汽车被动轮的制动能量回收系统与工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车被动轮的制动能量回收系统，包括被动轮的轮毂单元，还包括固定在车架上的固定轴支架，固定轴支架上固定连接有水平的固定轴；固定轴通过第一轴承与被动轮的轮毂单元转动配合；被动轮的轮毂单元包括轮毂，轮毂的内圈两端分别同轴心一体化连接有轴承内筒和制动内筒；固定轴通过第一轴承与轴承内筒转动配合；本发明专利技术的结构简单，能利用制动过程中的旋转动能，弧形刹车片的制动减速效果疲软时，行星轮的摩擦面与制动内筒的左侧内壁瞬间由滚动配合转化成滑动配合，从而使行星轮的摩擦面对制动内筒的左侧内壁形成滑动摩擦阻力，进而增加行星轮对轮毂的制动效果，弥补弧形刹车片的摩擦力疲软的作用。

【技术实现步骤摘要】
汽车被动轮的制动能量回收系统与工作方法
本专利技术属于汽车制动领域。
技术介绍
车辆的被动轮在制动过程中被动轮的轮毂不会被瞬间抱死，而是一个转速逐渐变小到停止的过程，由于轮毂转速逐渐减弱的过程中轮毂仍然是旋转的，蕴含有旋转动能，这部分能量可以被利用。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种能利用制动过程中的旋转动能的汽车被动轮的制动能量回收系统与工作方法。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的汽车被动轮的制动能量回收系统，包括被动轮的轮毂单元，还包括固定在车架上的固定轴支架，所述固定轴支架上固定连接有水平的固定轴；所述固定轴通过第一轴承与所述被动轮的轮毂单元转动配合；所述被动轮的轮毂单元包括轮毂，所述轮毂的内圈两端分别同轴心一体化连接有轴承内筒和制动内筒；所述固定轴通过所述第一轴承与所述轴承内筒转动配合；所述固定轴的末端固定连接有沿轴线方向延伸的制动器支架，所述制动器支架伸入所述制动内筒的围合范围内，所述制动器支架上固定安装有发电式制动器，所述发电式制动器能向外抱紧所述制动内筒的筒内壁，从而实现对轮毂的制动。进一步的，所述发电式制动器包括左发电单元和右制动单元；所述左发电单元与右制动单元能做相互张开或相互合拢的运动，左发电单元与右制动单元相互张开时，所述左发电单元顶压所述制动内筒的左侧内壁，且右制动单元顶压抱紧所述制动内筒的右侧内壁。进一步的，还包括水平固定安装的制动液压缸，所述制动液压缸的两端为左右对称的左液压顶出杆和右液压顶出杆；左液压顶出杆和右液压顶出杆同步向外顶出能带动所述左发电单元与右制动单元做相互张开的运动。进一步的，左发电单元与右制动单元之间连接有回位弹簧，左液压顶出杆和右液压顶出杆同步向内缩回时，所述回位弹簧将左发电单元与右制动单元回拉至相互合拢。进一步的，所述发电式制动器还包括竖向的支架梁，所述制动器支架的末端固定连接所述支架梁的中部，所述支架梁的上端通过上固定件与所述制动液压缸固定支撑连接；所述支架梁的下端通过下固定件固定支撑连接有水平的第一铰接支座，还包括与第一铰接支座平行的第二铰接支座；所述第一铰接支座的右端与第二铰接支座的右端之间固定连接有铰接轴，铰接轴的轴线与所述轮毂轴线平行；所述右制动单元包括圆弧形制动蹄，圆弧形制动蹄的顺时针端为铰接部，所述铰接部铰接连接在所述铰接轴上，所述圆弧形制动蹄沿所述铰接轴旋转；所述圆弧形制动蹄的圆弧逆时针端为右圆弧顶头，所述右圆弧顶头顶压在所述右液压顶出杆的右端面，所述右液压顶出杆的顶出运动能推动所述圆弧形制动蹄沿铰接轴顺时针旋转；所述右液压顶出杆做缩回运动时，圆弧形制动蹄在回位弹簧的回拉下沿铰接轴逆时针旋转，使右圆弧顶头始终顶压在所述右液压顶出杆的右端面；所述圆弧形制动蹄沿自身弧体外缘一体化设置弧形的刹车片基板，所述刹车片基板沿外弧面固定有弧形刹车片，所述右液压顶出杆顶出状态时，弧形刹车片与制动内筒的右侧内壁抱紧贴合。