Рекуператор транспортного средства с упругими элементами

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к рекуператорам транспортных средств. Рекуператор транспортного средства с упругими элементами содержит два первичных вала и вторичные оси. Кроме того, имеются конические передачи и фрикционные электромагнитные муфты, соединяющие рекуператор с валом отбора мощности. На первичных валах и вторичных осях установлены упругие элементы в виде пружин кручения. На первичных валах и вторичных осях установлены цилиндрические шестерни. Достигается уменьшение расхода топлива. 6 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах транспортных средств с целью уменьшения расхода топлива за счет рекуперации энергии торможения.

Известен накопитель механической энергии (патент на полезную модель №160201), состоящий из неподвижной оси накопителя, на которой жестко закреплен четырехлучевой кронштейн. На концах кронштейна закреплены четыре оси, на которых с возможностью вращения установлены шестерни, находящиеся в зацеплении с центральной шестерней. Шестерни установлены на осях кронштейна с образованием полостей, в которых размещены накопители потенциальной энергии, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг осей кронштейна и прикрепленных своими концами к осям кронштейна и шестерням. На корпусе центральной шестерни жестко закреплена коническая шестерня накопителя, одновременно находящаяся в зацеплении с входной конической шестерней и выходной конической шестерней. Входная и выходная конические шестерни установлены с возможностью вращения относительно вала отбора мощности посредством подшипников и содержат электромагнитные фрикционные муфты, передающие вращение посредством шлицевых соединений. Однако такой накопитель позволяет рекуперировать энергию торможения транспортного средства в небольших количествах, так как пружины кручения, установленные в нем, имеют малое количество витков и, соответственно, обладают низкой энергоемкостью.

Задачей предлагаемого изобретения является создание рекуператора, способного накапливать потенциальную энергию упругодеформированных элементов в таком количестве, которого будет достаточно для эффективной рекуперации энергии торможения в широком диапазоне скоростей движения.

Техническим результатом является уменьшение расхода топлива в двигателе транспортного средства за счет накопления энергии при рекуперативном торможении и последующего использования накопленной энергии для трогания с места и разгона.

Технический результат достигается предлагаемым рекуператором транспортного средства с упругими элементами (впоследствии - рекуператор), содержащим два первичных вала, установленных на радиально-упорных подшипниках с возможностью вращения, а также вторичные оси, установленные на радиальных подшипниках с возможностью вращения. На первичных валах установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг валов, а на вторичных осях установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг осей. Пружины кручения, навитые вокруг первичных валов, соединяют своими концевыми зацепами первичные валы с цилиндрическими шестернями, которые установлены на первичных валах и вторичных осях с возможностью вращения относительно них. Концевые зацепы пружин кручения, навитых вокруг вторичных осей, закреплены в цилиндрических шестернях, установленных на противоположных концах осей.

На концах первичных валов жестко закреплены конические шестерни рекуператора, одновременно находящиеся в зацеплении с входной конической шестерней и выходной конической шестерней, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности посредством радиально-упорных подшипников. Корпус входной конической шестерни имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной сжатия и электромагнитной катушкой образует входную электромагнитную фрикционную муфту. Корпус выходной конической шестерни также имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной сжатия и электромагнитной катушкой образует выходную электромагнитную фрикционную муфту.

Полумуфты установлены с возможностью перемещения вдоль вала отбора мощности и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений.

Применение предлагаемого рекуператора позволит уменьшить расход топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении с последующим ее использованием для трогания с места и разгона транспортного средства.

На фиг. 1 и 2 изображен рекуператор в нейтральном положении.

На фиг. 3 и 4 изображен рекуператор в положении, соответствующем рекуперативному торможению (накоплению энергии).

На фиг. 5 и 6 изображен рекуператор в положении, соответствующем троганию с места и разгону (отдаче накопленной энергии).

Рекуператор содержит два первичных вала 1 и 2, установленные на радиально-упорных подшипниках 3 с возможностью вращения, а также вторичные оси 4-8, установленные на радиальных подшипниках 9 с возможностью вращения. На первичных валах 1, 2 установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения 10, навитых вокруг валов, а на вторичных осях 4-8 установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения 11-15, навитых вокруг осей. Пружины кручения 10, навитые вокруг первичных валов 1 и 2, соединяют своими концевыми зацепами первичные валы 1 и 2 с цилиндрическими шестернями 16, которые установлены на первичных валах 1, 2 и вторичных осях 4-8 с возможностью вращения относительно них. Концевые зацепы пружин кручения 11-15, навитых вокруг вторичных осей 4-8, закреплены в цилиндрических шестернях 16, установленных на противоположных концах осей.

