CN104358662A - 一种馈能减振器的发电装置 - Google Patents

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CN104358662A CN201410648706.9A CN201410648706A CN104358662A CN 104358662 A CN104358662 A CN 104358662A CN 201410648706 A CN201410648706 A CN 201410648706A CN 104358662 A CN104358662 A CN 104358662A
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孙中朝
于向军
王帅
杨哲
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    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明公开了一种馈能减振器的发电装置，是由液压系统和发电系统组成，液压系统的第一高压油管的一端与馈能减振器的上油腔连接，液压系统的第二高压油管的一端与馈能减振器的下油腔连接，能实现循环压力油流发电；液压系统的油气分离压力平衡式蓄能器气体腔与缸筒底部的气囊连通，将使气囊及时产生弹性变形，气囊体积增大或减小，以解决活塞滑动时缸筒上下腔容积变化不等的问题；发电装置的控制装置由第一压力传感器和第二压力传感器获得的压力突变反馈，适当延迟有关电磁单向阀开启时间，将实现减振器阻尼刚度随路况变化的自适应调节，将降低车架与车桥间振动的频率和振幅，将有效保护车架免遭破坏。

Description

一种馈能减振器的发电装置
技术领域
本发明涉及减振器领域，特别涉及一种馈能减振器的发电装置。
背景技术
现有应用于重型工程车辆上的减振器，在减振性能方面存在着减振器阻尼刚度不能随路况进行调整，使车架与车桥间产生频繁、剧烈的相对运动，不仅降低了悬架的使用寿命，而且振动所产生的能量以废热散发掉了，对悬架造成损害的同时造成了无谓的能量损失。
发明内容
本发明的目的是提供了一种馈能减振器的发电装置。
本发明是由液压系统和发电系统组成，所述的液压系统是由液压马达、油气分离压力平衡式蓄能器、第一电磁单向阀、第二电磁单向阀、第三电磁单向阀、第四电磁单向阀、第一高压油管、第二高压油管、第三高压油管、第四高压油管、第五高压油管、第六高压油管、第七高压油管、第八高压油管、第一压力传感器、第二压力传感器和高压气管组成，油气分离压力平衡式蓄能器内设有弹性隔膜，将油气分离压力平衡式蓄能器分成液体腔和气体腔；
所述的发电系统是由发电机、控制装置、DC/DC变换器、电容、蓄电池(车载电池)、压力反馈电路和电磁单向阀控制电路组成，
第三高压油管将第一电磁单向阀和第二电磁单向阀连接，第四高压油管将第三电磁单向阀和第四电磁单向阀连接，第五高压油管将第一电磁单向阀和第四电磁单向阀连接，第六高压油管将第二电磁单向阀和第三电磁单向阀连接，第七高压油管的一端与第三高压油管连接，第七高压油管的另一端与液压马达进油口连接，油气分离压力平衡式蓄能器的液体腔与第七高压油管连接，第八高压油管的一端与液压马达出油口连接，第八高压油管的另一端与第四高压油管连接，高压气管的一端与油气分离压力平衡式蓄能器的气体腔连接，高压气管的另一端与馈能减振器下油腔内的气囊连接；
第一高压油管的一端与馈能减振器的上油腔连接，第一压力传感器安装于第一高压油管上，第一高压油管的另一端与第五高压油管连接，第二高压油管的一端与馈能减振器的下油腔连接，第二压力传感器安装于第二高压油管上，第二高压油管的另一端与第六高压油管连接。
发电机与液压马达同轴连接，控制装置、电容和蓄电池并联，并联的控制装置、电容和蓄电池与DC/DC变换器和发电机串联，压力反馈电路将第一压力传感器和第二压力传感器与控制装置相连，电磁单向阀控制电路将第一电磁单向阀、第二电磁单向阀、第三电磁单向阀、第四电磁单向阀与控制装置相连。
本发明的有益效果：
1、本发电装置与馈能减振器连接，能实现循环压力油流发电；
2、油气分离压力平衡式蓄能器气体腔与缸筒底部的气囊连通，将使气囊及时产生弹性变形，气囊体积增大或减小，以解决活塞滑动时缸筒上下腔容积变化不等的问题；
3、控制装置由第一压力传感器和第二压力传感器获得的压力突变反馈，适当延迟有关电磁单向阀开启时间，将实现减振器阻尼刚度随路况变化的自适应调节，将降低车架与车桥间振动的频率和振幅，将有效保护车架免遭破坏。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图2为馈能减振器的原理示意图。
具体实施方式：
请参阅图1所示，本发明是由液压系统1和发电系统3组成，
所述的液压系统1是由液压马达11、油气分离压力平衡式蓄能器12、第一电磁单向阀13、第二电磁单向阀14、第三电磁单向阀15、第四电磁单向阀16、第一高压油管17、第二高压油管18、第三高压油管19、第四高压油管20、第五高压油管21、第六高压油管22、第七高压油管23、第八高压油管24、第一压力传感器25、第二压力传感器26和高压气管27组成，油气分离压力平衡式蓄能器12内设有弹性隔膜121，将油气分离压力平衡式蓄能器12分成液体腔122和气体腔123；
