本发明提出一种柴油机防反转安全起动装置，凸轮轴正时齿轮(20)与从起动齿轮(8)共轴同步旋转，所述的从起动齿轮(8)与主起动齿轮(4)之间构成一个可离合的斜齿轮啮合副，当柴油机起动反转时，固定于凸轮轴轮辐或柴油机齿轮系的任一齿轮轮辐上的凸台(21)驱使拨叉机构摆动，拨叉机构拨动所述的主起动齿轮(4)脱离从动起动齿轮(8)的啮合，在起动轴(6)的回位弹簧(5)作用下，所述的主起动齿轮(4)定位在起始位置上，从而实现柴油机起动反转时避免起动手柄跟着反转而发生伤害事件的安全保护要求。
1.一种柴油机防反转安全起动装置，其包括凸轮轴正时齿轮(20)、从起动齿轮(8)、主起动齿轮(4)、起动轴(6)、回位弹簧(5)、拨叉机构，所述的拨叉机构包括推杆(10)、推杆套(11)、拨叉轴固定耳轴(7)、拨叉轴(30)、拨叉(32)，其中凸轮轴正时齿轮(20)与从起动齿轮(8)共轴同步旋转，所述的从起动齿轮(8)与主起动齿轮(4)之间构成一个可离合的斜齿轮啮合副，当柴油机起动反转时，反转的凸轮轴正时齿轮(20)的凸台(21)在反转力的作用下推动推杆(10)沿着凸台(21)斜面上行，推杆(10)通过推杆套(11)，推动拨叉轴(30)绕着耳轴(7)摆动，拨叉轴(30)前端插入到主起动齿轮(4)环形槽内的拨叉(32)，在拨叉轴(30)的带动下，推动主起动齿轮(4)脱离从起动齿轮(8)的啮合，在起动轴(6)的回位弹簧(5)作用下，所述的主起动齿轮(4)定位在起始位置上。
2.如权利要求1所述的柴油机防反转安全起动装置，其特征在于所述的拨叉机构还包括拨叉轴立柱(2)、定位销(31)、扭转弹簧(33)，其中拨叉轴立柱(2)垂直于柴油机机体内表面，与起动轴(6)相互并行，拨叉轴(30)通过拨叉轴固定耳轴(7)与拨叉轴立柱(2)铰链相连，推杆(10)紧固在推杆套(11)上，而推杆套(11)套装于拨叉轴(30)上，拨叉轴的定位销(31)位于推杆套(11)的缺口内；拨叉轴与推杆套(11)通过扭转弹簧(33)，使推杆套(11)缺口的一侧紧贴在拨叉轴的定位销(31)上。
3.如权利要求2所述的柴油机防反转安全起动装置，其特征在于柴油机凸轮轴正时齿轮(20)正向起动过程中，所述的推杆(10)不会与凸台(21)发生转动干涉，而凸轮轴正时齿轮(20)反向起动旋转时，所述的凸台(21)斜面与推杆(10)相接触。
4.如权利要求3所述的柴油机防反转安全起动装置，其特征在于柴油机凸轮轴正时齿轮(20)正向起动过程中，凸台(21)的直角背面与推杆(10)接触，推动推杆套(11)和推杆(10)沿拨叉轴(30)周向移动；柴油机凸轮轴正时齿轮(20)反向起动时，凸台(21)斜面迫使推杆套(11)和推杆(10)推动拨叉轴绕拨叉轴固定耳轴(7)转动。
5.如权利要求2所述的柴油机防反转安全起动装置，其特征在于所述的主起动齿轮(4)端面带有环形槽，所述的拨叉(32)插入到环形槽中间。
6.如权利要求1所述的柴油机防反转安全起动装置，其特征在于柴油机机体在起动轴(6)处设置有向内、向外突出的两个圆台，起动轴(6)穿过两个圆台中心孔和柴油机机体后与主起动齿轮(4)装配成一体，其中起动轴(6)的起动轴法兰盘(3)位于柴油机机体(1)外侧和外侧圆台中心孔内，所述的回位弹簧(5)设置在起动轴法兰盘(3)与柴油机机体之间。
7.如权利要求1所述的柴油机防反转安全起动装置，其特征在于所述主起动齿轮(4)与从起动齿轮(8)的起动齿轮副分别为±10°倾斜角的斜齿轮。