进一步的，所述左发电单元包括行星轮，所述行星轮的外轮面为摩擦面，所述摩擦面上设置有环槽，所述环槽内呈圆周阵列设置有传动齿体；所述第一铰接支座和第二铰接支座远离铰接轴的一端分别设置有同轴心的第一轴承孔和第二轴承孔，所述左发电单元还包括同轴心穿过所述第一轴承孔和第二轴承孔的输出轴，所述输出轴通过轴承与第一轴承孔和第二轴承孔转动配合；所述输出轴上同轴心一体化连接有中心齿轮，所述中心齿轮与环槽内的传动齿体啮合；行星轮的两侧还包括一对长条形的行星轮架，所述行星轮架的一端设置有第三轴承孔，所述第三轴承孔通过轴承与所述输出轴转动配合，各所述行星轮架的另一端固定连接有轴承座，所述轴承座内通过第一滚珠轴承转动设置有行星轮轴，所述行星轮的轴心处的轴孔通过第二滚珠轴承与所述所穿过的行星轮轴转动配合；所述行星轮在行星轮架的约束下沿中心齿轮的轴线周转，与此同时行星轮还能沿自身的轴线自转，行星轮自转时通过环槽内的传动齿体带动中心齿轮沿自身轴线自转，中心齿轮的自转会带动输出轴旋转；还包括一对行星轮控制力臂，两所述行星轮控制力臂的根部分别固定连接在行星轮两侧的轴承座上，还包括横向的左顶头安装梁，左顶头安装梁的两端分别固定连接两行星轮控制力臂的末端，所述左顶头安装梁远离行星轮控制力臂的一侧固定设置有左弧形顶头，所述左弧形顶头顶压在所述左液压顶出杆的左端面，所述左液压顶出杆的顶出运动能推动所述行星轮控制力臂，使行星轮在行星轮架的约束下沿中心齿轮的轴线逆时针周转；所述左液压顶出杆做缩回运动时，行星轮控制力臂在回位弹簧的回拉下，使行星轮在行星轮架的约束下沿中心齿轮的轴线顺时针周转，使左弧形顶头始终顶压在所述左液压顶出杆的左端面；所述左液压顶出杆顶出状态时，行星轮的摩擦面顶压所述制动内筒的左侧内壁，从而使行星轮与所述制动内筒的左侧内壁滚动配合；所述支架梁上还固定安装有发电机，所述输出轴与所述发电机内部的机芯转子同步连接；所述输出轴带动发电机内部的机芯转子旋转。进一步的，所述刹车片基板与圆弧形制动蹄之间还通过若干加强筋固定加强；所述发电机的机壳通过垂直弯曲状的结构梁与所述支架梁的上端固定支撑。进一步的，所述行星轮控制力臂靠近圆弧形制动蹄的一侧通过第一横向拉杆固定连接有第一弹簧连接座，所述刹车片基板靠近行星轮控制力臂的一侧通过第二横向拉杆固定连接有第二弹簧连接座，横向的所述回位弹簧的左右两端分别固定连接所述第一弹簧连接座和第二弹簧连接座；所述回位弹簧通过第一横向拉杆对行星轮控制力臂有一个向右的弹性拉力；所述回位弹簧通过第二横向拉杆对刹车片基板有一个向左的弹性拉力。进一步的，所述行星轮的摩擦面上沿径向方向设置有导孔，所述导孔内同轴心活动设置有实心的失速制动柱，所述导孔的下端同轴心连通有弹簧腔，所述弹簧腔的腔底固定设置有永磁块，所述弹簧腔内同轴心设置有铁盘，所述铁盘被磁性吸附在所述永磁块上，所述弹簧腔内的弹簧向下弹性顶压所述铁盘，所述失速制动柱的下端通过联动杆同轴心连接所述铁盘；所述行星轮沿自身轴线旋转时，所述失速制动柱会产生离心力；所述两行星轮控制力臂之间固定连接有运动干涉杆，所述运动干涉杆的长度方向与所述行星轮的轴线方向平行，且所述运动干涉杆与所述行星轮的摩擦面间隙配合，所述失速制动柱的末端因受足够的离心力从导孔内向外顶出一部分后，所述失速制动柱的顶出部分与运动干涉杆会发生运动干涉，从而使行星轮沿自身轴线旋转停止。进一步的，汽车被动轮的制动能量回收系统的工作方法如下：汽车正常行驶时：左液压顶出杆和右液压顶出杆均处于向内缩回的状态，此时左发电单元与右制动单元在回位弹簧的回拉作用下处于相互合拢的状态，此时行星轮的摩擦面和弧形刹车片均与制动内筒的筒内壁处于分离状态，此时被动轮的轮毂单元的轮毂为自由旋转的状态；汽车在正常速度下行驶的过程中触发刹车系统时：制动液压缸使左液压顶出杆和右液压顶出杆同步向外顶出，从而使左发电单元与右制动单元做相互张开的运动；右液压顶出杆向外顶出的过程中会推动圆弧形制动蹄沿铰接轴顺时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车被动轮的制动能量回收系统，包括被动轮的轮毂单元(1)，还包括固定在车架(2)上的固定轴支架(49)，所述固定轴支架(49)上固定连接有水平的固定轴(6)；所述固定轴(6)通过第一轴承(5)与所述被动轮的轮毂单元(1)转动配合；/n其特征在于：所述被动轮的轮毂单元(1)包括轮毂(17)，所述轮毂(17)的内圈两端分别同轴心一体化连接有轴承内筒(4)和制动内筒(18)；所述固定轴(6)通过所述第一轴承(5)与所述轴承内筒(4)转动配合；/n所述固定轴(6)的末端固定连接有沿轴线方向延伸的制动器支架(7)，所述制动器支架(7)伸入所述制动内筒(18)的围合范围内，所述制动器支架(7)上固定安装有发电式制动器，所述发电式制动器能向外抱紧所述制动内筒(18)的筒内壁(89)，从而实现对轮毂(17)的制动。/n

