可测吨位的车辆制动振动再生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用液体和蓄能器的可测载重吨位的车辆制动振动再生装置，其特征主要利用定量油马达或变量油泵，将刹车时的惯性动能回收，在加速时推动车辆前进．利用单出杆油缸完成振动能的贮存，可作为现有新、旧交通车辆上的一个附加装置．本发明专利技术节能效率高，操作方便，成本低，并可减少环境污染．适用于汽车、电车、拖拉机、火车等一类车辆．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种车辆制动振动能量再生装置，特别是利用液体和蓄能器的并可用来测载重吨位的车辆制动振动能量再生装置。目前世界上应用的车辆再生装置都是制动能再生装置，而没有振动能量回收装置。上述制动能再生装置大致包括以下几种类型(1).飞轮式再生制动;(2).把惯性能变成气压能的再生制动;(3).把惯性能变成电能的再生制动;(4).把惯性能变为液压能的再生制动。但是，第一种，飞轮体积大、重量大，节能效率低;第二种，需要结构复杂的空气压缩机;第三种需要专门的大容量蓄电池、发电机和电动机;第四种装置比第一、二种效率高，比第三种制作简单、重量轻、成本低。法国专利FR2332460为液压贮能式。该装置主要由蓄能器、液控离合器隔开的两个大小不同并与车轮机械联接的变量油马达、一个定量油泵、传递力、压力及工作容积变化的四个传感器和结构复杂的逻辑电路元件、五个控制油缸、三个电磁换向阀、三个与电压信号成比例的压力型元件以及一些其它元件所组成，靠脚踏板控制贮能;但是该装置结构复杂，制动开始时普通刹车仍起主要作用，致使部分惯性动能通过摩擦片放热又白白损耗掉了，效率较低、成本高，不能将车辆行驶中的振动能量回收利用，更不能用来测量装载货物的重量及其各车轮重力分配情况。本专利技术的任务是提供一种新型液压能制动振动再生装置，它不仅可以把制动能变成液压能贮存利用，而且可把振动能回收利用。结构简单、成本低，主要系标准元件所组成，制造容易，操作方便、节能效率高，还可使车辆制动减速平缓，减少起步时废气和噪音对环境的污染。还能提高车辆的承载能力，自动测量车辆载重吨位。本专利技术是这样实现的车辆再生制动装置最基本的组成包括由离合构件控制的并与车轮间有机械联接关系的定量液压油马达、或可作马达用的变量油泵。这里所说的定量油马达可以是齿轮油马达或柱塞式定量油马达。变量油泵用柱塞式变量泵或叶片式变量泵，它们受控制元件的控制在贮存和释放能量的过程中与液压蓄能器相连通。上面所说的离合构件，可以是一个其动片与传动轴、有轨车辆动力轴和非动力轴相联接、静片与油马达相连接的电磁式、液控或气控式的离合器;也可以采用鼓式制动器中拆去了摩擦片、并安装有一组小型油马达的制动蹄;还可以是一个受液压或气压控制可压紧和离开轮胎外表面，同样也安有一组小型油马达的往复移动支架。上述几种离合构件，靠离合器的接合与分离、制动蹄的张开与收缩、移动支架的压紧与离开就可以使得油马达与车轮间的机械联接接通和切断。上面所说的机械联接方式，可以采用齿轮、链轮、摩擦轮传动等方式将离合器动片与车辆中转动着的轴相连接;也可以采用当制动蹄张开时能将油马达驱动轮与制动鼓内表面相挤压、并以间隔相等的沟纹或细密尖齿相啮合或摩擦轮传动的联接方式;还可以是移动架压紧轮胎外表面时，将外表面裹有高摩擦系数材料的油马达驱动轮与轮胎相挤压、以形成摩擦轮传动的联接方式。上述机械联接的共同特点是当车辆减速行驶时，机械联接接通，油马达当油泵用，在车轮带动下将进油口的低压油变成高压油从出油口排出通过换向阀输送到蓄能器中，此时油马达对于车轮是作阻力矩运转，整个过程可称为贮能充液过程。当车辆加速行驶时，机械联接也接通，对于定量油马达换向阀换向，蓄能器中的高压油从进油口流入，出油口的低压油又流回油箱;对于变量油泵来说，换向阀可不必换向，仍按充液时的方式接通，但此时油泵须在气动或液动控制下将其偏心量或倾斜角由正值变为负值，使高压油从出油口流入，进油口流出。总之，该过程中的油马达或变量油泵在作动力矩运转，对车辆起推动前进的作用，我们可称之为释能放液过程。当车辆匀速行驶、空挡滑行或处于停止行驶时，其机械联接方式是切断的，油马达处于静止不动状态，换向阀也将其与蓄能器间的通路切断。最简单的再生制动装置具有一个普通的定量油马达或一个变量油泵，一个三位四通换向阀和一个在放液终止时能使离合构件自动分离的压力控制元件，例如压力继电器或顺序阀，安装有可以实现换向阀动作、离合构件离开与接合的控制元件。例如下面提到的经改装的单指针式差压表或其他差压式控制元件和压力继电器。上述简单装置的缺陷是，不能根据车辆重载与轻载、高速与低速的变化相应地增加或减小其作用力矩，弥补这一缺陷的有效措施是在此基础上增添元件。我们可以采用一组或多组马达元件，每组包括两个参数相同的定量油马达或一个三齿轮马达，将其低压时并联、高压时串联，并具有随着制动或起步时所需力矩的增加、使参加工作的马达元件组数可以依次增多的控制元件。该控制元件可以是安装在踏板下面的一个或多个行程开关、并随着踏板的下移依次将开关压合、从而控制相对应马达元件组参加工作，也可以采用与杆件连接的可顺序接通多组马达工作的阀类元件或其它类型的控制元件。