8.一种柴油机防反转安全起动装置，其包括凸轮轴正时齿轮(20)、从起动齿轮(8)、主起动齿轮(4)、起动轴(6)、回位弹簧(5)、拨叉机构，所述的拨叉机构包括推杆(10)、推杆套(11)、拨叉轴固定耳轴(7)、拨叉轴(30)、拨叉(32)，其中凸轮轴正时齿轮(20)与从起动齿轮(8)共轴同步旋转，所述的从起动齿轮(8)与主起动齿轮(4)之间构成一个可离合的斜齿轮啮合副，当柴油机起动反转时，固定于凸轮轴轮辐或柴油机齿轮系的任一齿轮轮辐上的凸台(21)在反转力的作用下推动推杆(10)沿着凸台(21)斜面上行，推杆(10)通过推杆套(11)，推动拨叉轴(30)绕着耳轴(7)摆动，拨叉轴(30)前端插入到主起动齿轮(4)环形槽内的拨叉(32)，在拨叉轴(30)的带动下，推动主起动齿轮(4)脱离从起动齿轮(8)的啮合，在起动轴(6)的回位弹簧(5)作用下，所述的主起动齿轮(4)定位在起始位置上。
9.如权利要求3或8所述的柴油机防反转安全起动装置，其特征在于凸台高度及拨叉轴转动杠杆比设置成当推杆移动到凸台的上平面时，主起动齿轮(4)与从起动齿轮(8)完全脱离啮合。
柴油机防反转安全起动装置
所属技术领域
[0001] 本发明涉及柴油机防反转安全起动装置，特别涉及单缸柴油机防反转伤人的安全起动装置。技术背景
[0002] 单缸柴油机起动时，为减少起动阻力，打开单缸柴油机气门的减压阀，以降低单缸柴油机的气缸压力，人工摇动起动手柄，通过单缸柴油机起动主动齿轮带动轮系转动，最终带动单缸柴油机曲轴快速转动。
[0003] 当曲轴转动速度达到起动转速时，释放单缸柴油机气门的减压阀，使气缸内气体被封闭，由于活塞的上行压缩气缸内的气体，在活塞接近上死点时，气缸内的气体温度达到最高点，满足柴油的着火条件，适时高压喷入柴油，实现往复式单缸柴油机的起动过程。
[0004] 为了提高单缸柴油机工作效率，起动着火往往在上死点前进行，此时，单缸柴油机必须依靠转动起动手柄，克服气缸内气体的压缩压力及燃烧压力，使活塞越过上死点；或者依靠飞轮足够的回转惯性力，使活塞越过上死点，单缸柴油机便顺利完成起动进入正常运转。由于单缸柴油机正常运转后，单缸柴油机的转速超过起动转速，动力传动顺序由起动手柄带动曲轴转动变成为曲轴带动起动手柄转动，由于起动手柄与起动轴间的配合属于超越离合，使起动手柄自动脱离单缸柴油机起动轴，保证起动安全。
[0005] 单缸柴油机起动着火后，如果飞轮的惯性力或者摇动手柄实施的外力，不能克服此时气缸内的压缩压力及燃烧压力，无法使活塞越过压缩上死点，则活塞就会被燃烧的气体压力推向下死点，造成柴油机反向运转，单缸柴油机反向运转后，带动起动手柄反向转动，稍有不慎必将伤及使用者，因为单缸柴油机反转而被起动手柄伤害的事件时有发生。
发明内容
[0006] 本发明提出一种往复式柴油机反转起动时起动轴自动弹出装置，当柴油机起动后发生反向转动时，该装置将能够在一定的起动轴反转角内使起动轴的起动齿轮脱离运转的柴油机齿轮系，柴油机起动轴失去动力而停止转动，装配于起动轴上的起动手柄也因此而停止转动，或自动脱离反转的柴油机，从而实现柴油机起动反转时避免起动手柄跟着反转而发生伤害事件的安全保护要求。本发明柴油机起动轴自动弹出装置包括柴油机机体、起动轴、回位弹簧、拨叉轴立柱、拨叉轴、拨叉轴固定耳轴、拨叉、推杆、推杆套、定位销、扭转弹簧、凸轮轴正时齿轮、凸轮轴正时齿轮的凸台、从起动齿轮、带环形槽的主起动齿轮，这些零部件相互配合，实现柴油机正常起动和柴油机反转起动时起动轴自动弹出。
[0007] 为了实现柴油机正常起动和柴油机反转起动时起动轴自动弹出，本发明柴油机防反转安全起动装置的凸轮轴正时齿轮与从起动齿轮同步旋转，从起动齿轮与带环形槽的主起动齿轮之间构成一个可离合的斜齿轮啮合副，当柴油机起动反转时，反转的凸轮轴正时齿轮的凸台驱使自动拨叉机构摆动，拨叉机构拨动主起动齿轮脱离从动起动齿轮的啮合，在起动轴的回位弹簧作用下，主起动齿轮恢复到与柴油机机体的圆台端面接触的起始位置。
