【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电动车辆振动能量回收，特别涉及一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置。
技术介绍
1、目前，由于动力电池的能量密度较低，电动拖拉机的续航里程和工作效率都受到一定限制。电动拖拉机在行驶过程中会遇到过沟渠、爬田埂、越泥泞等情况，在地面的激励下车身会产生较强的振动，这为振动能量的俘获和再利用创造了有利条件。田间地面激励与道路激励相比具有宽频、大幅值特性，因此需要一种适应频带宽、回收效率高的电动拖拉机振动馈能装置将浪费掉的振动能量转换为电能给动力电池充电，进而提高电动拖拉机的续航里程。
2、目前，电动车辆馈能装置结构主要分为曲柄连杆式、直线电机式、液压式、滚珠丝杠式、滚压式。分析各类结构形式可以发现，曲柄连杆式体积较大，不利于空间布置；直线电机式存在阻尼效果不佳，可靠性相对较低的不足；液压式存在液压油损失和摩擦生热现象，机械效率偏低；滚珠丝杠式体积相对较小，阻尼力基本满足要求，但传动部分效率低；滚压式的压电结构紧凑，但受其传动形式的影响能量转化率不足。与此同时，目前馈能装置大多仅采用单一能量转换机制，能量回收效率较低。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，具有结构紧凑可靠、能量回收效率高且兼顾减震作用的特点。
2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
3、一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，包括压电馈能模块a、机械电磁馈能模块b、上箱体1、第
4、所述上箱体1顶部用于连接电动拖拉机的电池组；所述下箱体4底部连接电动拖拉机底盘；
5、所述压电馈能模块a和所述机械电磁馈能模块b安装在下箱体4内部；
6、所述第一减震弹簧2的底部设置于下箱体4上，顶部与上箱体1相连；所述环形滚珠3的环面竖直，所述挡板9为竖直挡板，所述上箱体1与下箱体4之间通过所述环形滚珠3和所述挡板9相连接，使得上箱体1能够相对于下箱体4上下振动；
7、所述第二减震弹簧10的底部设置于所述压电馈能模块a的上盖板7上，顶部与所述上箱体1的第八连接杆41的相连。
8、所述上箱体1包括第一连接杆31、第二连接杆32、第三连接杆36、第四连接杆37、第五连接杆38、第六连接杆39、第七连接杆40、第八连接杆41、第九连接杆42、第十连接杆43、深沟球轴承44、第一轴承座11、第二轴承座8、第三轴承座15；
9、所述连接杆均为长方体空心钢管，所述第一连接杆31和第四连接杆37设置于第六连接杆39下方，用于固定所述第二连接杆32和第三连接杆36的两端；所述第九连接杆42和第十连接杆43设置于两个第四连接杆37之间，分别用于安装第一轴承座11和第三轴承座15；所述第二轴承座8的两端分别安装于第九连接杆42和第十连接杆43上；所述第五连接杆38用于连接和固定第九连接杆42和第十连接杆43；所述第六连接杆39与第七连接杆40首尾连接，所述第八连接杆41设置于第六连接杆39上，用于连接电动拖拉机的电池组；所述深沟球轴承44安装于第一轴承座11、第二轴承座8和第三轴承座15上，分别用于安装齿轮轴13和第二锥齿轮轴26。
10、所述下箱体4包括第十一连接杆45、第十二连接杆46、第十三连接杆47、第十四连接杆48、第十五连接杆49、第十六连接杆50、第十七连接杆51、第十八连接杆52、第十九连接杆53、第二十连接杆54、第二十一连接杆55、第二十二连接杆56和第二十三连接杆57；
11、所述连接杆均为长方体空心钢管，所述第二十三连接杆57与第十二连接杆46首尾相连构成下箱体4的底部，所述第十八连接杆52与第十九连接杆53首尾相连构成下箱体4的顶部；所述第十一连接杆45和第十五连接杆49设置于下箱体4的底部，用于连接下箱体4的顶部；所述第十三连接杆47、第十四连接杆48和第十六连接杆50设置于下箱体4的底部的第十二连接杆46上，其中第十三连接杆47和第十四连接杆48用于安装所述压电馈能模块a的下底板18；所述第十七连接杆51的两端设置于第十六连接杆50，用于固定所述第二十二连接杆56的底部；所述第二十一连接杆55一端设置于第二十连接杆54，一端用于固定第二十二连接杆56的背部；所述第二十二连接杆56用于安装齿条29。
