CN109747603A - 一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置，包括液压传动系统和安装于驱动半轴上的齿轮传动系统；液压传动系统包括液压泵、离合器、齿圈盘和从动齿轮；齿轮传动系统包括固接于左驱动半轴上的第一皮带轮和固接于右驱动半轴上的主动齿轮；主动齿轮与从动齿轮啮合。本发明可将车辆驱动轴的制动能量通过齿轮传动系统和液压传动系统传递至液压泵的输入轴，因液压泵工作时负载扭矩较大，将迅速消耗转动能量使汽车的驱动半轴停止转动，从而达到刹车效果并驱动液压泵工作；液压泵所获得的能量可通过高压油被储存至液压蓄能器或直接带动车载液压马达或其他液压执行元件用于作业以实现制动能量的回收。

Description

一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置
技术领域
本发明涉及一种车辆制动能量回收装置，具体涉及到一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置。
背景技术
当前机械行业领域多数汽车制动时的能量不能得到充分回收，部分车辆即使具备了制动能回收装置但其价格高昂。重载车辆及带有起重机械的车辆的车内均装有液压系统用于驱动及作业，液压系统依靠液压泵压出的高压油工作，而驱动车载液压泵则消耗了车上的大量电力。
发明内容
本发明提供了一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置，通过一套成本低廉的机械装置将汽车制动时的能量回收用于驱动车上的液压泵，该装置安装使用简便，可在现有车辆上直接加装。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置，包括液压传动系统和安装于驱动半轴上的齿轮传动系统；
液压传动系统包括液压泵、离合器、齿圈盘和从动齿轮；齿圈盘的一侧中心与第一转轴的一端固定连接，第一转轴的另一端与液压泵的输入轴之间通过离合器连接；齿圈盘的另一侧中心通过轴承安装于第二转轴的一端，从动齿轮固定安装于第二转轴的另一端；第二转轴上还固定安装有中心齿轮，且中心齿轮位于齿圈盘的齿圈的中心位置；齿圈盘的齿圈与中心齿轮之间啮合有行星齿轮；行星齿轮由行星支架支撑于第二转轴上；行星支架包括一体成型的套筒和系杆；套筒通过轴承安装于第二转轴上，且套筒远离中心齿轮的一端为可与第二皮带配合的带轮端；系杆垂直于套筒的轴心设置，系杆远离套筒的端部向齿圈盘延伸有支柱，行星齿轮通过轴承安装于支柱上；液压泵的输入轴、第一转轴和第二转轴同轴心设置；
齿轮传动系统包括固接于左驱动半轴上的第一皮带轮和固接于右驱动半轴上的主动齿轮；主动齿轮与从动齿轮啮合；汽车车身上通过支座安装有一根平行驱动半轴设置的定轴，定轴上通过轴承转动安装有旋转轴；旋转轴上对应第一皮带轮固定安装有第二皮带轮，且第二皮带轮与第一皮带轮之间通过第一皮带连接传动；旋转轴上对应行星支架固定安装有第三皮带轮，且第三皮带轮与行星支架的套筒的带轮端通过第二皮带连接传动。
根据上述方案，所述液压传动系统安装于汽车底盘大梁之间；所述液压泵的固定端连接于汽车底盘的右侧大梁上；还包括有固接于汽车底盘的左侧大梁上的第二支撑轴；所述第二转轴远离离合器的端部为中空结构，第二支撑轴通过轴承同轴心转动安装于第二转轴的中空端内。
根据上述方案，所述支座固定连接于汽车骨架的横梁上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：可将车辆驱动轴的制动能量通过齿轮传动系统和液压传动系统传递至液压泵的输入轴，因液压泵工作时负载扭矩较大，将迅速消耗转动能量使汽车的驱动半轴停止转动，从而达到刹车效果并驱动液压泵工作以实现制动能量的回收；且液压能能量密度大，短时间的旋转能使液压能将足够的低压油泵送为高压油，液压泵所获得的能量可通过高压油被储存至液压蓄能器或直接带动车载液压马达或其他液压执行元件用于作业。
