or not. The original swing bar mechanism and cylinder drive durability tests can not accurately control the pulling length， pulling speed and pulling direction of the starting rope， which seriously affects the durability test of the gasoline engine starter. In order to solve the defects of the original durability test equipment， a novel type of gasoline engine starter endurance test equipment is designed and developed， which can replace manual work， without continuous gas supply， and has less equipment loss， and can accurately control the pulling length， pulling speed and pulling direction of starting rope.

Key Words： Gasoline engine; Starter; Endurance test; Motor; Chain

通用小型汽油機(jī)一般指標(biāo)定功率一般在30kW以下的汽油機(jī)，是世界三大動力機(jī)械（汽油機(jī)、柴油機(jī)及電動機(jī)）之一[1-3]。通用小型汽油機(jī)具有體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、通用性強(qiáng)等優(yōu)點，能夠為園林機(jī)械、農(nóng)林植保機(jī)械、發(fā)電機(jī)組和小型工程機(jī)械等產(chǎn)品提供配套動力[2-5]。在流水線上生產(chǎn)的汽油機(jī)在出廠前必須逐個進(jìn)行拉啟動作拉力測試，以檢驗汽油機(jī)能否正常啟動。汽油機(jī)廠把啟動器耐久測試作為批次檢驗的重要手段，直接關(guān)系到產(chǎn)品能否被采購方接收。

汽油機(jī)啟動器的耐久壽命一般不低于5000～10000次[6]。如果汽油機(jī)啟動器耐久測試用人工拉動啟動繩來實現(xiàn)的話，試驗人員的勞動強(qiáng)度極大。為了替換這種高強(qiáng)度的測試方法，目前已有采用擺桿機(jī)構(gòu)和氣缸驅(qū)動這兩種方式來代替人工操作。汽油機(jī)廠最先利用擺桿機(jī)構(gòu)來完成啟動器的耐久測試，即將汽油機(jī)啟動繩綁在擺桿上，然后通過擺桿轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)啟動繩的拉出與放回。但是，這種方式存在以下不足：（1）不能確定啟動繩拉出的長度;（2）不能保證啟動繩拉出的方向;（3）擺桿拉出的力不易控制。為了彌補(bǔ)上述不足，汽油機(jī)廠隨即采用氣缸驅(qū)動方式來拉啟動繩來實現(xiàn)，但是這種方案還存在以下不足：（1）氣缸需要連續(xù)供氣，對設(shè)備損耗較大;（2）采用氣缸驅(qū)動的方式，啟動繩的行程速度難于控制，精度較低。上述兩種汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備都無法準(zhǔn)確地反映出啟動繩的實際耐久壽命。為了解決汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備存在的諸多缺陷，設(shè)計開發(fā)了一種能夠取代人工，無需連續(xù)供氣，且對設(shè)備損耗較小，還能夠準(zhǔn)確控制啟動繩拉出長度、拉動速度和拉動方向的新型汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備。

1? 耐久測試設(shè)備

新型汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-4所示，圖1為該設(shè)備的左側(cè)圖，圖2為該設(shè)備的右側(cè)圖，圖3為圖2中A處的局部放大圖，圖4為該設(shè)備的整體示意圖。由圖1-4可以看出，汽油啟動器耐久測試設(shè)備主要由以下結(jié)構(gòu)組成，具體為：1為機(jī)柜、2為工作臺、3為抵壓塊、4為罩柜、5為定位孔、6為第二轉(zhuǎn)動輪、7為固定板、8為固定軸、9為支架、10為鏈條、11為固定機(jī)構(gòu)、12為電機(jī)、13為基座、14為放置臺、15為第一轉(zhuǎn)動輪、16為定位臺、17為固定塊、18為通孔、19為通道、20為頂蓋。

本文設(shè)計的新型汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備，如圖1-圖4所示。該設(shè)備主要包括工作臺2、第二轉(zhuǎn)動輪6、鏈條10、固定機(jī)構(gòu)11、電機(jī)12和第一轉(zhuǎn)動輪15。電機(jī)12位于工作臺2的一側(cè)，第一轉(zhuǎn)動輪15與電機(jī)12的輸出軸相連接，第二轉(zhuǎn)動輪6位于第一轉(zhuǎn)動輪15的上方，鏈條10的一端纏在第一轉(zhuǎn)動輪15上另一端纏在第二轉(zhuǎn)動輪6上，固定機(jī)構(gòu)11安裝在鏈條10上用于固定待測汽油機(jī)啟動繩把手。

