CN103016601B - 一种可发电的车辆液压减震器总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可发电的车辆液压减震器总成，包括减震油缸缸体（07）、缸体套（05）、补偿装置（02）、活塞杆（15）、活塞（16）等，还增加一套旁通油路（04、14）和放置于减震油缸（07）内部轴向柱塞斜盘式液压马达（11），使减震器工作时的高压油腔流出的油液经液压马达（11）流回低压油腔，依靠液压马达（11）带动永磁体（12）转动，使线圈（13）做切割磁感线运动产生电能。通过以上装置对液压减震器中原本转化为热能扩散的液压能加以利用，将液压能转化为直接可被汽车电器利用的电能，在能源问题日益严重的今天减少了能量损失。

Description

一种可发电的车辆液压减震器总成

技术领域

本发明涉及到一种可发电的车辆液压减震器总成，尤其是一种利用传统减震器工作工程中油液流动的液压能推动液压马达进行发电的可发电的车辆液压减震器总成。

背景技术

随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，现在人们越来越关心我们赖以生存的地球，各国都在采取积极有效的措施改善环境，减少污染。这其中最为重要也是最为紧迫的问题就是能源问题，要从根本上解决能源问题，除了寻找新的能源，节能是关键的也是目前最直接有效的重要措施。众所周知的是目前车辆燃料利用率不及30%，如何将车辆工作过程中浪费的能源回收成为了当今汽车行业的一大研究热点。

目前车辆减震器以传统减震器为主，主要利用油液流动的阻尼力来消减汽车在不平路面上的震动，将振动产生的液压能转化为油液的内能扩散到空气中。此类传统减震器在连续长时间工作的情况下，油液升温较快，温度升高的油液改变了油液品质降低了减震器的工作性能。

专利CN102673336A公开了一种滚珠丝杠式的可发电的减震器，该减震器利用减震器工作过程活塞杆的上下运动带动滚珠丝杠上的螺母差传动组件旋转，带动永磁体旋转并使线圈做切割磁感线的方式进行发电。此种减震器利用了机械式的滚珠丝杠结构，在减震器工作过程中机械冲击过大会大大减少减震器的寿命，虽然在减震器底部加入了起缓冲作用的油液阻尼装置，但此种方法还是将有大部分的液压能转化为油液热能，降低了能量转化率。

专利CN101865237A还公开了一种液压马达式的车辆可发电减震器，该减震器运用传统液压减震器工作过程中产生的液压能推动液压马达带动发电机进行发电的装置。但该类减震器所需部件较多所占空间较大，给紧凑的车辆底盘布置带来了麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供着一种可发电的车辆液压减震器，有高的能量转化效率，工作稳定，结构紧凑，工艺简单便于大规模生产制造。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：一种可发电的车辆液压减震器总成，包括减震油缸缸体、缸体套、补偿装置、活塞杆、活塞，还增加一套旁通油路和斜盘式液压马达，使减震器工作时的高压油腔流出的油液经液压马达流回低压油腔，依靠液压马达带动永磁体转动，使线圈做切割磁感线运动产生电能。所述的旁通油路上包括单向阀3、单向阀4、单向阀5、单向阀6，液压缸上腔的出油孔与单向阀4的进油口相连，液压缸下腔的出油口与单向阀3进油口相连，单向阀3和单向阀4的出油口均经进油管与液压马达的高压油腔进油口相连；液压缸上腔的进油孔与单向阀5的出油口相连，液压缸下腔的进油口与单向阀6的出油口相连，单向阀5和单向阀6的进油口均通过回油管与液压马达的低压油腔出油口相连。该套油路用于保证减震器不管在压缩还是拉伸过程中液压马达转向保持不变。

所述的补偿装置为两个单向阀和隔板构成，单向阀1和单向阀2安装于隔板上，且单向阀1和单向阀2安装方向相反。

所述的减震油缸缸体与缸体套之间通过与盖板的连接构成可与大气联通的夹层油腔，夹层油腔通过内油缸上的小孔与补偿油腔相通。

所述的液压马达为轴向柱塞斜盘式液压马达；配油盘一面有两个肾型槽，两个肾形槽侧面均有油孔；液压马达缸体上有与活塞杆间隙配合的孔，方便活塞杆上下运动；所述液压马达缸体的外侧有可随马达缸体一起转动的永磁体；所述球铰中留有通孔1，所述滑靴中有通孔2，且通孔1与通孔2相联通，且通孔尺寸不大；所述的斜面倾斜角度根据所需阻尼大小定做5°~25°。

