CN101704362A - 轮子制动储能机 - Google Patents

Abstract

一种能将轮子转动的动能转化成机械能并储存，又能将储存的机械能变成动能释放给轮子，使轮子在无外力作用时可自转的轮子制动储能机。它是以轮子为原动件，在轮子的有关部位上安装筒装壳体，壳体的外端面机械连接内齿圈与一级齿轮啮合传递动力；轴上设可轴向移动、由花键、滚筒、齿轮及控制机构组成的滚筒总成；多圈的弹簧是蓄能原件，内外端分别固定在滚筒和壳体上；一级齿轮、中间齿轮机械安装在设置于轴上的支架上；外动力通过操纵，控制机构使滚筒总成上的齿轮与中间齿轮啮合进行蓄能制动工作，分离时释放动能给轮子，使轮子自转一定行程。

Description

轮子制动储能机

所属技术领域：

本发明涉及一种制动刹车机械，该机械能在制动轮子工作中进行蓄能，在蓄能过程中实现制动刹车，为再起车时提供一定量的机械动力。

背景技术：

目前，各种设备、车辆上所用的制动刹车机械只有制动刹车作用，工作时产生噪音、抖动等情况，尤其是车辆上常用的鼓式、盘式制动器，在使用过程中须经常调整维修、更换磨擦等零部件，浪费了大量的人、财、物力。打滑、抖动、噪音等不正常现象时有发生，遇到水、油时工作失灵造成严重的后果，存在很大的安全隐患。更新换代这部产品，对人民生活、生产，国民经济又好又快地发展，具有很大的正面作用。

发明内容：

为弥补克服现有制动刹车机械功能的不足，本发明提供一种在制动轮子工作中完成蓄能，在蓄能中实现制动刹车功能，将轮子的动能转化成机械能储存，再起车时将机械能转化成动能释放给轮子，使轮子在无外力作用时可转动一定行程的轮子制动储能机。该轮子制动储能机可有效、平稳、安全可靠工作。能大大地减少能耗，可实现节能、降耗、减排的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以现有技术轴为基础，轮子为原动件，弹簧为蓄能原件，齿轮付和控制，操纵机构成型的轮子制动储能机，是以轮子的转动驱动齿轮的传动，改变弹簧的形状、状态、作用长度实现动能转化成机械能达到制动轮子的功能，以弹簧的弹力作用将机械能转化成动能释放给轮子，使轮子在无外力的作用时，可自转的技术方案。以此技术方案可成型各种不同规格、结构形式的轮子制动储能机。下面以其中一个结构形式图1为例具体讲述技术方案。在轮子的有关部位上(轮盘、轮毂、凸缘等)设置筒状壳体，壳体外端机械连接内齿圈与一级齿轮常啮常动，在轴上(套管)设置一端有花键与壳体机械配合，另一端有齿轮和控制机构与操纵机构配合的滚筒总成及机械安装有一级、中间齿轮的支架；多圈蓄能弹簧的外端固定在壳体上，内端固定在滚筒总成上；滚筒和齿轮相交处设有限位弹簧，滚筒总成上的齿轮通过控制和操纵机构经外动力作用与中间齿轮啮合分离，操纵机构以气压、液压、电、磁及人力为动力。

轮子转动时壳体，内齿圈同步转动，一级、中间齿轮空转；外力通过操纵、控制机构使滚筒总成位移，滚筒总成上的齿轮与中间齿轮啮合传动，滚筒总成上的花键与壳体分离；在齿轮的传动下蓄能弹簧外端被壳体向前转动一周，内端被滚筒总成快速向后转动多周，(齿轮传动比决定)蓄能弹簧向内旋紧压缩，在改变弹簧的形状、状态、作用长度情况下开始蓄能和制动工作，轮子的动能转变成弹簧的机械能，当弹簧的作用长度达到极限时齿轮不能传动，蓄能结束轮子的动能变成机械能，轮子即被完全制动。当滚筒总成上的齿轮与中间齿轮分离，花键与壳体结合，在弹力作用下滚筒总成向前反转释放机械能为动能向前带动轮子自转一定行程，完成动能转变成机械能，再由机械能转化成动能的工作循环。

本发明的有益效果是：能有效地将轮子制动时，多余的动能转化成机械能储存，当轮子转动时再把机械能转变成动能释放给轮子，使轮子在无外力作用时可自转一定行程，实现节省能源；制动行程小(轮子的周长)工作可靠、不管在水里油中都能有效、平稳、正常工作，确保安全效果；故障少、寿命长、无噪音、无须经常调整维修，更换有关另部件；凡是有轮子运行和制动刹车的产品、设备均可使用，具备良好的适用、实用和经济性。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1、是轮子制动储能机第一个实施例的纵剖面构造图。

图2、3是轮子制动储能机另外二种实施例的纵剖面构造图。

图4、是轮子制动储能机第一个实施例的齿轮传动付示图。

图中：1、轴，2、轮盘，3、螺栓，4、壳体，5、内齿圈，6、一级齿轮，7、中间齿轮，8、花键，9、滚筒，10、齿轮，11、控制机构，12、操纵机构，13、蓄能弹簧，14、限位弹簧，15、支架，16/17、轴承，18、滑动轴承，19、孔，20、防尘罩。