[0008] 本发明往复式柴油机反转起动时起动轴自动弹出装置工作过程为：当柴油机反转起动时，套装于拨叉轴上的推杆，在固定于拨叉轴及推杆套上的扭簧作用下，推杆套被锁定在拨叉轴的定位销轴侧面，推杆的另一端则紧压在固定于齿轮幅板的凸轮轴正时齿轮的凸台斜面上；柴油机反转起动时，凸轮轴正时齿轮的凸台随齿轮一起反向转动起动，由于推杆被推杆套锁定在拨叉轴上，凸轮轴正时齿轮的凸台的移动，迫使推杆沿着凸台斜面升起，推杆通过套装于拨叉轴上的推杆套，推动拨叉轴绕固定耳轴摆动，拨叉轴端部的拨叉装配于主起动齿轮的环形槽内，拨叉轴的摆动使主起动齿轮向外移动，按照预先设定的凸台高度及拨叉轴转动杠杆比，当推杆移动到凸台的上平面时，主起动齿轮与从动起动齿轮完全脱离啮合，主起动齿轮紧固于的起动轴上，于是，起动轴随着主起动齿轮的移动同时向外移动，在起动轴的法兰盘与柴油机机体之间装配有弹力较小的回位弹簧，当主起动齿轮脱离从动起动齿轮后，起动轴将不再受到外力干扰，装配于起动轴法兰盘与柴油机机体之间的回位弹簧，将使起动轴继续向外移动，直至主起动齿轮端面与柴油机机体圆台端面可靠接触为止；由于主起动齿轮脱离啮合，失去了动力，紧固主起动齿轮的起动轴及为了起动而套装在起动轴上的起动手柄均停止转动，从而保证柴油机反转起动时安全保护要求。
[0009] 柴油机正常起动过程中，将推入起动轴压缩起动轴法兰盘与齿轮室盖之间的回位弹簧，使主起动齿轮与紧固在凸轮轴总成上的从动起动齿轮啮合，卡在主起动齿轮环形槽内的拨叉及拨叉轴，将随着主起动齿轮的移动而绕着其耳轴摆动，仅可单向转动的套装于拨叉轴上的推杆，也被推到紧固于凸轮轴正时齿轮幅板的凸台斜面上，仅可单向转动套装在拨叉轴上的推杆，在套装于拨叉轴的部位有一个缺口，这个缺口同位于拨叉轴上的定位销在同一个平面内，非起动状态下，在紧固于拨叉轴的定位销及推杆上的扭转弹簧作用下，拨叉轴上的定位销始终锁定在推杆缺口的一个侧面；当柴油机起动时，由于凸轮轴正时齿轮带动凸台转动，凸台将推动推杆克服紧固于拨叉轴的定位销及推杆上扭转弹簧的作用力，绕着拨叉轴离开定位销在推杆缺口的范围内摆动，当推杆越过凸台后，在扭转弹簧的作用下，又恢复到锁定位置；
[0010] 柴油机正常起动后，由于主起动齿轮与从动起动齿轮副采用斜齿轮系啮合，此时，从动起动齿轮速度大于主起动齿轮速度，在从动起动齿轮斜面的推动下，将主起动齿轮推出而脱离啮合，与此同时，推杆也脱离紧固于凸轮轴正时齿轮的凸台，在起动轴的回位弹簧作用下，主起动齿轮恢复到与柴油机机体圆台端面可靠接触的起始位置。
附图说明
[0011] 图1为本发明柴油机防反转安全起动装置的起动轴自动弹出示意图；
[0012] 图2为本发明柴油机防反转安全起动装置的实施例结构示意图；
具体实施方式
[0013] 如图1-2所示，图1示出本发明柴油机防反转安全起动装置的起动轴自动弹出结构；而图2是本发明的另一个具体实施例。本发明柴油机防反转安全起动装置包括柴油机机体1、起动轴6、起动轴法兰盘3、回位弹簧5、拨叉轴立柱2、拨叉轴30、拨叉轴固定耳轴7、拨叉32、推杆10、推杆套11、定位销31、扭转弹簧33、凸轮轴正时齿轮20、凸轮轴正时齿轮的凸台21、从起动齿轮8、带环形槽的主起动齿轮4。柴油机机体1在起动轴6处设置有向内、向外突出的两个圆台，起动轴6穿过两个圆台中心孔和柴油机机体1后与带环形槽的主起动齿轮4装配成一体，其中起动轴6的法兰盘3位于柴油机机体1外侧和外侧圆台中心孔内，起动轴法兰盘3与柴油机机体1之间设置有回位弹簧5，回位弹簧5的作用是始终给起动轴6以向外的推力。从起动齿轮8与带环形槽的主起动齿轮4之间构成一个可离合的斜齿轮啮合副。
[0014] 当柴油机手摇起动时，带环形槽的主起动齿轮4紧贴在柴油机机体1内侧圆台上，摇把将起动轴6向内推入，起动轴6克服回位弹簧5推力，使带环形槽的主起动齿轮4与从起动齿轮8相互啮合。