附图说明
图1为本发明的安装位置示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明中液压传动系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：横梁1，旋转轴2，支座3，第三皮带轮4，第二皮带5，大梁6，第一支撑轴7，右驱动半轴8，主动齿轮9，差速器10，第二支撑轴11，第一皮带轮12，左驱动半轴13，第一皮带14，第二皮带轮15，液压泵16，输入轴17，离合器18，齿圈盘19，第一转轴20，行星齿轮21，行星支架22，中心齿轮23，从动齿轮24，第二转轴25。
本发明主要包括安装于汽车底盘大梁6间的液压传动系统和安装于驱动半轴上的齿轮传动系统。
液压传动系统包括液压泵16、离合器18、齿圈盘19和从动齿轮24。
液压泵16的固定端通过第一支撑轴7固定连接于汽车底盘的右侧大梁6上。
齿圈盘19的一侧中心与第一转轴20的一端固定连接，第一转轴20的另一端与液压泵16的输入轴17之间通过离合器18连接。齿圈盘19的另一侧中心通过轴承安装于第二转轴25的一端，从动齿轮24固定安装于第二转轴25的另一端。
第二转轴25上还固定安装有中心齿轮23，且中心齿轮23位于齿圈盘19的齿圈的中心位置。齿圈盘19的齿圈与中心齿轮23之间啮合有行星齿轮21。行星齿轮21由行星支架22支撑于第二转轴25上。行星支架22包括一体成型的套筒和系杆。套筒通过轴承安装于第二转轴25上，且套筒远离中心齿轮23的一端为可与第二皮带5配合的带轮端。系杆垂直于套筒的轴心设置，系杆远离套筒的端部向齿圈盘19延伸有支柱，行星齿轮21通过轴承安装于支柱上。
第二支撑轴11固定连接于汽车底盘的左侧大梁6上。第二转轴25远离离合器18的端部为中空结构，第二支撑轴11通过轴承转动安装于第二转轴25的中空端内，使得第二转轴25可相对于第二支撑轴11自由转动。
液压泵16的输入轴17、第一转轴20、第二转轴25和第二支撑轴11同轴心设置。
齿轮传动系统包括固定安装于左驱动半轴13上的第一皮带轮12和固定安装于右驱动半轴8上的主动齿轮9。主动齿轮9与从动齿轮24啮合。
汽车骨架的横梁1上通过两个支座3安装有一根平行驱动半轴设置的定轴，定轴上通过轴承转动安装有旋转轴2，旋转轴2可相对于定轴自由转动。旋转轴2上对应第一皮带轮12固定安装有第二皮带轮15，且第二皮带轮15与第一皮带轮12之间通过第一皮带14连接传动；旋转轴2上对应行星支架22固定安装有第三皮带轮4，且第三皮带轮4与行星支架22的套筒的带轮端通过第二皮带5连接传动。
汽车的两个车轮分别与左驱动半轴13和右驱动半轴8相连，左驱动半轴13和右驱动半轴8的中间通过差速器10连接。传统汽车采用刹车卡钳夹住车轮并摩擦来消耗车轴动能的方式来制动。而本发明则是将驱动轴的动力转换为液压泵16的转动，从而来消耗制动能量。具体实施过程如下：
本装置中的第一皮带轮12与汽车左驱动半轴13相连，主动齿轮9与右驱动半轴8相连。当汽车准备制动时，此时左驱动半轴13和右驱动半轴8都在高速旋转，所以第一皮带轮12与主动齿轮9也在高速旋转。左驱动半轴13的旋转通过第一皮带轮12的第一皮带14传动传送给第二皮带轮15，第二皮带轮15与第三皮带轮4固结于同一根旋转轴2上，故运动被传至第三皮带轮4，该第三皮带轮4的第二皮带5另一端套于行星支架22的带轮端上，故能通过带传动使得行星支架22旋转，以带动行星齿轮21的旋转，以上为左驱动半轴13的传动过程。
右驱动半轴8的转动通过主动齿轮9传给从动齿轮24，从动齿轮24与中心齿轮23固结于同轴，故带动中心齿轮23旋转，右驱动半轴8的旋转通过此传动过程传给中心齿轮23。
