專利名稱：一種模塊化制動儲能及利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機構(gòu)能量裝換裝置，具體的說是一種模塊化制動儲能及利用
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今大部分機械系統(tǒng)都會發(fā)生頻繁啟停，大量能量因制動而白白浪費。以汽車為例:每啟動一次的耗油量可以行駛3km,對發(fā)動機的磨損相當于50km的磨損量,每緊急制動一次，所浪費的油可行駛2km，對輪胎的磨損相當于行駛80km的磨損量。同時汽車在制動后起步加速及停車怠速階段的油耗，黑煙及其他排放顯著增多。

實用新型內(nèi)容當前各種機械系統(tǒng)由于頻繁制動造成巨大能量損失，為了將機械系統(tǒng)制動時所浪費能量回收并利用，本實用新型提供了一種模塊化制動儲能及利用裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種模塊化制動儲能及利用裝置，分為傳動模塊、控制模塊、儲能模塊和連接模塊，其特征在于:所述的傳動模塊由U型支座、鏈輪a、鏈輪b、軸a、軸b、齒輪和棘輪組成，鏈輪a和鏈輪b分別通過軸a和軸b連接齒輪配合在U型支座上，且兩個軸齒輪相互嚙合，鏈輪a和鏈輪b分別位于U型支座的兩外側(cè)；所述鏈輪b上連接有棘輪；所述的U型支座通過螺釘連接在底板上，底板上設(shè)有空心槽，空心槽與鏈輪b位置對應(yīng)。所述的控制模 塊位于傳動模塊的左側(cè)，主要由離合器和棘輪機構(gòu)兩個部分組成，離合器控制儲能模塊和傳動模塊的接合，棘輪機構(gòu)控制彈簧的回轉(zhuǎn)。離合器包括軸C、摩擦盤、閘桿、軸承、杠桿、T型支座，T型支座通過螺釘固定在底板上，所述的軸c連接在T型支座上，摩擦盤和軸承配合在軸c上，軸b的伸出端與摩擦盤的配合端連接；所述的閘桿由兩根支桿構(gòu)成，兩根支桿通過鉸鏈連接，閘桿的一端與摩擦盤的端面固定，另一端通過鉸鏈連接在軸承的外套上；所述的杠桿成L型，通過鉸鏈連接在軸承的內(nèi)套上且位于軸承的右方，杠桿的自由端上連接閘線。拉動固連在杠桿一端的閘線，杠桿另一端推動軸承進給，軸承的進給運動，通過推桿和萬向節(jié)的轉(zhuǎn)化，使閘桿拉動，從而實現(xiàn)離合器開始摩擦傳動。松開閘線后，杠桿在彈簧的回復(fù)力的作用之下，使閘桿回復(fù)原來位置，從而實現(xiàn)使離合器脫開的動作。離合器在平時是脫開的，只有在儲能和放能時才是摩擦傳動的。所述的棘輪機構(gòu)位于控制模塊的左側(cè)，包括棘輪和棘爪，棘輪和棘爪配合；棘輪固定安裝在軸c上且位于T型支座的左側(cè)，棘爪連接在T型支座上。棘輪的安置方向使得彈簧被擰緊時，彈簧軸能夠正常旋轉(zhuǎn)；而當彈簧想松開時，棘輪對其產(chǎn)生阻礙作用，使得彈簧的能量被固定住。只有需要彈簧放能時，才將棘輪的棘爪撥起。所述的儲能模塊位于棘輪機構(gòu)的左側(cè)，包括渦卷螺旋彈簧和渦簧盒；渦卷螺旋彈簧外加裝了渦簧盒保護彈簧，渦卷螺旋彈簧通過軸c連接，渦簧盒的盒蓋與底板連接固定；該裝置各模塊可單獨拆裝替換，可根據(jù)實際應(yīng)用場合確定彈簧的數(shù)量。所述的連接模塊由鏈輪、鏈條組成，鏈輪設(shè)有兩個，鏈條設(shè)有兩根；兩個鏈輪連接在運動機體上，且分別與鏈輪a、鏈輪b位置對應(yīng)，分別通過兩根鏈條連接傳動。本實用新型的有益效果是:1、模塊化，該裝置為模塊化裝置，各模塊部件可單獨更換，便于維修維護；另外可根據(jù)不同應(yīng)用場合對各模塊做出相應(yīng)調(diào)整，擴大了裝置的應(yīng)用范圍，可將其推廣于各種機動車，非機動車，車間車床，農(nóng)用機械，從而大范圍實現(xiàn)了節(jié)能減排；2、廢能直接利用，實現(xiàn)了對制動所浪費機械能的回收和利用，為啟動加力，而非發(fā)電，這種對能量的直接利用提高了能量利用效率；3、操作簡單，充分利用車輛、機床等機械系統(tǒng)中的現(xiàn)有機構(gòu)，對原有機構(gòu)的改動非常小，不影響原機構(gòu)正常工作，且裝置的操作方便簡單；
