液电馈能式减振器制造技术

本发明专利技术是一种液电馈能式减振器，其包括液压回路、工作室和活塞，该工作室由隔板（１３）分隔为活塞工作腔与蓄能发电腔两部分，其中：活塞位于活塞工作腔中，其通过活塞推杆（８）与外部的上安装基座（７）相连；液压马达（４）位于蓄能发电腔中，其通过传动轴与外部的旋转发电机（５）相连；蓄能器（３）位于蓄能发电腔中，其位于隔板（１３）下方；液压回路与多个单向阀（６）构成液压整流桥，液压回路采用在活塞外布置外接管路或将活塞设计成内外腔的形式。本发明专利技术结构简单，零部件较少，体积小，可以将汽车振动产生的能量完全用于做功，能有效地回收振动能量，并且具有优于现有减振器的减振效果，还能延长发电机使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减振器，特别是涉及一种用于车辆悬架系统的液电馈能式减振器，并具有将一部分振动能量回收的功能，还可以作为作动器实现悬架系统的主动或半主动控 制。
技术介绍
车辆在路面上行驶时，路面的颠簸以及车辆的加减速、转向等操作会导致簧载质量与非簧载质量之间产生相对振动，减振器以摩擦的形式将这部分机械能转变为热能耗散掉，从而衰减车辆的振动。如果能够将这些能量加以回收利用，则可以降低汽车能耗，从而实现节约能源的目的。本专利技术正是基于这样一种思想，即用具有能量回收功能的减振器替代传统的减振器，将原本被减振器所耗散的能量回收，实现一条新的汽车节能途径。 现有的通过发电机回收振动能量的馈能式减振器的形式多样，但都存在一定缺陷。 如中国专利ZL00232651. 5描述的是将直线电机利用到减振器中，将直线运动机 械能直接转换成电能或将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的 传动装置，能抵消道路冲击的同时回收部分能量。其缺点是直线电机较旋转电机的漏磁通 大，阻尼力小，不能适用于重型车辆；其功率因素及效率等电气性能较低，能量回收效率一 般；直线电机减振器的支撑结构复杂且易失效，结构可靠性一般；直线电机的价格昂贵，支 撑结构复杂，制造成本高。 中国专利ZL02203432. 3描述的是在传统悬架系统中加了一套曲柄连杆机构，将 车轮的上下振动转变成电机的旋转运动。中国专利ZL200620090847. 4描述的是用电机和 齿轮齿条机构取代减振器，用连杆机构将电动/发电机固定在簧载质量上，齿条直接连接 在非簧载质量上，齿轮与电动/发电机转子相连。齿轮与齿条啮合后，电动/发电机及齿轮 齿条机构整体构成馈能悬架的馈能元件。这两项技术均为汽车产生一个往复振动，该装置 只拾取约一半的能量，因为有一半的时间用于装置的部件复位，能量回收效率低；而且上述 两项技术的装置体积和质量都比较大，安装时有难度。 中国专利公开号1626370A描述的是采用滚珠丝杠机构，将簧载质量与非簧载质 量之间的直线运动转变成电机转子的转动。电机与滚珠丝杠机构组成馈能元件，将回收的 能量输送给充电电路及电池。车辆行驶过程中，馈能减振器随路面不平作伸张和压縮运动， 滚珠螺母沿轴向作上下平动，带动滚珠螺杆和电机转子作正反转动，电机根据控制指令工 作于电动或制动状态，从而主动缓冲和衰减由路面不平引起的、并由车轮传导至车身的冲 击和振动，并回收能量。齿轮齿条式或滚珠丝杆式等用机械装置将直线运动转变为转动的 能量回收系统的缺点是受传动系内部间隙的影响，系统对高频信号的频响函数不为零。如 滚珠丝杆式在低频范围内且地面激励幅度大时，其能量回收效率和悬架特性较好；而当系 统频率较高时，其悬架特性还不如被动悬架，也无法回收能量，导致系统整体效率较低。 以上将直线运动转变为转动的技术中，电机与传动系统都是固态连接，这导致电机会随着系统振动不断改变旋转方向和反复电机转速由0- >加速- >减速- > 电机转速 0的循环，产生大量"惯量损失"。这不仅会极大的縮短发电机寿命，也会使得发电机在整个 振动过程中只有很少的时间或完全没有时间进行发电，造成整个馈能系统效率低下，以至 于不能适用于实际应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高效的、便于安装、便于维护、能够应用于所有车型汽车或其它机动车的液电馈能式减振器。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案 本专利技术提供的液电馈能式减振器，其包括液压回路、工作室和活塞。