【技术特征摘要】
1.汽车被动轮的制动能量回收系统，包括被动轮的轮毂单元(1)，还包括固定在车架(2)上的固定轴支架(49)，所述固定轴支架(49)上固定连接有水平的固定轴(6)；所述固定轴(6)通过第一轴承(5)与所述被动轮的轮毂单元(1)转动配合；
其特征在于：所述被动轮的轮毂单元(1)包括轮毂(17)，所述轮毂(17)的内圈两端分别同轴心一体化连接有轴承内筒(4)和制动内筒(18)；所述固定轴(6)通过所述第一轴承(5)与所述轴承内筒(4)转动配合；
所述固定轴(6)的末端固定连接有沿轴线方向延伸的制动器支架(7)，所述制动器支架(7)伸入所述制动内筒(18)的围合范围内，所述制动器支架(7)上固定安装有发电式制动器，所述发电式制动器能向外抱紧所述制动内筒(18)的筒内壁(89)，从而实现对轮毂(17)的制动。


2.根据权利要求1所述的汽车被动轮的制动能量回收系统，其特征在于：所述发电式制动器包括左发电单元和右制动单元；所述左发电单元与右制动单元能做相互张开或相互合拢的运动，左发电单元与右制动单元相互张开时，所述左发电单元顶压所述制动内筒(18)的左侧内壁，且右制动单元顶压抱紧所述制动内筒(18)的右侧内壁。


3.根据权利要求1所述的汽车被动轮的制动能量回收系统，其特征在于：还包括水平固定安装的制动液压缸(20)，所述制动液压缸(20)的两端为左右对称的左液压顶出杆(25)和右液压顶出杆(26)；左液压顶出杆(25)和右液压顶出杆(26)同步向外顶出能带动所述左发电单元与右制动单元做相互张开的运动。


4.根据权利要求3所述的汽车被动轮的制动能量回收系统，其特征在于：左发电单元与右制动单元之间连接有回位弹簧(41)，左液压顶出杆(25)和右液压顶出杆(26)同步向内缩回时，所述回位弹簧(41)将左发电单元与右制动单元回拉至相互合拢。