所述的发电系统3是由发电机31、控制装置32、DC/DC变换器33、电容34、蓄电池35、压力反馈电路36和电磁单向阀控制电路37组成，
第三高压油管19将第一电磁单向阀13和第二电磁单向阀14连接，第四高压油管20将第三电磁单向阀15和第四电磁单向阀16连接，第五高压油管21将第一电磁单向阀13和第四电磁单向阀16连接，第六高压油管11将第二电磁单向阀14和第三电磁单向阀15连接，第七高压油管22的一端与第三高压油管19连接，第七高压油管22的另一端与液压马达11进油口连接，油气分离压力平衡式蓄能器12的液体腔122与第七高压油管22连接，第八高压油管23的一端与液压马达11出油口连接，第八高压油管23的另一端与第四高压油管20连接，高压气管27的一端与油气分离压力平衡式蓄能器12的气体腔123连接，高压气管27的另一端与馈能减振器下油腔内的气囊连接；
配合图2所示，第一高压油管17的一端与馈能减振器的上油腔B连接，第一压力传感器25安装于第一高压油管17上，第一高压油管17的另一端与第五高压油管21连接，第二高压油管18的一端与馈能减振器的下油腔A连接，第二压力传感器26安装于第二高压油管18上，第二高压油管18的另一端与第六高压油管22连接。
发电机31与液压马达11同轴连接，控制装置32、电容34和蓄电池35并联，并联的控制装置32、电容34和蓄电池35与DC/DC变换器33和发电机31串联，压力反馈电路36将第一压力传感器25和第二压力传感器26与控制装置32相连，电磁单向阀控制电路37将第一电磁单向阀13、第二电磁单向阀14、第三电磁单向阀15、第四电磁单向阀16与控制装置32相连。
本发明的工作过程和原理如下：
如图1和图2所示，重型工程车辆在运输作业过程中，当运行至作业场地或道路高低不平处时或因故急刹车时，激起载重车架振动，使固连于车架和车桥间的减振器作变幅阻尼振动，活塞2首先沿缸筒4向下滑动，使减振器下油腔A的油液受到挤压，其下油腔A的油液压力增大，安装于第一高压油管17上的第一压力传感器25将压力突变反馈至控制装置32，控制装置32根据压力突变值大小，自动延迟其一端与第五高压油管21连接的第一电磁单向阀13的开启时间，将使减振器下油腔A的阻尼动刚度适当增大，将使减振器下油腔A的阻尼动刚度随路况自适应调节，将降低车架与车桥间振动的频率和振幅，将能有效保护车架免遭破坏；当第一电磁单向阀13与第三电磁单向阀15同时开启，高压油经第三高压油管19、第七高压油管23进入液压马达11，由于气囊5受压，气体通过高压气管进入油气分离压力平衡式蓄能器12的气体腔123，其弹性隔膜121变形，使液体腔122的液体压力增大，液体腔122的部分高压液体也进入液压马达11中，高压油液驱动液压马达11带动发电机31转动发电，其产生的电流经由DC/DC变换器33进入电容34，电容34将电能充入蓄电池35中；减振器上油腔B的油液压力减小，液压马达11出口油液经第八高压油管24、第四高压油管20、第三电磁单向阀15、第六高压油管22、第二高压油管18流回减振器上油腔B，由于气囊5压缩体积变小，使活塞2下移时缸筒4下油腔A排出液体的体积与缸筒4上油腔B增大的容积接近，使液压马达11排出的油液能完全流回减振器上油腔B，实现循环压力油流发电。
活塞2沿缸筒4向上滑动，使减振器上油腔B的油液受到挤压，其上油腔B的油液压力增大，安装于第二高压油管18上的第二压力传感器26将压力突变反馈至控制装置32，控制装置32根据压力突变值大小，自动延迟其一端与第六高压油管22连接的第二电磁单向阀14的开启时间，将使减振器上油腔B的阻尼动刚度适当增大，将使减振器上油腔B的阻尼动刚度随路况自适应调节，将降低车架与车桥间振动的频率和振幅，将能有效保护车架免遭破坏；当第二电磁单向阀14与第四电磁单向阀16同时开启，高压油经第三高压油管19、第七高压油管23进入液压马达11，高压油液驱动液压马达11带动发电机31转动发电，其产生的电流经由DC/DC变换器33进入电容34，电容34将电能充入蓄电池35中；减振器下油腔A的油液压力减小，液压马达11出口油液经第八高压油管24、第四高压油管20、第四电磁单向阀16、第五高压油管21、第一高压油管17流回减振器下油腔A，由于气囊5压所受油压减小，高压液体进入油气分离压力平衡式蓄能器12的液体腔122，其弹性隔膜121变形，使气体腔123的气体压力增大，气囊5的内部气体压力随之增大，气囊5体积变大，使活塞2上移时缸筒4上腔排出液体的体积与缸筒4下油腔A增大的容积接近，使液压马达11排出的油液能完全流回减振器下油腔A，实现循环压力油流发电。
重型工程车辆在运输作业过程中，在较平直路面接近匀速行驶时，第一压力传感器5和第二压力传感器26处的液体压力波动较小，四个电磁单向阀16都处于关闭状态，油气分离压力平衡式蓄能器12的液体腔122与第七高压油管23、液压马达11、第八高压油管24连通，但第七高压油管23与减振器上下腔间被第一电磁单向阀13和第二电磁单向阀14截断，第八高压油管24与减振器上下腔间被第三电磁单向阀15和第四电磁单向阀16截断，液压马达11不工作，油气分离压力平衡式蓄能器12的气体腔123与气囊5联通，气囊5处于无规律反复收缩、膨胀较小的变形状态，分离压力平衡式蓄能器12的弹性隔膜121处于无规律上下反复凸起的较小变形状态。

