CN111572511B - 一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥 - Google Patents

一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，包括：横架梁，左右两侧对称设置有板式避震，中间设置有中心传动仓；半轴，设置于所述横架梁的内部，内端设置有传动伞齿；中心伞齿，设置于所述中心传动仓的中间，中心处设置有连接轴，所述连接轴的上端固定连接有传动摩擦片。本发明通过中心伞齿和传动伞齿将半轴和传动摩擦片相连接传动，车辆下坡时半轴通过传动摩擦片带动储能飞轮转动，从而使车辆的动能通过储能飞轮进行储存，同时可以降低轮胎转速以起到辅助刹车的功能，以降低刹车器件的工作负荷，而且当车辆需要加速时，储能飞轮可以通过传动摩擦片带动半轴转动，释放储能飞轮中储存的动能，降低车辆上下坡的能量损耗，从而降低油耗。

Description

一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥
技术领域
本发明涉及汽车车桥领域，特别是指一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥。
背景技术
汽车车桥通过悬架与车架相连接，其两端安装车轮，车桥的作用是承受汽车的载荷，维持汽车在道路上的正常行驶，根据悬架的结构型式，车桥可分为断开式和整体式两种，断开式车桥为活动关节式结构，它与独立悬架配合使用；整体式车桥的中部是刚性实心或空心梁，而半挂车由于载货较多，所以通常采用整体式车桥。本申请人发现现有的挂车车桥一般为无动力结构，但也需要连接相应的刹车结构，由于半挂车载货重量较大，所以在遇到长下坡路段时，需要长时间利用刹车保持车速，但是由于刹车鼓的热衰竭现象，在长时间刹车后，刹车器件的温度上升，效果反而下降，所以长时间刹车时对刹车和车桥的结构强度和散热性能都有较大的考验，长时间刹车会降低刹车器件的使用寿命，容易造成刹车损坏和失灵，导致其安全性较低，同时车辆上坡积蓄的能量在下坡时大部分都被刹车通过热量方式损耗，导致车辆能量利用率较低，耗油量较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥。
基于上述目的本发明提供的一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，包括：
横架梁，左右两侧对称设置有板式避震，中间设置有中心传动仓，所述中心传动仓的前后两侧对称设置有固定架，所述固定架的上下两侧对称设置有密封储能盒；
半轴，设置于所述横架梁的内部，外侧嵌套设置有侧面间隔轴承，内端设置有传动伞齿，外端连接有连接轴头，所述连接轴头的外侧设置有刹车鼓；
中心伞齿，设置于所述中心传动仓的中间，中心处设置有连接轴，所述连接轴的外侧嵌套设置有中心间隔轴承，所述连接轴的上端固定连接有传动摩擦片，所述传动摩擦片的中心处设置有嵌合轴槽；
中心轴，设置于所述嵌合轴槽的上方，外侧嵌套设置有连接轴套，一端设置有轴端限位卡，另一端固定连接有连接架，所述连接架的外侧设置有连接滑套；
储能飞轮，上下两侧对称设置有摩擦面，中间设置有中心轴套，通过所述中心轴套嵌套设置于所述连接轴套的外侧，所述中心轴套的上下两侧对称设置有飞轮轴承，所述储能飞轮之间关于中心传动仓的水平中心线对称设置，所述储能飞轮的竖直中心线与所述中心传动仓的竖直中心线位于同一竖直线；
牵引滑杆，嵌套设置于所述连接滑套的内侧，一端设置有限位头，中间设置有复位缓冲弹簧，另一端连接有液压杆。
在一些可选实施例中，所述半轴通过所述侧面间隔轴承与所述横架梁相连接，所述半轴的水平中心线位于同一直线上。
在一些可选实施例中，所述中心伞齿与所述传动伞齿之间相互啮合构成传动结构，所述传动伞齿之间关于所述中心伞齿的竖直中心线对称。
在一些可选实施例中，所述中心伞齿通过所述连接轴与所述传动摩擦片相连接，所述中心伞齿的竖直中心线与所述传动摩擦片的竖直中心线位于同一竖直线上。
在一些可选实施例中，所述中心轴的中心线与所述传动摩擦片的竖直中心线位于同一竖直线上，所述中心轴与所述嵌合轴槽之间尺寸相配合。
在一些可选实施例中，所述储能飞轮通过所述连接轴套与所述中心轴转动连接，所述储能飞轮的竖直中心线与所述中心轴的竖直中心线位于同一竖直线上。
