CN108223313B - 新能源汽车用偏心连杆滑块式储能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新能源汽车用偏心连杆滑块式储能装置，包括固定架和安装在固定架上的可转动的偏心陀，固定架上装有连接块，连接块与偏心陀之间经与偏心陀的转动轴线偏心设置的连接轴转动连接，连接块上铰接有沿连接轴的轴线圆周分布的多个连杆，固定架上有沿偏心陀的转动轴线径向圆周分布的多个滑块，连杆和滑块一一对应并铰接相连；至少一个滑块的一个侧面上装有齿条，固定架上有与齿条一一对应的转轴，转轴上经单向轴承连接有与齿条相啮合的第一行星轮，多个单向轴承的自由转动方向一致；固定架上装有发电机，发电机的输入轴与任意一个转轴相连接。
Description
技术领域
本发明涉及汽车惯性动能回收利用技术领域，特别是新能源汽车用偏心连杆滑块式储能装置。
背景技术
日常生活中，树枝的摇晃、海水的波浪运动、人类的行走、跑步或体育运动、以及常见的交通工具如汽车、火车、飞机、船舶等行驶过程中产生的颠簸、晃动、提速、减速等都会产生动能，可以说生活中到处存在着可供利用的动能能源。然而，这类动能能源通常被人们所忽视，没有进行合理有效的利用。
尤其是作为人们目前最广泛使用的交通工具，汽车越来越多地进入普通百姓的生活，无论是传统的燃油汽车，还是现阶段大力提倡的新能源汽车，其运动时产生的惯性动能尚未被合理收集利用，造成了能源的极大浪费；而新能源汽车由于其动力主要依赖于电能，在充电站尚未完全普及的现阶段，其对于动能能源的合理收集与利用显得尤为重要。
然而，由于产生汽车惯性动能的运动通常为车辆的颠簸、晃动、提速或减速等产生的不规则运动，要对这种不规则运动加以利用，应综合考虑其各个方向的运动情况，使各个方向的运动均能被有效收集，比如，在进行利用之前，可先将上述不规则运动进行转化收集，使其恒定地输出为转动，再将恒定输出的转动转化为电能进行存储利用。
目前，一些动能收集转化装置能够实现将动能转化为电能加以利用，但是其利用率较低，不能使电能持续输出，产生的电流相位也不稳定，更重要的是，这类装置通常是针对某一特定的运动如波浪的上下运动、汽车刹车时的直线惯性运动等进行的设计，因而只能收集不规则运动中特定方向的运动进行转化，不能满足对各个方向的不规则运动的有效利用，使得动能能源的综合利用率较低。
发明内容
针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供新能源汽车用偏心连杆滑块式储能装置，以解决不规则运动产生的动能无法被综合利用的问题。
其解决的技术方案是：包括固定架和安装在固定架上的可转动的偏心陀，固定架上装有连接块，连接块与偏心陀之间经与偏心陀的转动轴线偏心设置的连接轴转动连接，连接块上铰接有沿连接轴的轴线圆周分布的多个连杆，固定架上有沿偏心陀的转动轴线径向圆周分布的多个滑块，固定架上设有与滑块长度方向一致的滑槽，滑块置于滑槽内，构成滑块在滑槽内水平滑动的结构；连杆和滑块一一对应并铰接相连，当摆陀转动时，连接块随摆陀产生偏心转动并经连杆带动滑块运动，使多个滑块同时产生互不同步的滑动；至少一个滑块的一个侧面上装有齿条，固定架上有与齿条一一对应的转轴，转轴上经单向轴承连接有与齿条相啮合的第一行星轮，多个单向轴承的自由转动方向一致；固定架上装有发电机，发电机的输入轴与任意一个转轴相连接。
本发明结构巧妙，实施简单，通过偏心陀的转动带动连接块偏心运动，进而带动太阳轮转的稳定持久转动；同时，由于单向轴承的单向传动特性，无论偏心陀向哪个方向转动，太阳轮的转动方向保持不变，保证了电能输出的稳定性。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的A-A剖视图。
图3为本发明的B-B剖视图。
图4为本发明的轴测剖视图。
图5为本发明的固定架隐藏后的立体图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图5给出，本发明包括固定架1和安装在固定架1上的可转动的偏心陀2，固定架1上装有连接块3，连接块3与偏心陀2之间经与偏心陀2的转动轴线偏心设置的连接轴4转动连接，连接块3上铰接有沿连接轴4的轴线圆周分布的多个连杆5，固定架1上有沿偏心陀2的转动轴线径向圆周分布的多个滑块6，固定架1上设有与滑块6长度方向一致的滑槽，滑块6置于滑槽内，构成滑块6在滑槽内水平滑动的结构；连杆5和滑块6一一对应并铰接相连，当摆陀2转动时，连接块3随摆陀2产生偏心转动并经连杆5带动滑块6运动，使多个滑块6同时产生互不同步的滑动；至少一个滑块6的一个侧面上装有齿条7，固定架1上有与齿条7一一对应的转轴8，转轴8上经单向轴承9连接有与齿条7相啮合的第一行星轮10，多个单向轴承9的自由转动方向一致；固定架1上装有发电机11，发电机11的输入轴与任意一个转轴8相连接。
作为优选，所述的多个连杆5中的任意一个与连接块3固定连接。