4、減少磨損，由于機械系統(tǒng)制動時部分機械能被本作品的裝置吸收，于是制動時損耗的機械能大大減少，對機械系統(tǒng)本身的磨損也相應(yīng)減少，從而延長了機械系統(tǒng)本身的使用壽命；
5、該裝置靈活應(yīng)用現(xiàn)有各種機械零件，技術(shù)條件成熟，制作加工方便，具有很強的實用性與可靠性，可應(yīng)用于各種機械系統(tǒng)，包括機動車、非機動車、農(nóng)用機械與車床等，在交通運輸、工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都可發(fā)揮積極作用。該裝置既響應(yīng)了國家節(jié)能減排號召，同時能夠方便地滿足市場需求，具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ瑧?yīng)用前景廣闊。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是傳動模塊的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本實用新型整體工作原理流程圖圖5是本實用新型儲能的原理流程圖圖6本實用新型放能的原理流程圖其中，1-儲能模塊、2- T型支座、3-軸承、4-摩擦盤、5-鏈輪b、6_U型支座、7-鏈輪a、8-底板、9-閘桿、10-杠桿、11_軸b、12-齒輪、13-軸a、14-軸C、15-棘輪機構(gòu)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明和實施例對本實用新型作進一步的說明。在圖1、圖2所示的第一實施例中，一種模塊化制動儲能及利用裝置，分為傳動模塊、控制模塊、儲能模塊(I)和連接模塊，其特征在于:所述的傳動模塊由U型支座(6)、鏈輪a (7)、鏈輪b (5)、軸a (13)、軸b (11)、齒輪(12)和棘輪組成，鏈輪a (7)和鏈輪b (5)分別通過軸a (13)和軸b (11)連接齒輪(12)配合在U型支座(6)上，且兩個軸齒輪(12)相互嚙合，鏈輪a (7)和鏈輪b (5)分別位于U型支座(6)的兩外側(cè)；所述鏈輪b (5)上連接有棘輪；所述的U型支座(6 )通過螺釘連接在底板(8)上，底板(8)上設(shè)有空心槽，空心槽與鏈輪b (5)位置對應(yīng)。機體運行時，由于鏈輪b (5)的棘輪作用，使得軸b (11)不帶動鏈輪b (5)轉(zhuǎn)動；機體制動時，旋轉(zhuǎn)的軸b (11)帶動離合器轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)軸三帶動彈簧儲能。當自彈簧放能時，能量直接通過鏈輪b (5)傳遞到車輪。同時由于棘輪的作用，倒車也不會發(fā)生阻礙。在圖1、圖3所示的第二實施例中，所述的控制模塊位于傳動模塊的左側(cè)，主要由離合器和棘輪機構(gòu)(15)兩個部分組成，離合器控制儲能模塊(I)和傳動模塊的接合，棘輪機構(gòu)(15)控制彈簧的回轉(zhuǎn)。離合器包括軸c (14)、摩擦盤(4)、閘桿(9)、軸承(3)、杠桿(10)、T型支座(2)，T型支座(2)通過螺釘固定在底板(8)上，所述的軸c (14)連接在T型支座(2)上，摩擦盤