所述的减震油缸缸体上包含有油孔用于联通补偿油腔与夹层油腔，以免补偿油腔形成闭合油腔不利于油液补偿。所述的减震油缸缸体上在斜盘低侧处有小孔，方便过多的油液流入夹层油腔。

本发明的有益效果是：可以起到减震作用，利用减震器工作时的液压能进行发电，减少车辆了能量损失，且该套装置便于在传统减震器上改装，结构紧凑，工作稳定，便于大规模生产。

附图说明

图1为本发明可发电车辆液压减震器总成的结构剖视图。

图2为斜盘式液压马达总成。

图3为零件113液压马达油缸。

图4为零件112液压马达配油盘。

图5为零件115球饺。

图6为零件116滑靴。

图7为零件07减震油缸缸体。

图8为零件08减震器套筒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

如图1所示，可发电车辆液压减震器总成包括减震油缸缸体（07）、缸体套（05）、补偿装置（02）、活塞杆（15）、活塞（16），还增加一套旁通油路（04、14）和斜盘式液压马达（11）。如图1和图7所示的旁通油路上包括单向阀3（031）、单向阀4（032）、单向阀5（033）、单向阀6（034），减震油缸上腔（C）的出油孔（07i）与单向阀4（032）的进油口相连，减震油缸下腔（B）的出油口（07h）与单向阀3（031）进油口相连，单向阀3（031）与单向阀4（032）的出油口均经进油管（04）与液压马达（11）的高压油腔进油口（112a）相连；减震油缸上腔（C）的进油孔（07c）与单向阀5（033）的出油口相连，减震油缸下腔（B）的进油口（07e）与单向阀6（034）的出油口相连，单向阀5（033）与单向阀6（034）的进油口均通过回油管（14）与液压马达（11）的低压油腔出油管（112d）相连。该套油路用于调整油液的流动方向，使减震器在拉伸与压缩过程中液压马达（11）的转向保持不变。

如图1所示的补偿装置（02）为单向阀1（021）、单向阀2（022）和隔板（023）构成，单向阀1（021）与单向阀2（022）安装于隔板（023）上，且单向阀1（021）与单向阀2（022）安装方向相反。

如图1和图7所示的减震油缸缸体（07）与缸体套（05）之间通过与盖板（01）的连接构成可与大气联通的夹层油腔（D），夹层油腔通过减震油缸缸体（07）上的小孔（07g）与补偿油腔（A）相通。

如图1和图7所示的减震油缸缸体（07）上包含有油孔（07f）用于联通补偿油腔（A）与夹层油腔（D），以免补偿油腔（A）形成闭合油腔不利于油液补偿。

如图1~6所示的液压马达（11）为轴向柱塞斜盘式液压马达；配油盘（112）一面有两个肾型槽（112b、112c），肾形槽（112b、112c）侧面有进出油孔（112a、112d）；缸体（113）上留有与活塞杆（15）间隙配合的孔（113b）；缸体（113）的外侧有永磁体（12）可随着缸体（113）一起转动；球铰（115）中留有通孔1（115a），所述滑靴（116）中有通孔2（116a），且通孔1（115a）与通孔2（116a）联通；所述的斜面（111）倾斜角度根据所需阻尼大小可定做为5°~25°。

如图1和图7所示减震油缸上在斜面（111）低侧有小孔（07b），方便过多的油液流入夹层油腔（D）。

下面以车辆在悬架变形减震器压缩和拉伸为例，说明该新型减震器的工作过程及各部分的关系。

当车辆运行到不平路面或刹车的工况时，悬架的变形会带动减震器产生压缩和拉伸运动。

如图1所示，当减震器进行压缩运动时，活塞杆（15）带动活塞（16）向下运动，减震油缸下腔（B）压强增大，减震油缸上腔（C）压强减小，单向阀3（031）打开，单向阀4（032）关闭，油液经单向阀3（031）流出进入斜盘式液压马达（11）高压油腔推动其转动，之后油液流入出油管（14），此时减震油缸下腔（B）压强大于减震油缸上腔（C）压强，单向阀5（033）打开，单向阀6（034）闭合，油液经单向阀5（033）流入减震上腔（C）。整个过程中，减震油缸下腔（B）持续保持高压，补偿装置（02）上单向阀1（021）打开单向阀2（022）闭合，由于活塞杆（15）向下运动产生的多余油液，被排进补偿油腔（A）。