作为优选，所述的发电机11与偏心陀2的转动轴线同轴设置，固定架1上有与发电机11的输入轴同轴连接的太阳轮12，固定架1上有与转轴8一一同轴连接的多个第二行星轮13，太阳轮12与多个第二行星轮13同时啮合。
本发明使用时，将固定架1安装在汽车上并使偏心陀2的转动轴线竖向设置，当汽车在运动中使偏心陀2产生惯性运动时，偏心陀2产生转动，与偏心陀2偏心转动连接的连接块3随之产偏心运动，并经连杆5带动滑块6运动，使多个滑块6同时产生互不同步的往复滑动，即同一时刻下多个滑块6滑动的方向、距离和速度不完全相同。
当滑块6向远离偏心陀2的转动轴线的方向滑动时，与滑块6连接的齿条7带动第一行星轮10正向转动，此时与该第一行星轮10对应的单向轴承9处于传动接合状态，第一行星轮10经单向轴承9带动与之对应的转轴8同步转动，第二行星轮13随转轴8同时转动并带动太阳轮12反向转动使发电机11运转。
当滑块6向靠近偏心陀2的转动轴线的方向滑动时，与滑块6连接的齿条7带动第一行星轮10反向转动，此时与该第一行星轮10对应的单向轴承9处于传动分离状态，转轴8不随第一行星轮10同步转动；同时由于单向轴承9的单向超越特性，该第一行星轮10反向转动时与之对应的转轴8可以正向自由转动，该第一行星轮10正向转动时与之对应的转轴8可以以超越该第一行星轮10的转速正向转动。
而由于连接块3的偏心运动，多个滑块6滑动时始终依次有一个滑块6以相对较快的速度向远离偏心陀2的转动轴线的方向滑动，与该滑块6对应的第一行星轮10随之正向转动并经转轴8带动第二行星轮13正向转动，在太阳轮12的啮合作用下，多个第二行星轮13同时正向转动；而此时以相对较慢的滑动速度向远离偏心陀2的转动轴线的方向滑动的滑块6所对应的第一行星轮10的转速小于对应的第二行星轮13即转轴8的转速，即滑动速度较慢的滑块6相对应的第二行星轮13相对于与之对应的第一行星轮10做超越转动；同时，向靠近偏心陀2的转动轴线的方向滑动的滑块6对应的第一行星轮10相对于与之对应的第二行星轮13做方向相反的自由转动。
在偏心陀2的不断转动过程中，多个滑块6虽然滑动方向、距离和速度不完全相同，但始终依次有一个滑块6以相对较快的速度向远离偏心陀2的转动轴线的方向滑动并带动与之对应的第二行星轮13转动，从而使得太阳轮12不间断地转动并带动发电机11运转以产生电能，而向远离偏心陀2的转动轴线的方向滑动速度较慢的滑块6和向靠近偏心陀2的转动轴线的方向滑动的滑块6所对应的第二行星轮13与第一行星轮10之间分别做超越转动和方向相反的自由转动，因而不会对太阳轮12的转动产生阻碍或影响，保证了太阳轮12以不变的方向做持续转动，发电机11的电能输出稳定持久。
本发明结构巧妙，实施简单，通过偏心陀的转动带动连接块偏心运动，进而经连杆带动多个滑块滑动，且多个滑块中始终依次有一个以相对较快的速度向远离偏心陀转动轴线的方向滑动并带动太阳轮转动，保证了太阳轮的转速相对稳定持久；同时，由于单向轴承的单向传动特性，太阳轮只经向远离偏心陀转动轴线的方向滑动的滑块带动，因此无论偏心陀向哪个方向转动，太阳轮的转动方向保持不变。
不难发现，本发明不仅将各个方向的不规则的惯性运动进行了有效收集，提高了其综合利用率，同时将该类惯性运动转化为电能加以利用，并保证了发电机转速的稳定持久和转向的恒定，确保了电能输出的稳定性和连贯性。
Claims (3)
1.新能源汽车用偏心连杆滑块式储能装置，包括固定架（1）和安装在固定架（1）上的可转动的偏心陀（2），其特征在于，固定架（1）上装有连接块（3），连接块（3）与偏心陀（2）之间经与偏心陀（2）的转动轴线偏心设置的连接轴（4）转动连接，连接块（3）上铰接有沿连接轴（4）的轴线圆周分布的多个连杆（5），固定架（1）上有沿偏心陀（2）的转动轴线径向圆周分布的多个滑块（6），滑块（6）沿自身长度方向水平滑动，连杆（5）和滑块（6）一一对应并铰接相连；至少一个滑块（6）的一个侧面上装有齿条（7），固定架（1）上有与齿条（7）一一对应的转轴（8），转轴（8）上经单向轴承（9）连接有与齿条（7）相啮合的第一行星轮（10），多个单向轴承（9）的自由转动方向一致；固定架（1）上装有发电机（11），发电机（11）的输入轴与任意一个转轴（8）相连接。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用偏心连杆滑块式储能装置，其特征在于，多个连杆（5）中的任意一个与连接块（3）固定连接。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车用偏心连杆滑块式储能装置，其特征在于，发电机（11）与偏心陀（2）的转动轴线同轴设置，固定架（1）上有与发电机（11）的输入轴同轴连接的太阳轮（12），固定架（1）上有与转轴（8）一一同轴连接的多个第二行星轮（13），太阳轮（12）与多个第二行星轮（13）同时啮合。
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