为实现各组马达元件串联、并联的联接方式，在所有马达元件组与蓄能器之间还串接有一个三位四通换向阀和一个二位四通换向阀，以及可引起工作状态自动转换的压力继电器和其它形式的控制元件，例如下面说到的经过改装的单指针式差压表或其它差压式控制元件。为了控制机械联接部件的最大扭矩和防止液压系统泄漏，在蓄能器与油箱之间连接有起安全作用的溢流阀和起保压作用的液控单向阀。本能量再生装置中还可包括有把振动能转变为液压能贮存到蓄能器中的振动能量回收装置。该装置具有安装在车辆底架与车轴之间的单出杆油缸和方向控制阀。在车辆原燃油膜片泵与燃油滤清器之间，连接有一个可以在振动贮能自动放液状态中实现关小油门以便节油的二位二通换向阀和一个节流阀。在各振动能量回收装置汇合后的输出管路中，串接有一个三位三通换向阀，在分油路中并具有可测量每个单出杆油缸内压力，显示出各车轮重力分配情况，从而可测出车辆实际载货重量的压力重力表。本能量再生装置能将车辆行驶中的刹车惯性能和振动能全部回收，并在加速起步或上坡时加以利用。其节能效果相当可观。例如普通的双门大客车重8.5吨，空挡滑行时(初速30公里/小时)每制动停车一次约有270千焦的能量可供贮存，系统总效率取最低值0.64时，在起步时该系统所放出的能量还相当于17.1克汽油燃烧后所产生的能量。而客车在两个站牌之间(400米计)仅燃烧汽油73克，因此，400米内仅制动一次，就可以近似地说，该系统的节能效率为23.3%。由于城市公共汽车大都是铰接式的，其重量大都在14吨以上，如TJ661总重17.74吨，BK651总重14.5吨，SK670S1总重26.7吨，CQ670总重23.4吨。全国公共汽车平均值若按14吨计算时(是8.5吨的1.76倍)，则车速30公里/小时时每减速制动一次就可节油17.1×1.76≈30克/次，即便速度达不到30公里，取V＝25公里/小时(V降低1/6，动能降低11/36，不到1/3)。节油都按20克/次计算，一年工作320天，每天行驶8小时，则一年中可节油 (25×103×8)/400 ×20×320＝3.2×106(克)＝3.2吨/辆·年。假定全国共有十万辆，全部装上后一年节油32万吨，价值3亿元以上。振动能量回收装置的节能效益也很显著。如果单出杆油缸是参照解放CA-10B车上的减震器参数改制成的，设车身自由振动频率为120次/分，振幅平均值为8mm，那么正常充液状态中每行驶2.5分钟就可向蓄能器输入12.06升高压油液，这些油液可使一个容量为25升初压力为110本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆再生制动装置，该装置中离合构件与液压油马达连接，液压油马达通过换向阀与蓄能器和油箱相连，离合构件与车轮间机械联接，具有控制电路，其特征在于：液压油马达是一个或多个定量油马达或可作马达用的变量油泵，控制电路中具有控制换向阀及离合构件动作的双联按钮［５２］［５３］［５４］，蓄能器出口连接有压力控制元件［２３］［２４］［２５］和安全溢流阀［２１］。

【技术特征摘要】
1.一种车辆再生制动装置，该装置中离合构件与液压油马达连接，液压油马达通过换向阀与蓄能器和油箱相连，离合构件与车轮间机械联接，具有控制电路，其特征在于液压油马达是一个或多个定量油马达或可作马达用的变量油泵，控制电路中具有控制换向阀及离合构件动作的双联按钮[52][53][54]，蓄能器出口连接有压力控制元件[23][24][25]和安全溢流阀[21]。2.按权利要求1规定的装置，其特征是所说的定量油马达是齿轮油马达或柱塞式定量油马达。3.按权利要求1规定的装置，其特征是具有一组或多组马达元件，每组包括两个参数相同的定量油马达或一个三齿轮马达，将其低压时并联、高压时串联，并具有随着制动或起步时所需力矩的增加。使参加工作的马达元件组数可以依次增多的控制元件。4.按权利要求1规定的装置，其特征是具有一个普通的定量油马达或一个变量油泵，一个三位四通换向阀和一个在放液终止时能使离合构件自动分离的压力控制元件，并具有可以实现换向阀换向，离合构件离合的控制元件。5.按权利要求3规定的装置，其特征是所说的换向阀是一个三位四通换向阀〔18〕和一个二位四通换向阀〔17〕，所说的压力控制元件是压力继电器〔24〕〔25〕和差压式控制元件〔23〕。6.按权利要求5规定的装置，其特征是所说的双联按钮〔52〕〔54〕装在制动踏板表面和油门踏板表面，或具有一个两次按动可代替上述两个按钮的双联手动按钮〔53〕及减速贮能提前解除按钮〔60〕。7.按权利要求6规定的装置，其特征是所说的控制电路中装有可实现下坡充液贮能、上坡释放能量的自动延时控制的水银式下坡开关〔51〕和水银式上坡开关〔55〕。8.按权利要求7规定的装置，其特征是传动离合部件、油马达或变量油泵均装在一个架体上，与车辆转动着的轴相联接时该架体的一端可绕轴转动，另一端由摆杆〔43〕悬挂在车架上。9.按权利要求1、2、3、4、5、6、7或8规定的装置，其特征是在蓄能器〔26〕和油箱〔19〕...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖书俊，
申请(专利权)人：盖书俊，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]