该工作室由隔 板分隔为活塞工作腔与蓄能发电腔两部分，其中活塞位于活塞工作腔中，其通过活塞推杆 与外部的上安装基座相连；液压马达位于蓄能发电腔中，其通过传动轴与外部的旋转发电 机相连；蓄能器位于蓄能发电腔中，其位于隔板下方。液压回路与多个单向阀构成液压整流 桥，液压回路采用在活塞外布置外接管路或将活塞设计成内外腔的形式。 本专利技术提供的液电馈能式减振器，其用途是在汽车或其它机动车行驶时，其在路 面的颠簸以及车辆的加减速、转向操作所导致簧载质量与非簧载质量之间产生相对振动的 能量，由本专利技术减振器替代传统的减振器提供阻尼并吸收利用该能量。 本专利技术与现有技术相比具有以下主要的优点 其一.能将汽车振动产生的能量完全用于做功。 采用机_电_液的混合系统，利用液压系统的灵活性使本馈能式减振器在将直线 运动转变为转动的过程中避免发电机的反转，不产生惯量损失，可增大能量回收效率，并延 长发电机寿命。 其二 .能有效地回收振动能量，并且具有优于现有减振器的减振效果。 能够克服纯机械式馈能式减振器中由于传动元件的配合间隙导致的悬架高频响应特性较差的缺陷，使汽车在任何路面上都能有效地回收振动能量，具有优于现有减振器的减振效果。 其三.结构简单，零部件较少，体积小。基于该种形式减振器建立的悬架系统，即 节能环保又能够提高悬架的减振性能，具有重要的现实意义。附图说明 图1是本专利技术的基本原理图。 图2是本专利技术的结构示意图。 图中1.活塞；2.液压整流桥；3.蓄能器；4.液压马达；5.旋转发电机；6.单向 阀；7.上安装基座；8.活塞推杆；9.上盖；10.第一油封；11.第一单向阀；12.第二单向阀； 13.隔板；14.低压管路；15.第二油封；16.下安装基座；17.下盖；18.第三单向阀；19.第 四单向阀；20.第五单向阀；21.高压管路。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。 本专利技术提供的是一种应用于车辆
的液电馈能式减振器。它采用 机_电_液的混合系统，其工作原理是通过液压整流桥将由地面不平引起的簧载质量与非 簧载质量的相对直线运动转变成方向不变的液压流驱动液压马达旋转，由液压马达带动发 电机发电，从而将振动机械能转化为电能予以回收。其基本结构如图l所示主要包括活塞 1、液压整流桥2、蓄能器3、液压马达4和旋转发电机5。汽车振动时，活塞通过往复运动做 功将机械能转化为液压能。液压整流桥由高压管路、低压管路和若干单向阀实现，其中不设 阻尼孔，尽量减小液体流动中产生的热损失。这种形式既可以将振动时拉伸与压縮的势能 充分利用，又可避免发电机反转带来的惯量损失，增大发电机的发电效率，延长发电机使用 寿命。减振器系统所需的阻尼力主要由发电机工作室产生的反电动势的反作用力提供。 液压整流桥2由液压回路和多个单向阀构成，其中液压回路可在活塞外布置外接 管路或将活塞设计成内外腔的形式构成。其主要功能是将汽车振动导致减振器活塞的直线 运动转变为液压马达的旋转运动，由液压马达驱动发电机发电。其原理是将活塞拉伸和压 縮行程产生的不同流动方向的液压波动整流为流动方向相同的液压波动，使液压流对液压 马达做功连续，从而达到避免发电机反转的目的。单向阀可以选择多种形式，应尽量使用阻 抗小，动态响应灵敏，密封性好，可靠性高的单向阀。 蓄能器3可以采取皮囊式或活塞弹簧式，其作用是储存能量，使液压波动尽量平 稳。由于地面的不平特性导致汽车在行驶过程中有可能会出现峰值很高的激励，蓄能器将 高振幅时地面激励的一部分能量吸收储存起来，然后在地面激励较小时逐渐释放能量，使 得发电机运转的更平顺，以提高发电效率。 液压马达4要求体积小，效率高，市场上有多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液电馈能式减振器，包括液压回路、工作室和活塞，其特征在于该工作室由隔板（１３）分隔为活塞工作腔与蓄能发电腔两部分，其中：活塞位于活塞工作腔中，其通过活塞推杆（８）与外部的上安装基座（７）相连；液压马达（４）位于蓄能发电腔中，其通过传动轴与外部的旋转发电机（５）相连；蓄能器（３）位于蓄能发电腔中，其位于隔板（１３）下方；液压回路包含由多个单向阀（６）构成的液压整流桥，液压回路采用在活塞外布置外接管路或将活塞设计成内外腔的形式。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：过学迅，徐琳，吴昊天，张成才，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]