(4)和軸承(3)配合在軸c (14)上，軸b (11)的伸出端與摩擦盤(4)的配合端連接；所述的閘桿(9)由兩根支桿構(gòu)成，兩根支桿通過鉸鏈連接，閘桿(9)的一端與摩擦盤(4)的端面固定，另一端通過鉸鏈連接在軸承(3)的外套上；所述的杠桿(10)成L型，通過鉸鏈連接在軸承(3)的內(nèi)套上且位于軸承(3)的右方，杠桿(10)的自由端上連接閘線。拉動固連在杠桿(10 ) —端的閘線，杠桿(10 )另一端推動軸承(3 )進給，軸承(3 )的進給運動，通過推桿和萬向節(jié)的轉(zhuǎn)化，使閘桿(9)拉動，從而實現(xiàn)離合器開始摩擦傳動。松開閘線后，杠桿(10)在彈簧的回復(fù)力的作用之下，使閘桿(9)回復(fù)原來位置，從而實現(xiàn)使離合器脫開的動作。離合器在平時是脫開的，只有在儲能和放能時才是摩擦傳動的。所述的棘輪機構(gòu)(15)位于控制模塊的左側(cè)，包括棘輪和棘爪，棘輪和棘爪配合；棘輪固定安裝在軸c (14)上且位于T型支座(2)的左側(cè)，棘爪連接在T型支座(2)上。棘輪的安置方向使得彈簧被擰緊時，彈簧軸能夠正常旋轉(zhuǎn)；而當彈簧想松開時，棘輪對其產(chǎn)生阻礙作用，使得彈簧的能量被固定住。只有需要彈簧放能時，才將棘輪的棘爪撥起。在圖1所示的第三實施例中，所述的儲能模塊(I)位于棘輪機構(gòu)(15)的左側(cè)，包括渦卷螺旋彈簧和渦簧盒；渦卷螺旋彈簧外加裝了渦簧盒保護彈簧，渦卷螺旋彈簧通過軸c (14)連接，渦簧盒的盒蓋與底板(8)連接固定；該裝置各模塊可單獨拆裝替換，可根據(jù)實際應(yīng)用場合確定彈簧的數(shù)量。在圖1所示的第四實施例中，所述的連接模塊由鏈輪、鏈條組成，鏈輪設(shè)有兩個，鏈條設(shè)有兩根；兩個鏈輪連接在運動機體上，且分別與鏈輪a (7)、鏈輪b (5)位置對應(yīng)，分別通過兩根鏈條連接傳動。為了使機體的剎車轉(zhuǎn)動能量能夠傳遞到傳動裝置而儲存在彈簧內(nèi)，并且使彈簧釋放的能量能夠通過傳動裝置中的軸傳向機體的轉(zhuǎn)輪，可通過機體的輪軸兩側(cè)的鏈輪和傳動裝置中的鏈輪通過鏈條傳動來實現(xiàn)這一功能。在圖1、圖4、圖5、圖6所示的第五實施例中，本實用新型工作時，機體轉(zhuǎn)動輪通過鏈條帶動鏈輪a (7)轉(zhuǎn)動起來，由于鏈輪b (5)的棘輪作用，使得軸b (11)不帶動鏈輪b(5 )轉(zhuǎn)動，機體正常工作。機體制動蓄能時,拉動固連在杠桿(10 ) —端的閘線，杠桿(10 )另一端推動軸承(3)進給,軸承(3)的進給運動,通過推桿和萬向節(jié)的轉(zhuǎn)化,使閘桿(9)拉動，旋轉(zhuǎn)的軸b (11)帶動摩擦盤(4)轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)軸c (14)帶動儲能模塊(I)中潤卷螺旋彈簧儲能。再通過棘輪機構(gòu)(15)卡合，當渦卷螺旋彈簧想松開時，棘輪對其產(chǎn)生阻礙作用，使得彈簧的能量被固定住。機體放能時，將棘輪的棘爪撥起，渦卷螺旋彈簧將能量直接通過軸c (14)傳遞給鏈輪b (5)，由于鏈輪b (5)的棘輪作用，鏈輪b (5)開始轉(zhuǎn)動起來，再通過鏈條傳遞到機體的轉(zhuǎn)輪，使機體開始運轉(zhuǎn)起來。