[0015] 当柴油机正常起动后，由于主起动齿轮与从动起动齿轮副采用斜齿轮系啮合，此时，从动起动齿轮8的速度大于主起动齿轮4的速度，在从动起动齿轮斜面的推动下，将主起动齿轮4推出而脱离啮合，与此同时，推杆10也脱离紧固于凸轮轴正时齿轮的凸台21，在起动轴6的回位弹簧5作用下，主起动齿轮4恢复到与柴油机机体1的圆台端面接触的起始位置。
[0016] 凸轮轴正时齿轮20与从起动齿轮8共轴设置，即凸轮轴正时齿轮20与从起动齿轮8同步旋转。
[0017] 如图1所示，图1详细地示出了从起动齿轮8与带环形槽的主起动齿轮4自动离合的拨叉机构。拨叉轴立柱2垂直于柴油机机体1内表面，与起动轴6相互并行，拨叉轴30通过拨叉轴固定耳轴7与拨叉轴立柱2铰链相连，即拨叉轴30相对于拨叉轴立柱2有限地摆动，以拨动主起动齿轮4至从紧贴于柴油机机体1内侧圆台端面到与从起动齿轮8最佳啮合状态之间位置。
[0018] 拨叉轴30上装配有推杆套11、推杆10、定位销31、拨叉32、扭转弹簧33。其中推杆10紧固在推杆套11上，而推杆套11套装于拨叉轴30上，拨叉轴的定位销31位于推杆套11的缺口内；拨叉轴与推杆套11通过扭力弹簧33，使推杆套11缺口的一侧紧贴在拨叉轴的定位销31上。即推杆套11相对于拨叉轴30有限地转动，其转动的角度由推杆套11的缺口来确定，仅有在柴油机起动过程中，推杆10接触到凸轮轴正时齿轮20的凸台21的直角边时，凸台21推动推杆10使推杆套克服扭簧33的弹力，绕拨叉轴30在推杆套的缺口范围内摆动，使推杆10越过凸台21，以保证柴油机起动过程中，推杆10与凸台21不会发生转动干涉。其中拨叉32插入主起动齿轮4的环形槽中间，不干涉主起动齿轮4正常转动，但可以将主起动齿轮4脱离从动起动齿轮8的啮合。
[0019] 柴油机起动反向着火时，凸轮轴正时齿轮20顺时针旋转，带动其上的凸台21也顺时针运动，此时凸台21斜面与推杆10相接触。推杆10通过套装在拨叉轴30上的推杆套11，推杆套11受到拨叉轴上的定位销31的限制，在柴油机反向运转时推杆套11不能绕拨叉轴30旋转，凸台21在反转力的作用下推动推杆10沿着凸台21斜面上行，推杆10通过推杆套11，推动拨叉轴30绕着耳轴7摆动，拨叉轴30前端插入到主起动齿轮4环形槽内的拨叉32，在拨叉轴30的带动下，推动主起动齿轮4脱离从动起动齿轮8的啮合，主起动齿轮
4脱离啮合后，在起动轴6与齿轮室盖之间压簧5的作用下，主起动齿轮4紧贴在紧固于齿轮室盖的起动轴6的端面上，主起动齿轮4脱离啮合，失去动力，套装在起动轴上的起动手柄，不会再转动伤害机手。
[0020] 柴油机正常起动过程中，凸轮轴正时齿轮20逆时针方向旋转，凸台21的背面(直角面)与推杆10接触，推杆10在凸台21的作用下，也绕拨叉轴30逆时针方向摆动而越过凸台21，推动推杆套11和推杆10沿拨叉轴30轴向移动，以保证柴油机正常起动运行互不干扰。
[0021] 柴油机正常运行过程，由于主起动齿轮4与从起动齿轮8的起动齿轮副分别为±10°倾斜角的斜齿轮；在起动过程中，主起动齿轮4为动力源，在齿轮斜面轴向分力的作用下，使其齿轮付更加紧密地结合；当柴油机起动结束进入正常运转时，从起动齿轮8的转速超过主起动齿轮4的转速，从起动齿轮8变成动力源，在从起动齿轮8齿轮斜面轴向分力的作用下，推动主起动齿轮4脱离从起动齿轮8的啮合；主起动齿轮4通过拨叉轴30带动推杆10，远离凸轮轴正时齿轮上的凸台21，以保证柴油机在正常运转时不会发生推杆10与凸台21的碰撞而产生的敲击声。
[0022] 在本发明上述的具体实施例中，凸台21设置在凸轮轴正时齿轮20，但本发明并不局限于上述的实施方式，如图1所示，也可以将凸台21设置在柴油机齿轮系其它齿轮上，或者设置在柴油机凸轮轴的轮辐上，只要当柴油机起动反转时，迫使拨叉机构摆动，拨叉机构拨动所述的主起动齿轮4脱离从动起动齿轮8的啮合。