Claims (1)

1.一种馈能减振器的发电装置，其特征在于：是由液压系统(1)和发电系统(3)组成，
所述的液压系统(1)是由液压马达(11)、油气分离压力平衡式蓄能器(12)、第一电磁单向阀(13)、第二电磁单向阀(14)、第三电磁单向阀(15)、第四电磁单向阀(16)、第一高压油管(17)、第二高压油管(18)、第三高压油管(19)、第四高压油管(20)、第五高压油管(21)、第六高压油管(22)、第七高压油管(23)、第八高压油管(24)、第一压力传感器(25)、第二压力传感器(26)和高压气管(27)组成，油气分离压力平衡式蓄能器(12)内设有弹性隔膜(121)，将油气分离压力平衡式蓄能器(12)分成液体腔(122)和气体腔(123)；
所述的发电系统(3)是由发电机(31)、控制装置(32)、DC/DC变换器(33)、电容(34)、蓄电池(35)、压力反馈电路(36)和电磁单向阀控制电路(37)组成；
第三高压油管(19)将第一电磁单向阀(13)和第二电磁单向阀(14)连接，第四高压油管(20)将第三电磁单向阀(15)和第四电磁单向阀(16)连接，第五高压油管(21)将第一电磁单向阀(13)和第四电磁单向阀(16)连接，第六高压油管(11)将第二电磁单向阀(14)和第三电磁单向阀(15)连接，第七高压油管(22)的一端与第三高压油管(19)连接，第七高压油管(22)的另一端与液压马达(11)进油口连接，油气分离压力平衡式蓄能器(12)的液体腔(122)与第七高压油管(22)连接，第八高压油管(23)的一端与液压马达(11)出油口连接，第八高压油管(23)的另一端与第四高压油管(20)连接，高压气管(27)的一端与油气分离压力平衡式蓄能器(12)的气体腔(123)连接，高压气管(27)的另一端与馈能减振器下油腔内的气囊连接；第一高压油管(17)的一端与馈能减振器的上油腔(B)连接，第一压力传感器(25)安装于第一高压油管(17)上，第一高压油管(17)的另一端与第五高压油管(21)连接，第二高压油管(18)的一端与馈能减振器的下油腔(A)连接，第二压力传感器(26)安装于第二高压油管(18)上，第二高压油管(18)的另一端与第六高压油管(22)连接；发电机(31)与液压马达(11)同轴连接，控制装置(32)、电容(34)和蓄电池(35)并联，并联的控制装置(32)、电容(34)和蓄电池(35)与DC/DC变换器(33)和发电机(31)串联，压力反馈电路(36)将第一压力传感器(25)和第二压力传感器(26)与控制装置(32)相连，电磁单向阀控制电路(37)将第一电磁单向阀(13)、第二电磁单向阀(14)、第三电磁单向阀(15)、第四电磁单向阀(16)与控制装置(32)相连。
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