具体实施方式：

在图1中，轴①、轮盘②、是已有技术。螺栓③、将壳体④、连接在轮盘②、壳体④、内齿圈⑤、机械方法成一体，一级齿轮⑥、中间齿轮⑦、同轴以轴承(16)安装在支架(15)，支架(15)固定在轴①，滚筒总成的一端有花键⑧、与壳体④、结合，另一端有齿轮⑩和控制机构(11)、经滑动轴承(18)、安装在轴①，蓄能弹簧(13)的外端固定在壳④、的内壁上，内端固定在滚筒总成的滚筒⑨的位置上，限位弹簧(14)套在滚筒⑨、操纵机构(12)的一端与控制机构(11)配合，另一端通过孔(19)、外伸与动力机构有关部件接触，(外动力机构因能源的不同而不同)防尘罩(20)以螺纹安装在支架(15)。

图2、3所示的另外二个实施例的原理，结构与图1相同，由于齿轮传动方法不同结构形式略有不同，图3是多组蓄能弹簧结构。

以实施例图1，具体说明轮子制动储能机工作过程。

该轮子制动储能机的动力来自轮子的转动，有轮子前转和后转方向中的空转、蓄能制动及能量释放工作过程，以下主要讲述轮子前转中的几种工作情况。

前空转：轮子转动时轮盘②、壳体④、内齿圈⑤与其同步共转，一级齿轮⑥、中间齿轮⑦同向空转，花键⑧与壳体④结合，滚筒⑨、齿轮⑩、控制机构(11)都同步共转，齿轮⑩与中间齿轮⑦处在分离状态下，蓄能弹簧(13)的内外端同时随着滚筒⑨、壳体④共转，弹簧的形状、状态、作用长度都未发生变化，此时轮子制动储能机为空转。

蓄能制动：轮子制动储能机在空转状态下，外动力将操纵机构(12)向外拉出时，控制机构(11)、齿轮⑩、滚筒⑨、花键⑧、都外移一定距离，当齿轮⑩和中间齿轮⑦啮合、花健⑧与壳体④分离，齿轮⑩与中间齿轮⑦转动开始，蓄能制动工作开始；蓄能弹簧(13)的形状、状态、作用长度开始发生变化，壳体④带着蓄能弹簧(13)外端向前转动一圈，内齿轮⑤传动一级齿轮⑥、中间齿轮⑦传动多圈，齿轮⑩在中间齿轮⑦的传动下，向后转动多圈，滚筒⑨带着蓄能弹簧(13)的内端向后转动多圈，蓄能弹簧(13)被向内旋紧、压缩，轮子的动能转变成机械能。当蓄能弹簧(13)的作用长度达到极限时，齿轮不能传动，轮子也不再转动，蓄能结束，制动完成。

能量释放：轮子被制动后处于静止状态，轮子制动储能机处于机械能转变成动能开始，在外力作用下操纵机构(12)通过控制机构(11)将齿轮⑩与中间齿轮⑦分离，花键⑧与壳体④结合，滚筒⑨在弹簧弹力作用下向前带动壳体④、轮子转动一定行程，实现在无外力作用时再起车，直到所蓄的能释放完了，轮子制动储能机回到空转状态下.

轮子后转方向中轮子制动储能机的空转、蓄能制动、能量释放工作过程与前转过程相同，所不同的是蓄能弹簧(13)旋转、压缩方向不同，释能时弹力作用使滚筒⑨的转动方向不同。

Claims (7)

1.一种轮子制动储能机、壳体，内齿圈、一级齿轮、中间齿轮、支架、滚筒总成、蓄能弹簧、限位弹簧、控制机构、操纵机构等机械组合成型，其特征是：壳体与内齿圈机械连成一体，一级齿轮、中间齿轮同轴以轴承和档圈安装在支架上，支架、滚筒总成机械安装在轴上，蓄能弹簧的外端固定在壳体上，内端固定在滚筒总成的滚筒位置上，限位弹簧套在滚筒上，操纵机构的一端与控制机构机配合，另一端从支架的孔中外伸与动力机构接触，防尘罩以螺纹安装在支架上。

2.根据权利要求1所述的轮子制动储能机，其特征是：壳体安装在轮子的有关部位上。(轮盘，轮毂、凸缘等处上)。

3.根据权利要求1所述的轮子制动储能机，其特征是：内齿圈与一级齿轮(中间齿轮)常啮常动。

4.根据权利要求1所述的轮子制动储能机，其特征是：滚筒总成的一端有花键与壳体配合，另一端有齿轮和控制机构，齿轮与中间齿轮啮合、分离、控制机构与操纵机构配合安装。

5.根据权利要求1所述的轮子制动储能机，其特征是：滚筒总成可轴向移动。

6.根据权利要求1所述的轮子制动储能机，其特征是：用途，结构形式的不同，一个轮子制动储能机中可用一组或多组蓄能弹簧。

7.根据权利要求1所述的轮子制动储能机，其特征是：操纵机构的外动力可以是气压、液压、电、磁及人力等。

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