如图1所示，当减震器进行拉伸运动时，活塞杆（15）带动活塞（16）向上运动，减震油缸上腔（C）压强增大，减震油缸下腔（B）压强减小，单向阀4（032）打开，单向阀3（031）关闭，油液经单向阀4（032）流出进入斜盘式液压马达（11）高压油腔推动其转动，之后油液流入出油管（14），此时减震油缸上腔（C）压强大于减震油缸下腔（B）压强，单向阀6（034）打开，单向阀5（033）闭合，油液经单向阀6（034）流入减震油缸下腔（B）。整个过程中，减震油缸上腔（C）持续保持高压，补偿装置（02）上单向阀2（022）打开单向阀1（021）闭合，由于活塞杆（15）向上运动产生的减震油缸内部的多余区域的油液由补偿油腔（A）中油液经单向阀2（022）进入减震油缸下腔（B）。

如图1、图2和图7所示，工作过程中，液压马达柱塞底部会有部分油液泄露，此部分油液撒在斜面（111）表面，用于润滑一直处于摩擦运动的滑靴（116）与斜面（111）表面，多余润滑油液经减震油缸缸体（07）上小孔（07b）流回夹层油腔（D）。

本发明运用一套旁通的油路将减震器工作时流动的油液引入液压马达，推动液压马达旋转，依靠液压马达带动永磁体旋转，使线圈做切割磁感线运动产生电能，回收了车辆减震器工作时的能量，减少了能量损失。

Claims (7)

1.一种可发电的车辆液压减震器总成，包括减震油缸缸体（07）、缸体套（05）、补偿装置（02）、活塞杆（15）、活塞（16），其特征在于：还包括一套旁通油路（04、14）和放置于减震油缸缸体（07）内部的斜盘式液压马达（11），使减震器工作时的高压油腔流出的油液经液压马达（11）流回低压油腔，依靠液压马达（11）带动永磁体（12）转动，使减震油缸缸体（07）内壁上的线圈（13）做切割磁感线运动产生电能；所述的旁通油路上包括单向阀3（031）、单向阀4（032）、单向阀5（033）、单向阀6（034），减震油缸上腔（C）的出油孔（07i）与单向阀4（032）的进油口相连，减震油缸下腔（B）的出油口（07h）与单向阀3（031）进油口相连，单向阀3（031）与单向阀4（032）的出油口均经进油管（04）与轴向柱塞斜盘式液压马达（11）的高压油腔进油口（112a）相连；减震油缸上腔（C）的进油孔（07c）与单向阀5（033）的出油口相连，减震油缸下腔（B）的进油口（07e）与单向阀6（034）的出油口相连，单向阀5（033）与单向阀6（034）的进油口均通过回油管（14）与液压马达（11）的低压油腔出油管（112d）相连。

2.根据权利要求1所述的一种可发电的车辆液压减震器总成，其特征在于：所述的补偿装置（02）为单向阀1（021）、单向阀2（022）和隔板（023）构成，单向阀1（021）与单向阀2（022）安装于隔板（023）上，且单向阀1（021）与单向阀2（022）安装方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种可发电的车辆液压减震器总成，其特征在于：所述的减震油缸缸体（07）与缸体套（05）之间通过与盖板（01）的连接构成可与大气联通的夹层油腔（D）；还包括补偿油腔（A），夹层油腔（D）通过减震油缸缸体（07）上的小孔（07g）与补偿油腔（A）相通。

4.根据权利要求3所述的一种可发电的车辆液压减震器总成，其特征在于：减震油缸缸体（07）上包含有油孔（07f）用于联通补偿油腔（A）与夹层油腔（D），以免补偿油腔（A）形成闭合油腔不利于油液补偿。

5.根据权利要求1所述的一种可发电的车辆液压减震器总成，其特征在于：所述的轴向柱塞斜盘式液压马达（11）的配油盘（112）一面有两个肾型槽（112b、112c），肾形槽（112b、112c）侧面有进出油孔（112a、112d）；轴向柱塞斜盘式液压马达缸体（113）上留有与活塞杆（15）间隙配合的孔（113b）；轴向柱塞斜盘式液压马达缸体（113）的外侧有可随着轴向柱塞斜盘式液压马达缸体（113）一起转动的永磁体（12）；球铰（115）中留有通孔1（115a），滑靴（116）中有通孔2（116a），且通孔1（115a）与2（116a）联通。

6.根据权利要求5所述的一种可发电的车辆液压减震器总成，其特征在于：所述的轴向柱塞斜盘式液压马达（11）的斜面（111）倾斜角度根据所需阻尼大小定做为5°~25°。

7.根据权利要求3所述的一种可发电的车辆液压减震器总成，其特征在于：所述的减震油缸缸体（07）在斜面（111）低侧处有小孔（07b），方便过多的油液流入夹层油腔（D）。