CN104723820B - 一种可产生能量的馈能减振装置及其能量捕获方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可产生能量的馈能减振装置及其能量捕获方法，该装置包括各自一端分别与车厢和底盘连接固定的固定吊杆和运动吊杆，固定吊杆另一端连接固定于丝杠安装座，丝杠安装座下方的螺母安装座与底端装有活动板的运动吊杆另一端连接固定，在螺母安装座和活动板之间，于平行设置的若干根滑动轴上，经各自直线轴承活动安装一直线轴承安装座，于直线轴承安装座上平行设置安装的若干个滚珠丝杠，经螺母安装座上的丝杠螺母定位、端部于丝杠安装座固定，滚珠丝杠两端经同轴连接的加速箱分别与发电机连接。本发明通过该装置在为车辆悬架系统减振的同时，利用该装置的能量捕获方法捕获车身振动的阻尼质量，吸收并转化为电能用来发电提供给车辆的电子设备使用。
Description
技术领域
本发明属于机械与汽车工程技术领域，涉及一种车辆馈能减振装置，具体涉及一种可产生能量的馈能减振装置及其能量捕获方法。
背景技术
悬架系统作为汽车的重要组成部分，起到连接并传递车轮与车身相互作用力以及减振的作用。传统的悬架系统通过内置的减振器，将车辆垂直方向的振动能量转化为热能，并耗散到空气中去，从而起到改善车辆平顺性的作用；传统的减振器是耗能部件，直接将悬架的振动能量从系统中移除，从而降低车辆的振动，但是这些振动能量就此白白浪费了。而且传统的减振器控制的形式为被动控制或为半主动控制方式，其不能很好地满足行驶在不同路面的汽车减振需求。因此，开发一种可以将悬架系统的振动能量回收并转换为电能加以利用、且可以根据不同路面变化来主动控制振动阻尼的馈能减振装置是一个必要和有意义的课题。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种可产生能量的馈能减振装置及其能量捕获方法，通过该装置在为车辆悬架系统减振的同时，利用其捕获方法将汽车行驶过程中振动所致的车身重量为阻尼质量，将其能量吸收并有效的转化为电能用来发电，并提供给车辆上的电子设备使用，解决了现有汽车悬架系统存在的上述问题。
本发明提供了一种可产生能量的馈能减振装置，该装置包括各自一端分别与车厢和底盘连接固定的固定吊杆和运动吊杆，所述固定吊杆另一端连接固定于丝杠安装座，丝杠安装座下方的螺母安装座与底端装有活动板的运动吊杆另一端连接固定，在螺母安装座和活动板之间，于平行设置的若干根滑动轴上，经各自直线轴承活动安装一直线轴承安装座，于所述直线轴承安装座上平行设置安装的若干个滚珠丝杠，经螺母安装座上的丝杠螺母定位、端部于丝杠安装座固定，所述滚珠丝杠两端经同轴连接的加速箱分别与发电机连接；所述丝杠安装座与其上部设置安装的轴承压板及电机安装座经螺杆连接为一体；最终通过所述馈能减振装置来实现机电转换，并根据路面状况控制各个发电机的输出功率调整减振装置阻尼大小，从而主动控制振动阻尼。
本发明还提供了利用该馈能减振装置的能量捕获方法，该捕获方法是通过馈能减振装置的若干个滚珠丝杠和丝杠螺母，把车厢和底盘上下之间由于运动产生的直线振动转换成各自滚珠丝杠的旋转运动，各个滚珠丝杠的旋转运动经过加速箱的加速后，驱动与各自同轴连接的发电机转动产生电能，形成反力矩，再将发电机的反力矩通过馈能减振装置的滚珠丝杠结构作用于汽车上成为振动阻尼，用来衰减汽车的振动。
本发明馈能减振装置的能量捕获方法，其特征在还于，
所述的能量捕获方法通过馈能减振装置能够在为车辆悬架系统减振的同时，把汽车行驶过程中振动所致的车身重量变为阻尼质量，将其能量吸收并转化让发电机发电，为车辆上的电子设备提供使用的电能。
本发明可产生能量的馈能减振装置，通过该装置在为车辆悬架系统减振的同时，利用馈能减振装置的量捕获方法，把汽车行驶过程中振动所致的车身重量变为阻尼质量，将其能量吸收并转化让发电机发电，并提供给车辆上的电子设备使用。
本发明的能量捕获方法通过馈能减振装置实现机电转换，能够根据路面状况控制各个发电机的输出功率调整减振器阻尼大小，从而达到主动控制振动阻尼目的，控制和减少车身振动的阻尼力，提高汽车行驶时的平顺性。
附图说明
图1是本发明可产生能量的馈能减振装置结构示意图。