中心齿轮23、行星齿轮21、齿圈盘19和行星支架22构成差动轮系。行星齿轮21安装在行星支架22末端的轴上，可保持相对转动。行星支架22伸出端为套筒式结构，和中心齿轮23的第二转轴25之间保持相对滑动，根据差动轮系工作原理，中心齿轮23和行星支架22的旋转作为差动轮系的输出运动，将使得齿圈盘19获得确定的转动，即带动齿圈盘19另一侧上固结的第一转轴20的转动，
与齿圈盘19固结的第一转轴20和液压泵16的输入轴17之间通过离合器18连接。当车辆正常行驶时，离合器18处于断开状态，车轮转动不会被传动至液压泵16的输入轴17，装置不消耗动能，不影响车辆行驶。当车辆制动时离合器18闭合，第一转轴20的传动通过离合器18被传至液压泵16的输入轴17，因液压泵16工作时负载扭矩较大，将迅速消耗转动能量使汽车的驱动半轴停止转动，从而达到刹车效果并驱动液压泵16工作。且液压能能量密度大，短时间的旋转能使液压能将足够的低压油泵送为高压油，液压泵16所获得的能量可通过高压油被储存至液压蓄能器或直接带动车载液压马达或其他液压执行元件用于作业。
本发明中液压传动系统以及支持旋转轴2的两个支座3可根据车辆实际情况选着安装位置，以对车辆的结构及行驶造成最小的影响。

Claims (3)

1.一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置，其特征在于：包括液压传动系统和安装于驱动半轴上的齿轮传动系统；
液压传动系统包括液压泵(16)、离合器(18)、齿圈盘(19)和从动齿轮(24)；齿圈盘(19)的一侧中心与第一转轴(20)的一端固定连接，第一转轴(20)的另一端与液压泵(16)的输入轴(17)之间通过离合器(18)连接；齿圈盘(19)的另一侧中心通过轴承安装于第二转轴(25)的一端，从动齿轮(24)固定安装于第二转轴(25)的另一端；第二转轴(25)上还固定安装有中心齿轮(23)，且中心齿轮(23)位于齿圈盘(19)的齿圈的中心位置；齿圈盘(19)的齿圈与中心齿轮(23)之间啮合有行星齿轮(21)；行星齿轮(21)由行星支架(22)支撑于第二转轴(25)上；行星支架(22)包括一体成型的套筒和系杆；套筒通过轴承安装于第二转轴(25)上，且套筒远离中心齿轮(23)的一端为可与第二皮带(5)配合的带轮端；系杆垂直于套筒的轴心设置，系杆远离套筒的端部向齿圈盘(19)延伸有支柱，行星齿轮(21)通过轴承安装于支柱上；液压泵(16)的输入轴(17)、第一转轴(20)和第二转轴(25)同轴心设置；
齿轮传动系统包括固接于左驱动半轴(13)上的第一皮带轮(12)和固接于右驱动半轴(8)上的主动齿轮(9)；主动齿轮(9)与从动齿轮(24)啮合；汽车车身上通过支座(3)安装有一根平行驱动半轴设置的定轴，定轴上通过轴承转动安装有旋转轴(2)；旋转轴(2)上对应第一皮带轮(12)固定安装有第二皮带轮(15)，且第二皮带轮(15)与第一皮带轮(12)之间通过第一皮带(14)连接传动；旋转轴(2)上对应行星支架(22)固定安装有第三皮带轮(4)，且第三皮带轮(4)与行星支架(22)的套筒的带轮端通过第二皮带(5)连接传动。
2.根据权利要求1所述的一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置，其特征在于：所述液压传动系统安装于汽车底盘大梁(6)之间；所述液压泵(16)的固定端连接于汽车底盘的右侧大梁(6)上；还包括有固接于汽车底盘的左侧大梁(6)上的第二支撑轴(11)；所述第二转轴(25)远离离合器(18)的端部为中空结构，第二支撑轴(11)通过轴承同轴心转动安装于第二转轴(25)的中空端内。
3.根据权利要求1所述的一种可回收车辆制动能量的液压驱动装置，其特征在于：所述支座(3)固定连接于汽车骨架的横梁(1)上。
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