如圖1和圖2所示，汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備還包括機(jī)柜1和罩柜4。工作臺2位于機(jī)柜1的上表面，電機(jī)12位于罩柜4內(nèi)部的底面，罩柜4位于機(jī)柜1上表面一側(cè)。由圖1和圖2可以看出，罩柜4包括支架9、固定板7、定位孔5和固定軸8。支架9位于罩柜4的上方，固定板7固定在支架9上，定位孔5設(shè)置在固定板7上供第二轉(zhuǎn)動輪6穿過，固定軸8穿過第二轉(zhuǎn)動輪6，固定軸8兩端分別搭在定位孔5的兩側(cè)，第二轉(zhuǎn)動輪6固定在罩柜4的頂部，電機(jī)12位于罩柜4的底部。通過電機(jī)12驅(qū)動帶動鏈條10圍著第一轉(zhuǎn)動輪15和第二轉(zhuǎn)動輪6運(yùn)動，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)動精度高。

汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備還包括位于工作臺2上供待測汽油機(jī)放置的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括供汽油機(jī)放置的基座13、位于基座13附近的放置臺14以及位于放置臺14上方的抵壓塊3。汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備右視圖A處的局部放大圖如圖3所示，可以看出，固定機(jī)構(gòu)11包括定位臺16、固定塊17、通孔18和通道19。定位臺16與鏈條10固定連接，固定塊17位于定位臺16上并與鏈條10固定連接，通孔18位于固定塊17上，通道19其中一端與通孔18連通另一端與外界連通。由圖4可以看出，汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備還包括蓋合在支架9上的頂蓋20，頂蓋20可以防止灰塵以及不明障礙物進(jìn)入到罩柜4中，從而影響電機(jī)12的工作效率。

2? 耐久測試實驗

汽油機(jī)啟動器耐久測試實驗示意圖如圖5所示，21為啟動繩把手，22為待測汽油機(jī)?？梢钥闯觯郎y汽油機(jī)22底部放在基座13上，汽油機(jī)22的頭部放在放置臺14上并通過抵壓塊3將其抵壓住，從而將待測汽油機(jī)22穩(wěn)穩(wěn)地固定在工作臺2上。在進(jìn)行汽油機(jī)啟動器耐久測試時，待測汽油機(jī)22不會產(chǎn)生晃動的現(xiàn)象，從而保證了測試設(shè)備的牢靠穩(wěn)定性。將待測汽油機(jī)22的啟動繩通過通道19進(jìn)入通孔18內(nèi)并貫穿通孔18，啟動繩把手21剛好搭在固定塊17上，這樣就將啟動繩一端固定在固定機(jī)構(gòu)11上，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。當(dāng)電機(jī)12正轉(zhuǎn)時，電機(jī)12的輸出軸轉(zhuǎn)動帶動第一轉(zhuǎn)動輪15轉(zhuǎn)動，鏈條10運(yùn)動帶動固定機(jī)構(gòu)11朝上運(yùn)動，固定機(jī)構(gòu)11拉動啟動繩向上運(yùn)動到設(shè)定的位置;當(dāng)電機(jī)12反轉(zhuǎn)時，電機(jī)12的輸出軸轉(zhuǎn)動帶動第一轉(zhuǎn)動輪15反轉(zhuǎn)，鏈條10運(yùn)動帶動固定機(jī)構(gòu)11朝下運(yùn)動，固定機(jī)構(gòu)11拉動啟動繩向下運(yùn)動到設(shè)定的位置。通過電機(jī)12的正反轉(zhuǎn)動帶動鏈條10順時針逆時針交替轉(zhuǎn)動。因為固定機(jī)構(gòu)11固定在鏈條10上，所以鏈條10的上下運(yùn)動可以帶動固定機(jī)構(gòu)11的上下運(yùn)動，從而實現(xiàn)待測汽油機(jī)啟動繩的一上一下拉動動作，從而完成汽油機(jī)啟動器的耐久測試。不難看出，該測試設(shè)備能準(zhǔn)確地控制汽油機(jī)啟動繩的拉動行程、拉動速度和拉動方向，所以能夠準(zhǔn)確地測出啟動繩的實際耐久壽命。

3? 結(jié)語

本文所研制的汽油機(jī)啟動器耐久測試設(shè)備采用電機(jī)配合鏈條的方式實現(xiàn)了啟動器的拉拔測試，克服了原有擺桿機(jī)構(gòu)和氣缸驅(qū)動測試設(shè)備中的各種缺陷，能準(zhǔn)確地控制汽油機(jī)啟動繩的拉出長度、拉動速度和拉動方向，能夠準(zhǔn)確地測出啟動繩的實際耐久壽命。還有，該測試設(shè)備無需借助氣缸驅(qū)動和人力提供拉拔動力，無需連續(xù)供氣，這樣能降低設(shè)備的損耗，能降低工人的勞動強(qiáng)度，從而降低了測試成本。

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