На концах первичных валов 1 и 2 жестко закреплены конические шестерни рекуператора 17 и 18, одновременно находящиеся в зацеплении с входной конической шестерней 19 и выходной конической шестерней 20, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности 21 посредством радиально-упорных подшипников 22 и 23. Корпус входной конической шестерни 19 имеет площадку под контакт 24, которая вместе с полумуфтой 25, пружиной сжатия 26 и электромагнитной катушкой 27 образует входную электромагнитную фрикционную муфту 28. Корпус выходной конической шестерни 20 также имеет площадку под контакт 29, которая вместе с полумуфтой 30, пружиной сжатия 31 и электромагнитной катушкой 32 образует выходную электромагнитную фрикционную муфту 33.

Полумуфты 25 и 30 установлены с возможностью перемещения вдоль вала отбора мощности 21 и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений, соответственно, 34 и 35.

Рекуператор работает следующим образом.

При движении транспортного средства рекуператор находится в нейтральном положении (фиг. 1 и 2): электромагнитные фрикционные муфты 28 и 33 разомкнуты, вал отбора мощности 21 с полумуфтами 25 и 30 свободно вращается, а рекуператор неподвижен.

При рекуперативном торможении вращение с вала отбора мощности 21 необходимо передать на рекуператор (фиг. 3 и 4). Для этого на электромагнитную катушку 27 подается напряжение под действием магнитного поля, возбуждаемого в ней, полумуфта 25, вращающаяся вместе с валом отбора мощности 21, прижимается к площадке контакта 24 и приводит во вращение входную коническую шестерню 19. Вращение с входной конической шестерни 19 посредством зубчатого зацепления передается на конические шестерни рекуператора 17 и 18, которые начинают вращаться в противоположные стороны вместе с первичными валами 1 и 2. Вращаясь, валы 1 и 2 закручивают пружины кручения 10, расположенные на них, а через зубчатые зацепления цилиндрических шестерен 16 закручивают пружины кручения 11-15, расположенные на вторичных осях 4-8. При этом в пружинах кручения 10-15 накапливается потенциальная энергия упругой деформации.

Впоследствии для трогания с места и разгона транспортного средства вращение с рекуператора необходимо передать обратно на вал отбора мощности 21 (фиг. 5 и 6). Для этого с электромагнитной катушки 27 напряжение переключается на электромагнитную катушку 32 под действием магнитного поля, возбуждаемого в ней, полумуфта 30 прижимается к площадке контакта 29. При этом входная электромагнитная фрикционная муфта 28 размыкается под действием пружины сжатия 26, а выходная электромагнитная фрикционная муфта 33, наоборот, замыкается. Скрученные пружины кручения 10-15 приводят во вращение первичные валы 1 и 2 вместе с коническими шестернями рекуператора 17 и 18, которые заставляют вращаться входную 19 и выходную 20 конические шестерни. Посредством включенной выходной электромагнитной фрикционной муфты 33 и шлицевого соединения 35 вращение с выходной конической шестерни 20 передается на вал отбора мощности 21.

Таким образом, рекуператор отдает потенциальную энергию упругодеформированных пружин 10-15, после чего напряжение в электромагнитной катушке 32 отключается, под действием пружины сжатия 31 выходная электромагнитная фрикционная муфта 33 размыкается и рекуператор снова переходит в нейтральное положение.

Рекуператор транспортного средства с упругими элементами, содержащий два первичных вала, установленные на радиально-упорных подшипниках с возможностью вращения, а также вторичные оси, установленные на радиальных подшипниках с возможностью вращения, на первичных валах установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг валов, а на вторичных осях установлены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг осей, пружины кручения, навитые вокруг первичных валов, соединяют своими концевыми зацепами первичные валы с цилиндрическими шестернями, которые установлены на первичных валах и вторичных осях с возможностью вращения относительно них, концевые зацепы пружин кручения, навитых вокруг вторичных осей, закреплены в цилиндрических шестернях, установленных на противоположных концах осей, на концах первичных валов жестко закреплены конические шестерни рекуператора, одновременно находящиеся в зацеплении с входной конической шестерней и выходной конической шестерней, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности посредством радиально-упорных подшипников, корпус входной конической шестерни имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной сжатия и электромагнитной катушкой образует входную электромагнитную фрикционную муфту, корпус выходной конической шестерни также имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной сжатия и электромагнитной катушкой образует выходную электромагнитную фрикционную муфту, полумуфты установлены с возможностью перемещения вдоль вала отбора мощности и передачи вращения при включении муфт посредством шлицевых соединений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аппаратам преобразования энергии, а более конкретно, к средствам, которые вращают генератор, используя поток волн. Устройство преобразования энергии содержит ведущий вал (10), передающий вал (20), силовой вал (30), первое (13,31) и второе (23, 31) входные устройства.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к рекуперации энергии торможения. Рекуператор содержит вал рекуператора, на котором жестко закреплено четырехлучевое водило и установлена с помощью подшипников центральная шестерня с возможностью поворота вокруг вала рекуператора.