图中，1.固定吊杆，2.运动吊杆，3.丝杠安装座，4.螺母安装座，5.活动板，6.滑动轴，7.直线轴承，8.直线轴承安装座，9.滚珠丝杠，10.丝杠螺母，11.加速箱，12.发电机，13.轴承压板，14.电机安装座，15.螺杆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种可产生能量的馈能减振装置，如图1所示，该装置包括各自一端分别与车厢和底盘连接固定的固定吊杆1和运动吊杆2，所述固定吊杆1另一端连接固定于丝杠安装座3，丝杠安装座3下方的螺母安装座4与底端装有活动板5的运动吊杆2另一端连接固定，在螺母安装座4和活动板5之间，于平行设置的若干根滑动轴6上，经各自直线轴承7活动安装一直线轴承安装座8，于所述直线轴承安装座8上平行设置安装的若干个滚珠丝杠9，经螺母安装座4上的丝杠螺母10定位、端部于丝杠安装座3固定，所述滚珠丝杠9两端经同轴连接的加速箱11分别与发电机12连接；所述丝杠安装座3与其上部设置安装的轴承压板13及电机安装座14经螺杆15连接为一体；最终通过所述馈能减振装置来实现机电转换，并根据路面状况控制各个发电机的输出功率调整减振装置阻尼大小，从而主动控制振动阻尼。
本发明可产生能量的馈能减振装置的能量捕获方法，是通过馈能减振装置的若干个滚珠丝杠和丝杠螺母，把车厢和底盘上下之间由运动产生的直线振动转换成各自滚珠丝杠的旋转运动，各个滚珠丝杠的旋转运动经过同轴连接的加速箱加速后，驱动各自连接的发电机转动产生电能，形成反力矩，再将发电机的反力矩通过馈能减振装置的滚珠丝杠结构作用于汽车上成为振动阻尼，用来衰减汽车的振动。
本发明的能量捕获方法通过馈能减振装置能够在为车辆悬架系统减振的同时，把汽车行驶过程中振动所致的车身重量变为阻尼质量，将其能量吸收并转化让发电机发电，为车辆上的电子设备提供使用的电能。
本发明可产生能量的馈能减振装置，该装置安装发电机12固定吊杆1的一端与车厢连接固定，安装运动吊杆2一端的活动板5与车辆底盘连接固定。当汽车行驶过程中发生振动时，尤其是遇到不平路面车辆发生剧烈振动时，本发明馈能减振装置分别与固定吊杆1和运动吊杆2固连的丝杠安装座3和螺母固定座4会发生相对直线运动，螺母安装座4上的丝杠螺母10沿丝杠安装座3上的各个滚珠丝杠9上下移动时，把相互间的直线运动转换成滚珠丝杠9旋转运动，旋转的滚珠丝杠9分别经过其两端同轴连接的加速箱11加速后，加速箱11的输出端驱动各自连接的发电机12高速转动产生电能，从而实现机电转换。发电机12产生的电能通过整流调压电路调整后，存储在蓄能装置中备用，它还具有节能减排的效果。
在机电转换过程中，当发电机12外接负载时，发电机12线圈有电流流过，产生很大的反力矩，反力矩通过滚珠丝杠9和丝杠螺母10转变为阻碍两者发生直线运动的巨大阻力，从而大幅度衰减汽车的振动，起到减振阻尼作用；当发电机12未接负载时，发电机12不会产生反力矩，且机械阻尼很小，无法明显衰减汽车的振动。因此，这时可根据路面状况来控制馈能减振装置各个发电机12是否外接负载，以起到调节发电机总输出功率的作用，从而达到主动地控制馈能减振装置减振阻尼效果的目的。
上述实施方式只是本发明的几个实例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可产生能量的馈能减振装置，其特征在于，该装置包括各自一端分别与车厢和底盘连接固定的固定吊杆(1)和运动吊杆(2)，所述固定吊杆(1)另一端连接固定于丝杠安装座(3)，丝杠安装座(3)下方的螺母安装座(4)与底端装有活动板(5)的运动吊杆(2)另一端连接固定，在螺母安装座(4)和活动板(5)之间，于平行设置的若干根滑动轴(6)上，经各自直线轴承(7)活动安装一直线轴承安装座(8)，于所述直线轴承安装座(8)上平行设置安装的若干个滚珠丝杠(9)，经螺母安装座(4)上的丝杠螺母(10)定位、端部于丝杠安装座(3)固定，所述滚珠丝杠(9)两端经同轴连接的加速箱(11)分别与发电机(12)连接；所述丝杠安装座(3)与其上部设置安装的轴承压板(13)及电机安装座(14)经螺杆(15)连接为一体；最终通过所述馈能减振装置来实现机电转换，并根据路面状况控制各个发电机的输出功率调整减振装置阻尼大小，从而主动控制振动阻尼。
2.一种利用权利要求1所述的馈能减振装置的能量捕获方法，其特征是，该捕获方法是通过馈能减振装置的若干个滚珠丝杠和丝杠螺母，把车厢和底盘上下之间由于运动产生的直线振动转换成各自滚珠丝杠的旋转运动，各个滚珠丝杠的旋转运动经过加速箱的加速后，驱动与各自同轴连接的发电机转动产生电能，形成反力矩，再将发电机的反力矩通过馈能减振装置的滚珠丝杠结构作用于汽车上成为振动阻尼，用来衰减汽车的振动。
3.根据权利要求2所述的能量捕获方法，其特征在于，所述的能量捕获方法通过馈能减振装置能够在为车辆悬架系统减振的同时，把汽车行驶过程中振动所致的车身重量变为阻尼质量，将其能量吸收并转化让发电机发电，为车辆上的电子设备提供使用的电能。
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