12、所述第一减震弹簧2的底部安装于所述下箱体4的第十四连接杆48上，顶部与上箱体1的第八连接杆41相连。
13、所述环形滚珠3包括导轨33、滚珠34和底座35，所述滚珠34安装于导轨33内，沿导轨33旋转，所述导轨33安装于所述底座35上，底座33安装于上箱体1的第二连接杆32和第三连接杆36上。
14、所述挡板9设置于下箱体4的第十五连接杆49上，与所述环形滚珠3相连接，使环形滚珠3可沿挡板9上下滚动。
15、所述压电馈能模块a包括保护板5、第三减震弹簧6、上盖板7、长立柱16、支点17、下底板18、杠杆19、短立柱20、压电基体21、压电陶瓷22和缓冲弹簧23；
16、压电馈能模块a安装于下箱体4的第十三连接杆47和第十四连接杆48上；所述上盖板7、下底板18和保护板5均为长方体钢板，下底板18与保护板5连接；所述上盖板7的底部通过第三减震弹簧6与保护板5连接，使上盖板7上下往复振动；所述压电基体21安装于长立柱16和短立柱20之间，所述压电陶瓷22设置于所述压电基体21上；所述支点17设置于杠杆19的底部1/3凹槽处，杠杆19可沿所述支点17上下转动；所述长立柱16的底部与杠杆19相铰接，用于触发杠杆19使其向下转动；所述短立柱20设置于杠杆19上，用于带动压电基体21向上转动并压缩缓冲弹簧23；所述缓冲弹簧23的底部设置于所述短立柱20上，顶部与上盖板7的底部相连。
17、所述机械电磁馈能模块b包括齿轮轴13、齿条29、第一锥齿轮12、第二锥齿轮27、第二锥齿轮轴26、第三锥齿轮14、第一单向离合器28、第二单向离合器30、联轴器24和直流发电机25；机械电磁馈能模块b的齿轮轴13两端通过所述深沟球轴承44安装于所述第一轴承座11和所述第三轴承座15内部；所述第二锥齿轮轴26通过所述深沟球轴承44安装于所述第二轴承座8内部；所述齿条29与所述齿轮轴13相啮合，齿条29的下端固定于下箱体4的第十七连接杆51，背面固定于下箱体4的第二十二连接杆56上；所述第一锥齿轮12和第三锥齿轮14通过第一单向离合器28和第二单向离合器30安装于所述齿轮轴13上，二者同时与所述第二锥齿轮27相啮合；所述第二锥齿轮轴26通过所述联轴器24与所述直流发电机25连接。
18、所述上箱体1的第八连接杆41通过铰链与电动拖拉机锂电池组连接，所述下箱体4的第二十三连接杆57通过铰链连接在电动拖拉机底盘上。
19、本技术的有益效果：
20、1.本技术装置可以将电动拖本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，包括压电馈能模块(A)、机械电磁馈能模块(B)、上箱体(1)、第一减震弹簧(2)、环形滚珠(3)、下箱体(4)、第二减震弹簧(10)和挡板(9)；
2.根据权利要求1所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述上箱体(1)包括第一连接杆(31)、第二连接杆(32)、第三连接杆(36)、第四连接杆(37)、第五连接杆(38)、第六连接杆(39)、第七连接杆(40)、第八连接杆(41)、第九连接杆(42)、第十连接杆(43)、深沟球轴承(44)、第一轴承座(11)、第二轴承座(8)、第三轴承座(15)；
3.根据权利要求1所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述下箱体(4)包括第十一连接杆(45)、第十二连接杆(46)、第十三连接杆(47)、第十四连接杆(48)、第十五连接杆(49)、第十六连接杆(50)、第十七连接杆(51)、第十八连接杆(52)、第十九连接杆(53)、第二十连接杆(54)、第二十一连接杆(55)、第二十二连接杆(56)和第
4.根据权利要求3所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述第一减震弹簧(2)的底部安装于所述下箱体(4)的第十四连接杆(48)上，顶部与上箱体(1)的第八连接杆(41)相连。
5.根据权利要求3所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述环形滚珠(3)包括导轨(33)、滚珠(34)和底座(35)，所述滚珠(34)安装于导轨(33)内，沿导轨(33)旋转，所述导轨(33)安装于所述底座(35)上，底座(35)安装于上箱体(1)的第二连接杆(32)和第三连接杆(36)上。