5.根据权利要求4所述的汽车被动轮的制动能量回收系统，其特征在于：所述发电式制动器还包括竖向的支架梁(9)，所述制动器支架(7)的末端固定连接所述支架梁(9)的中部，所述支架梁(9)的上端通过上固定件(19)与所述制动液压缸(20)固定支撑连接；所述支架梁(9)的下端通过下固定件(19)固定支撑连接有水平的第一铰接支座(23)，还包括与第一铰接支座(23)平行的第二铰接支座(24)；所述第一铰接支座(23)的右端与第二铰接支座(24)的右端之间固定连接有铰接轴(21)，铰接轴(21)的轴线与所述轮毂(17)轴线平行；
所述右制动单元包括圆弧形制动蹄(31)，圆弧形制动蹄(31)的顺时针端为铰接部(48)，所述铰接部(48)铰接连接在所述铰接轴(21)上，所述圆弧形制动蹄(31)沿所述铰接轴(21)旋转；所述圆弧形制动蹄(31)的圆弧逆时针端为右圆弧顶头(28)，所述右圆弧顶头(28)顶压在所述右液压顶出杆(26)的右端面(26.1)，所述右液压顶出杆(26)的顶出运动能推动所述圆弧形制动蹄(31)沿铰接轴(21)顺时针旋转；所述右液压顶出杆(26)做缩回运动时，圆弧形制动蹄(31)在回位弹簧(41)的回拉下沿铰接轴(21)逆时针旋转，使右圆弧顶头(28)始终顶压在所述右液压顶出杆(26)的右端面(26.1)；
所述圆弧形制动蹄(31)沿自身弧体外缘一体化设置弧形的刹车片基板(32)，所述刹车片基板(32)沿外弧面固定有弧形刹车片(30)，所述右液压顶出杆(26)顶出状态时，弧形刹车片(30)与制动内筒(18)的右侧内壁抱紧贴合。


6.根据权利要求5所述的汽车被动轮的制动能量回收系统，其特征在于：
所述左发电单元包括行星轮(16)，所述行星轮(16)的外轮面为摩擦面(35)，所述摩擦面(35)上设置有环槽(34)，所述环槽(34)内呈圆周阵列设置有传动齿体(90)；
所述第一铰接支座(23)和第二铰接支座(24)远离铰接轴(21)的一端分别设置有同轴心的第一轴承孔(84)和第二轴承孔(83)，所述左发电单元还包括同轴心穿过所述第一轴承孔(84)和第二轴承孔(83)的输出轴(37)，所述输出轴(37)通过轴承与第一轴承孔(84)和第二轴承孔(83)转动配合；所述输出轴(37)上同轴心一体化连接有中心齿轮(36)，所述中心齿轮(36)与环槽(34)内的传动齿体(90)啮合；行星轮(16)的两侧还包括一对长条形的行星轮架(12)，所述行星轮架(12)的一端设置有第三轴承孔(81)，所述第三轴承孔(81)通过轴承与所述输出轴(37)转动配合，各所述行星轮架(12)的另一端固定连接有轴承座(14)，所述轴承座(14)内通过第一滚珠轴承(10)转动设置有行星轮轴(15)，所述行星轮(16)的轴心处的轴孔通过第二滚珠轴承(3)与所述所穿过的行星轮轴(15)转动配合；所述行星轮(16)在行星轮架(12)的约束下沿中心齿轮(36)的轴线周转，与此同时行星轮(16)还能沿自身的轴线自转，行星轮(16)自转时通过环槽(34)内的传动齿体(90)带动中心齿轮(36)沿自身轴线自转，中心齿轮(36)的自转会带动输出轴(37)旋转；
还包括一对行星轮控制力臂(38)，两所述行星轮控制力臂(38)的根部分别固定连接在行星轮(16)两侧的轴承座(14)上，还包括横向的左顶头安装梁(80)，左顶头安装梁(80)的两端分别固定连接两行星轮控制力臂(38)的末端，所述左顶头安装梁(80)远离行星轮控制力臂(38)的一侧固定设置有左弧形顶头(27)，所述左弧形顶头(27)顶压在所述左液压顶出杆(25)的左端面(25.1)，所述左液压顶出杆(25)的顶出运动能推动所述行星轮控制力臂(38)，使行星轮(16)在行星轮架(12)的约束下沿中心齿轮(36)的轴线逆时针周转；所述左液压顶出杆(25)做缩回运动时，行星轮控制力臂(38)在回位弹簧(41)的回拉下，使行星轮(16)在行星轮架(12)的约束下沿中心齿轮(36)的轴线顺时针周转，使左弧形顶头(27)始终顶压在所述左液压顶出杆(25)的左端面(25.1)；
所述左液压顶出杆(25)顶出状态时，行星轮(16)的摩擦面(35)顶压所述制动内筒(18)的左侧内壁，从而使行星轮(16)与所述制动内筒(18)的左侧内壁滚动配合；
所述支架梁(9)上还固定安装有发电机(11)，所述输出轴(37)与所述发电机(11)内部的机芯转子同步连接；所述输出轴(37)带动发电机(11)内部的机芯转子旋转。


7.根据权利要求6所述的汽车被动轮的制动能量回收系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾伟璐，周鹏飞，许志鹏，
申请(专利权)人：盐城工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32