起动机的作用与构成

起动机的功用是将蓄电池的电能转化成机械转矩，并传至发动机的飞轮，带动发动机的曲轴转动。起动机由串励直流电动机、传动装置和操作控制装置三部分组成，如图6-9所示。

图6-9 起动机结构示意图

1.电动机

电动机的功用是产生转矩，它由磁场、电枢和电刷组件等组成。电动机励磁方式为串励式。由于起动机工作电流大、转矩大、工作时间短，一般不超过5～10s。因此，要求零件的机械强度高、电阻小，绕组大多采用矩形截面的导线绕制。

（1）磁场 由磁场绕组、磁极（铁心）和电动机的外壳组成。绕有励磁绕组的四个磁极，N、S极相间安装在外壳上。磁场绕组由扁而粗的铜质导线绕成，每个绕组匝数较少。四个绕组中每两个串联一组然后两组并联，其一端接在外壳绝缘接线柱上，另一端和电刷相连。

（2）电枢 由电枢绕组、铁心、电枢轴和换向器组成。铁心由硅钢片叠压而成，并固定在轴上。铁心的槽内嵌有电枢绕组，硅钢片间用绝缘漆或氧化物进行绝缘。绕组采用粗大矩形截面裸铜线绕制而成，为防止裸铜线短路，导体与铁心、导体与导体之间，均用绝缘性能较好的绝缘纸隔开。为防止导体在离心力作用下甩出，在槽口用绝缘体将导体塞紧或两侧的铁心上用轧压方式挤紧。

电枢绕组的各端头均焊于换向器上，通过换向器和电刷的接触，将蓄电池的电流引进电枢绕组。换向器由铜片和云母片叠压成圆柱状。

（3）电刷 安装在电刷架内，电刷由弹簧压在换向器上。为了减少电刷上的电流密度，一般电刷数与磁极数相等，即四个电刷，正、负相间排列。电刷材料由80%～90%的铜和10%～20%的石墨压制而成。电刷架固定在电动机的电刷端盖上。

2.传动装置

传动装置的作用是起动时使驱动齿轮与飞轮齿环啮合，将起动机转矩传给发动机曲轴；起动后使起动机和飞轮齿环自行脱开，防止发动机带动起动机超速旋转。其主要由驱动齿轮和单向离合器组成。

（1）滚柱式单向离合器的构造 主要由驱动齿轮、内外滚道、滚柱、弹簧、花键套、拨叉滑套及缓冲弹簧组成。内外滚道形成楔形室，其中装有滚柱及弹簧，为减少内外滚道之间的摩擦，在楔形室内加注润滑脂，通过护套进行密封，如图6-10所示。

图6-10 滚柱式单向离合器的构造

1—滑环 2—缓冲弹簧 3—传动导管 4—卡簧 5—单向滑轮外座圈 6—铁壳 7—驱动齿轮 8—压帽弹簧 9—压帽 10—滚柱

（2）单向离合器的工作原理

1）结合状态：在起动机带动发动机曲轴运转时，电枢轴是主动的，飞轮是被动的，电枢轴经传动导管首先带动单向滚轮外座圈（外滚道）顺时针方向旋转（从发动机的后端向前看），而与飞轮相啮合的驱动齿轮处于静止状态。在摩擦力和弹簧7的推动下，滚柱处在楔形室较窄的一边，使外座圈和驱动齿轮尾部之间被卡紧而结合成一体，于是驱动齿轮便随之一起转动并带动飞轮旋转，使发动机开始工作，如图6-11a所示。(www.xing528.com)

2）分离状态：发动机起动后，飞轮带动驱动齿轮转动，因为飞轮将带动驱动齿轮高速转动，且比电枢的转速高得多，所以可以认为飞轮是主动的，电枢轴是被动的，即驱动齿轮是主动的，外座圈是被动的。在这种情况下，驱动齿轮尾部将带动滚柱克服弹簧力，使滚柱向楔形室较宽的一侧滚动，于是滚柱在驱动齿轮尾部与外座圈间发生滑动摩擦，仅有驱动齿轮随飞轮旋转，发动机的动力并不能传给电枢轴，起到自动分离的作用。此时电枢轴只按自己的速度空转，避免了超速的危险，如图6-11b所示。

图6-11 单向离合器的工作原理

a）结合状态 b）分离状态

1—飞轮 2—驱动齿轮 3—外座圈 4—内座圈 5—滚柱 6—压帽 7—弹簧

3.操纵控制装置

它由电磁铁机构、电动机开关、拨叉机构等组成。

（1）电磁铁机构

1）作用：用电磁力来操纵单向离合器驱动齿轮与发动机飞轮的啮合及分离和控制电动机开关的接通与切断。

2）构造：在铜套外绕有两个线圈，其中导线较粗、匝数较少的称为吸引线圈；导线较细、匝数较多的称为保持线圈。吸引线圈的两端分别接在电磁开关接线柱和电动机开关上。保持线圈的一端接在电磁开关接线柱，另一端搭铁，如图6-12所示。

图6-12 起动机的操纵控制装置

（2）电动机开关 位于电磁铁机构的前方，其外壳与电磁铁机构的外壳连在一起。电动机开关的两个接线柱分别与蓄电池和电动机的磁场绕组相连，接线柱内端为电动机开关的固定触点。当电磁铁机构通电时，在动铁推动下，触盘将电动机开关接通，电动机通电运转。起动机不工作时，在回位弹簧的作用下，触盘与触点保持分开状态。

（3）拨叉机构 在铜套内装有固定铁心和活动引铁，引铁尾部旋装连接杆并与拨叉上端连接，以便线圈通电时，引铁带动拨叉绕其轴摆动，将单向离合器推出，使之与飞轮齿圈啮合。

汽油机叉车电动机开关处还设有点火线圈、附加电阻（热变电阻）短路开关。在起动状态，短路点火系统的附加电阻，保证点火系统输出足够高的电压。