6.根据权利要求3所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述挡板(9)设置于下箱体(4)的第十五连接杆(49)上，与所述环形滚珠(3)相连接，使环形滚珠(3)可沿挡板(9)上下滚动。
7.根据权利要求3所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述压电馈能模块(A)包括保护板(5)、第三减震弹簧(6)、上盖板(7)、长立柱(16)、支点(17)、下底板(18)、杠杆(19)、短立柱(20)、压电基体(21)、压电陶瓷(22)和缓冲弹簧(23)；
8.根据权利要求2所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述机械电磁馈能模块(B)包括齿轮轴(13)、齿条(29)、第一锥齿轮(12)、第二锥齿轮(27)、第二锥齿轮轴(26)、第三锥齿轮(14)、第一单向离合器(28)、第二单向离合器(30)、联轴器(24)和直流发电机(25)；机械电磁馈能模块(B)的齿轮轴(13)两端通过深沟球轴承(44)安装于所述第一轴承座(11)和所述第三轴承座(15)内部；所述第二锥齿轮轴(26)通过所述深沟球轴承(44)安装于所述第二轴承座(8)内部；所述齿条(29)与所述齿轮轴(13)相啮合，齿条(29)的下端固定于下箱体(4)的第十七连接杆(51)，背面固定于下箱体(4)的第二十二连接杆(56)上；所述第一锥齿轮(12)和第三锥齿轮(14)通过第一单向离合器(28)和第二单向离合器(30)安装于所述齿轮轴(13)上，二者同时与所述第二锥齿轮(27)相啮合；所述第二锥齿轮轴(26)通过所述联轴器(24)与所述直流发电机(25)连接。
...【技术特征摘要】
1.一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，包括压电馈能模块(a)、机械电磁馈能模块(b)、上箱体(1)、第一减震弹簧(2)、环形滚珠(3)、下箱体(4)、第二减震弹簧(10)和挡板(9)；
2.根据权利要求1所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述上箱体(1)包括第一连接杆(31)、第二连接杆(32)、第三连接杆(36)、第四连接杆(37)、第五连接杆(38)、第六连接杆(39)、第七连接杆(40)、第八连接杆(41)、第九连接杆(42)、第十连接杆(43)、深沟球轴承(44)、第一轴承座(11)、第二轴承座(8)、第三轴承座(15)；
3.根据权利要求1所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述下箱体(4)包括第十一连接杆(45)、第十二连接杆(46)、第十三连接杆(47)、第十四连接杆(48)、第十五连接杆(49)、第十六连接杆(50)、第十七连接杆(51)、第十八连接杆(52)、第十九连接杆(53)、第二十连接杆(54)、第二十一连接杆(55)、第二十二连接杆(56)和第二十三连接杆(57)；
4.根据权利要求3所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述第一减震弹簧(2)的底部安装于所述下箱体(4)的第十四连接杆(48)上，顶部与上箱体(1)的第八连接杆(41)相连。
5.根据权利要求3所述的一种压电-机械电磁复合式电动拖拉机振动馈能装置，其特征在于，所述环形滚珠(3)包括导轨(33)、滚珠(34)和底座(35)，所述滚珠(34)安装于导轨(33)内，沿导轨(33)旋转，所述导轨(33)安装于所述底座(35)上，底座(35)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王威，王旭东，王琪，宋玉玲，巩固，李梓强，赵洁，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：
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