在一些可选实施例中，所述摩擦面所在水平面与所述传动摩擦片的表面所在水平面之间相互平行。
在一些可选实施例中，所述连接架通过所述连接滑套与所述牵引滑杆滑动连接，所述牵引滑杆的竖直中心线与所述中心轴的竖直中心线之间相互平行。
在一些可选实施例中，所述中心伞齿之间关于所述传动伞齿的水平中心线对称，所述传动摩擦片之间关于中心传动仓的水平中心线对称设置。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，通过中心伞齿和传动伞齿将半轴和传动摩擦片相连接传动，使车辆行驶时可以通过半轴带动传动摩擦片转动，而传动摩擦片上还设置有储能飞轮，储能飞轮通过中心轴与连接架相连接，而连接架可以通过液压杆和牵引滑杆的牵引，在垂直方向上移动，从而带动储能飞轮移动，使储能飞轮可以通过摩擦面与传动摩擦片相连接或断开，车辆下坡时半轴通过传动摩擦片带动储能飞轮转动，从而使车辆的动能通过储能飞轮进行储存，同时可以降低轮胎转速以起到辅助刹车的功能，以降低刹车器件的工作负荷，而且当车辆需要加速时，储能飞轮可以通过传动摩擦片带动半轴转动，释放储能飞轮中储存的动能，降低车辆上下坡的能量损耗，从而降低油耗。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的正面结构示意图；
图3为本发明实施例的正视结构示意图；
图4为本发明实施例的俯视结构示意图；
图5为本发明实施例的横架梁的结构示意图；
图6为本发明实施例的分解结构示意图；
图7为本发明实施例的储能飞轮的结构示意图；
图8为本发明实施例的牵引滑杆的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
作为一个实施例，一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，包括：
横架梁1，左右两侧对称设置有板式避震101，中间设置有中心传动仓102，中心传动仓102的前后两侧对称设置有固定架103，固定架103的上下两侧对称设置有密封储能盒104；
半轴2，设置于横架梁1的内部，外侧嵌套设置有侧面间隔轴承201，内端设置有传动伞齿202，外端连接有连接轴301头203，连接轴301头203的外侧设置有刹车鼓204；
中心伞齿3，设置于中心传动仓102的中间，中心处设置有连接轴301，连接轴301的外侧嵌套设置有中心间隔轴承302，连接轴301的上端固定连接有传动摩擦片303，传动摩擦片303的中心处设置有嵌合轴槽304；
中心轴4，设置于嵌合轴槽304的上方，外侧嵌套设置有连接轴套401，一端设置有轴端限位卡402，另一端固定连接有连接架403，连接架403的外侧设置有连接滑套404；
储能飞轮5，上下两侧对称设置有摩擦面501，中间设置有中心轴套502，通过中心轴套502嵌套设置于连接轴套401的外侧，中心轴套502的上下两侧对称设置有飞轮轴承503；
牵引滑杆6，嵌套设置于连接滑套404的内侧，一端设置有限位头601，中间设置有复位缓冲弹簧602，另一端连接有液压杆603。
请参阅图1至图8，作为本发明的一个实施例，一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥1，包括：横架梁1，左右两侧对称设置有板式避震101，中间设置有中心传动仓102，中心传动仓102的前后两侧对称设置有固定架103，固定架103的上下两侧对称设置有密封储能盒104；半轴2，设置于横架梁1的内部，外侧嵌套设置有侧面间隔轴承201，内端设置有传动伞齿202，外端连接有连接轴301头203，连接轴301头203的外侧设置有刹车鼓204；中心伞齿3，设置于中心传动仓102的中间，中心处设置有连接轴301，连接轴301的外侧嵌套设置有中心间隔轴承302，连接轴301的上端固定连接有传动摩擦片303，传动摩擦片303的中心处设置有嵌合轴槽304；中心轴4，设置于嵌合轴槽304的上方，外侧嵌套设置有连接轴套401，一端设置有轴端限位卡402，另一端固定连接有连接架403，连接架403的外侧设置有连接滑套404；储能飞轮5，上下两侧对称设置有摩擦面501，中间设置有中心轴套502，通过中心轴套502嵌套设置于连接轴套401的外侧，中心轴套502的上下两侧对称设置有飞轮轴承503；牵引滑杆6，嵌套设置于连接滑套404的内侧，一端设置有限位头601，中间设置有复位缓冲弹簧602，另一端连接有液压杆603。