Группа изобретений относится к машиностроению. Способ заключается в том, что обод маховика выполняют из лент магнитопласта, намагниченных поперек ее толщины.

Изобретение относится к управлению транспортными средствами с прицепами. В способе управления n-осным прицепом тягача определяют скорость вращения колес прицепа, передают ее в блок управления, в который также передают сигналы от тормозной системы тягача.

Комбинированный регулятор инерции состоит из установленного на задний вал отбора мощности трактора моноблочной схемы легкосплавного металлического кожуха цилиндрического типа с передней фиксирующей и тыльной установочной резьбовыми крышками, внутри которого находятся три плоских диска-маховика с центральным крепежным отверстием и направляющими, на которые установлены подвижные дисбалансные грузы, поджатые возвратными винтовыми пружинами, также размещенные параллельно, но со смещением на один установочный шлиц, на заднем валу отбора мощности.

Группа изобретений относится к электрическим транспортным средствам, характеризующимся заряжаемыми механическими аккумуляторами, например маховиками. Маховичный аккумулятор состоит из трех маховичных накопителей энергии идентичной конструкции.

Маховиковый аккумулятор инерции относится к области машиностроения, в частности к инерционным установкам, устанавливаемым на колесные тракторы с задним приводом вала отбора мощности, аккумулирующим механическую энергию вращения и движения инерциальных грузов, в целях преодоления кратковременных нагрузок на двигатель и трансмиссию трактора в работе, возникающих вследствие кратковременного падения передаваемой мощности или оборотов двигателя, а также увеличения эксплуатационной долговечности, надежности систем трактора и снижения общего расхода топлива.

Изобретение относится к устройству силовых приводов вращательного движения, в частности к инерционным системам накопления и преобразования энергии, и может быть использовано, например, для привода транспортных средств и различных машин.

Изобретение может применяться в легковых и грузовых автомобилях различного назначения и грузоподъемности и в пусковых двигателях строительной, сельскохозяйственной, армейской техники и других устройствах.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах транспортных средств. Аккумулятор механической энергии включает вал (1), на котором жестко закреплен четырехлучевой кронштейн (2) и установлены барабан (4) и обгонная муфта (19).

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к тормозным устройствам с утилизацией поглощаемой при торможении энергии. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям тормозов кривошипных прессов, предназначенных для поглощения энергии движущихся элементов конструкции исполнительного механизма пресса.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции тормозов кривошипных прессов, предназначенных для поглощения энергии ведомой части муфты пресса после ее выключения и удерживания исполнительного механизма вместе с частью привода в положении, соответствующем верхнему положению ползуна.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции тормозов кривошипных прессов, предназначенных для поглощения энергии ведомой части муфты пресса после ее выключения и удерживания исполнительного механизма вместе с частью привода в положении, соответствующем верхнему положению ползуна.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозам кривошипных прессов, предназначенных для поглощения энергии движущихся элементов конструкции исполнительного механизма пресса и ведомой части муфты.

Изобретение относится к области тормозных устройств с утилизацией поглощаемой при торможении энергии, а именно к пружинным тормозам автомобильного транспорта. .

Изобретение относится к тормозным устройствам с утилизацией поглощаемой при торможении энергии преимущественно для автомобильного транспорта. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механизмах, работающих с частыми остановками и интенсивными разгонами, например для автомобилей преимущественно в городских условиях.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в садчиках и пакетировщиках кирпича. .

Изобретение относится к управлению транспортными средствами с прицепами. В способе управления n-осным прицепом тягача определяют скорость вращения колес прицепа, передают ее в блок управления, в который также передают сигналы от тормозной системы тягача.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к рекуператорам транспортных средств. Рекуператор транспортного средства с упругими элементами содержит два первичных вала и вторичные оси. Кроме того, имеются конические передачи и фрикционные электромагнитные муфты, соединяющие рекуператор с валом отбора мощности. На первичных валах и вторичных осях установлены упругие элементы в виде пружин кручения. На первичных валах и вторичных осях установлены цилиндрические шестерни. Достигается уменьшение расхода топлива. 6 ил.

Наверх