權(quán)利要求1.一種模塊化制動儲能及利用裝置，分為傳動模塊、控制模塊、儲能模塊和連接模塊，其特征在于:所述的傳動模塊由U型支座、鏈輪a、鏈輪b、軸a、軸b、齒輪和棘輪組成，鏈輪a和鏈輪b分別通過軸a和軸b連接齒輪配合在U型支座上，且兩個軸齒輪相互嚙合，鏈輪a和鏈輪b分別位于U型支座的兩外側(cè)；所述鏈輪b上連接有棘輪；所述的U型支座通過螺釘連接在底板上，底板上設(shè)有空心槽，空心槽與鏈輪b位置對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化制動儲能及利用裝置，其特征在于:所述的控制模塊位于傳動模塊的左側(cè)，主要由離合器和棘輪機構(gòu)兩個部分組成，離合器控制儲能模塊和傳動模塊的接合，棘輪機構(gòu)控制彈簧的回轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模塊化制動儲能及利用裝置，其特征在于:離合器包括軸C、摩擦盤、閘桿、軸承、杠桿、T型支座，T型支座通過螺釘固定在底板上，所述的軸c連接在T型支座上，摩擦盤和軸承配合在軸c上，軸b的伸出端與摩擦盤的配合端連接；所述的閘桿由兩根支桿構(gòu)成，兩根支桿通過鉸鏈連接，閘桿的一端與摩擦盤的端面固定，另一端通過鉸鏈連接在軸承的外套上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模塊化制動儲能及利用裝置，其特征在于:所述的杠桿成L型，通過鉸鏈連接在軸承的內(nèi)套上且位于軸承的右方，杠桿的自由端上連接閘線；拉動固連在杠桿一端的閘線，杠桿另一端推動軸承進給，軸承的進給運動，通過推桿和萬向節(jié)的轉(zhuǎn)化，閘桿被拉動，離合器摩擦傳動；松開閘線，離合器脫開。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模塊化制動儲能及利用裝置，其特征在于:所述的棘輪機構(gòu)位于控制模塊的左側(cè)，包括棘輪和棘爪，棘輪和棘爪配合；棘輪固定安裝在軸c上且位于T型支座的左側(cè)，棘爪連接在T型支座上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化制動儲能及利用裝置，其特征在于:所述的儲能模塊位于棘輪機構(gòu)的左側(cè)，包括渦卷螺旋彈簧和渦簧盒；渦卷螺旋彈簧外加裝了渦簧盒保護彈簧，渦卷螺旋彈簧通過軸c連接，渦簧盒的盒蓋與底板連接固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊化制動儲能及利用裝置，其特征在于:所述的連接模塊由鏈輪、鏈條組成，鏈輪設(shè)有兩個，鏈條設(shè)有兩根；兩個鏈輪連接在運動機體上，且分別與鏈輪a、鏈輪b位置對應(yīng)，分別通 過兩根鏈條連接傳動。
專利摘要本實用新型涉及一種模塊化制動儲能及利用裝置，該裝置分為傳動模塊、儲能模塊、控制模塊和連接模塊，制動時，控制模塊使儲能模塊和傳動模塊接合，傳動模塊將能量傳遞給儲能模塊儲存起來；需要釋放能量時，同樣使儲能模塊和傳動模塊接合，儲能模塊將儲存的能量釋放出來，通過傳動模塊傳回機械系統(tǒng)。與同類儲能利用方案相比，本裝置優(yōu)勢為模塊化各模塊部件可單獨更換，便于維修維護；另外可根據(jù)不同應(yīng)用場合對各模塊做出相應(yīng)調(diào)整，擴大了裝置的應(yīng)用范圍，可將其推廣于各種機動車，非機動車，車間車床，農(nóng)用機械，從而大范圍實現(xiàn)了節(jié)能減排；另外本裝置還可減少機械制動系統(tǒng)的磨損，延長其使用壽命。
文檔編號F16D61/00GK203082078SQ20132003789
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者蔣鵬, 徐星晨, 代儀軍, 陳金楷 申請人:蔣鵬, 徐星晨, 代儀軍, 陳金楷