请参阅图2至图7，可选的，半轴2通过侧面间隔轴承201与横架梁1相连接，半轴2的水平中心线位于同一直线上，中心伞齿3与传动伞齿202之间相互啮合构成传动结构，传动伞齿202之间关于中心伞齿3的竖直中心线对称，中心伞齿3通过连接轴301与传动摩擦片303相连接，中心伞齿3的竖直中心线与传动摩擦片303的竖直中心线位于同一竖直线上，车桥的半轴2外端连接有连接轴301头203，通过连接轴301头203可以安装轮胎，而半轴2的内侧设置有传动伞齿202，两侧的半轴2均通过传动伞齿202与上下两侧设置的中心伞齿3相啮合额，为了保持传动防止齿轮转动方向相逆错合，一侧的半轴2与连接轴301头203之间设置有换向器，换向器为三个锥形齿轮构成，使两侧轴转动方向相反，便于两侧的半轴2转动方向相反而连接轴301头203即车轮转动方向相同，而半轴2转动时便可以通过传动伞齿202带动中心伞齿3转动，从而通过连接轴301带动传动摩擦片303转动。
请参阅图5至图6，可选的，中心轴4的中心线与传动摩擦片303的竖直中心线位于同一竖直线上，中心轴4与嵌合轴槽304之间尺寸相配合，储能飞轮5通过连接轴套401与中心轴4转动连接，储能飞轮5的竖直中心线与中心轴4的竖直中心线位于同一竖直线上，摩擦面501所在水平面与传动摩擦片303的表面所在水平面之间相互平行，车桥的传动摩擦片303上方设置有储能飞轮5，储能飞轮5与传动摩擦片303相互平行，当车辆遇到长下坡路段时，轮胎带动半轴2转动，而传动摩擦片303通过半轴2带动转动，使储能飞轮5与传动摩擦片303相贴合，储能飞轮5的摩擦面501与传动摩擦片303的表面相互贴附，从而使传动摩擦片303通过摩擦力带动储能飞轮5转动，由于传动摩擦片303需要驱动储能飞轮5转动，所以会降低转速，从而使半轴2和车轮降速，对车辆进行辅助刹车，无需完全依靠相应的刹车器件，可以降低刹车器件的负荷，避免刹车器件长时间工作导致刹车器件的使用寿命降低，造成刹车损坏和失灵，有利于提高车辆行驶的安全性，而车辆遇到上坡路段或需要加速时，转动的储能飞轮5积蓄了一定能量，通过传动摩擦片303便可以驱动半轴2和车轮转动加速，从而避免车辆上下坡的能量完全损耗，并降低油耗。
请参阅图5至图8，可选的，连接架403通过连接滑套404与牵引滑杆6滑动连接，牵引滑杆6的竖直中心线与中心轴4的竖直中心线之间相互平行，中心伞齿3之间关于传动伞齿202的水平中心线对称，传动摩擦片303之间关于中心传动仓102的水平中心线对称设置，储能飞轮5之间关于中心传动仓102的水平中心线对称设置，储能飞轮5的竖直中心线与中心传动仓102的竖直中心线位于同一竖直线，由于储能飞轮5需要频繁与传动摩擦片303相互贴附和断开以传递和储存动能，所以储能飞轮5通过中心轴4设置于连接架403上，而连接架403通过连接滑套404嵌套滑动设置于牵引滑杆6上，牵引滑杆6可以通过液压杆603收缩带动连接架403向中心处移动，从而使储能飞轮5向传动摩擦片303靠近贴附以传递动能，或通过液压杆603伸张带动连接架403向外侧移动，从而使储能飞轮5与传动摩擦片303分离，而且由于储能飞轮5具有一定质量，通过转动储存能量，其转速较高，所以储能结构均设置在密封的密封储能盒104中，便于保护储能飞轮5，同时连接滑套404上下对称设置有复位缓冲弹簧602，可以为连接架403上的储能飞轮5提供减震，防止车辆过于颠簸损坏储能飞轮5，同时由于角动量守恒原理，储能飞轮5转动时都会对车辆转弯造成影响，所以为了避免这样的影响和提高能量储存量，横架梁1的上下两侧对称设置有储能飞轮5，而且储能飞轮5的转动方向相反，便于抵消角动量，同时提高储能量。
使用时，车桥通过板式避震101安装在半挂车横梁，并将车桥的相应刹车和液压管路进行连接，当车辆正常行驶时，轮胎通过带动半轴2转动，而半轴2通过传动伞齿202和中心伞齿3带动传动摩擦片303转动，此时车桥中心处的储能飞轮5与传动摩擦片303相互分离，而车辆遇到下坡或进行长时间刹车时，刹车鼓204对轮胎减速的同时，液压杆603可以通过收缩牵引牵引滑杆6移动，从而通过牵引滑杆6带动连接架403向车桥中心处移动，使储能飞轮5向传动摩擦片303靠近，直至储能飞轮5的摩擦面501与传动摩擦片303的表面相互贴附，从而使传动摩擦片303通过摩擦力带动储能飞轮5转动，由于传动摩擦片303需要驱动具有一定质量的储能飞轮5转动，所以会降低转速，从而使半轴2和车轮降速，对车辆进行辅助刹车，无需完全依靠相应的刹车器件，可以降低刹车器件的负荷，当储能飞轮5加速到一定程度时，车辆的摩擦力与动力相同保持恒速，此时液压杆603推动牵引滑杆6移动，使连接架403向车桥外侧移动，从而使储能飞轮5向传动摩擦片303分离，由于储能飞轮5内侧的连接轴套401和飞轮轴承503，使得储能飞轮5转动时的摩擦力非常低，从而保持较高的转速以储存动能，而当车辆遇到上坡路段或需要加速时，液压杆603可以重新通过收缩牵引牵引滑杆6移动，从而通过牵引滑杆6带动连接架403向车桥中心处移动，使储能飞轮5向传动摩擦片303相互接触，此时由于传动摩擦片303转速低于储能飞轮5，所以储能飞轮5便可以驱动储能飞轮5转动，进而驱动半轴2和车轮转动加速，从而避免车辆上下坡的能量完全损耗以降低油耗，储能飞轮5即完成储能和释放的工作。
本发明提供的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，通过中心伞齿3和传动伞齿202将半轴2和传动摩擦片303相连接传动，使车辆行驶时可以通过半轴2带动传动摩擦片303转动，而传动摩擦片303上还设置有储能飞轮5，储能飞轮5通过中心轴4与连接架403相连接，而连接架403可以通过液压杆603和牵引滑杆6的牵引，在垂直方向上移动，从而带动储能飞轮5移动，使储能飞轮5可以通过摩擦面501与传动摩擦片303相连接或断开，车辆下坡时半轴2通过传动摩擦片303带动储能飞轮5转动，从而使车辆的动能通过储能飞轮5进行储存，同时可以降低轮胎转速以起到辅助刹车的功能，以降低刹车器件的工作负荷，而且当车辆需要加速时，储能飞轮5可以通过传动摩擦片303带动半轴2转动，释放储能飞轮5中储存的动能，降低车辆上下坡的能量损耗，从而降低油耗。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，包括：
横架梁，左右两侧对称设置有板式避震，中间设置有中心传动仓，所述中心传动仓的前后两侧对称设置有固定架，所述固定架的上下两侧对称设置有密封储能盒；
半轴，设置于所述横架梁的内部，外侧嵌套设置有侧面间隔轴承，内端设置有传动伞齿，外端连接有连接轴头，所述连接轴头的外侧设置有刹车鼓；
中心伞齿，设置于所述中心传动仓的中间，中心处设置有连接轴，所述连接轴的外侧嵌套设置有中心间隔轴承，所述连接轴的上端固定连接有传动摩擦片，所述传动摩擦片的中心处设置有嵌合轴槽；
中心轴，设置于所述嵌合轴槽的上方，外侧嵌套设置有连接轴套，一端设置有轴端限位卡，另一端固定连接有连接架，所述连接架的外侧设置有连接滑套；
储能飞轮，上下两侧对称设置有摩擦面，中间设置有中心轴套，通过所述中心轴套嵌套设置于所述连接轴套的外侧，所述中心轴套的上下两侧对称设置有飞轮轴承，所述储能飞轮之间关于中心传动仓的水平中心线对称设置，所述储能飞轮的竖直中心线与所述中心传动仓的竖直中心线位于同一竖直线上；
牵引滑杆，嵌套设置于所述连接滑套的内侧，一端设置有限位头，中间设置有复位缓冲弹簧，另一端连接有液压杆。
2.根据权利要求1所述的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，所述半轴通过所述侧面间隔轴承与所述横架梁相连接，所述半轴的水平中心线位于同一直线上。
3.根据权利要求1所述的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，所述中心伞齿与所述传动伞齿之间相互啮合构成传动结构，所述传动伞齿之间关于所述中心伞齿的竖直中心线对称。
4.根据权利要求1所述的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，所述中心伞齿通过所述连接轴与所述传动摩擦片相连接，所述中心伞齿的竖直中心线与所述传动摩擦片的竖直中心线位于同一竖直线上。
5.根据权利要求1所述的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，所述中心轴的中心线与所述传动摩擦片的竖直中心线位于同一竖直线上，所述中心轴与所述嵌合轴槽之间尺寸相配合。
6.根据权利要求1所述的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，所述储能飞轮通过所述连接轴套与所述中心轴转动连接，所述储能飞轮的竖直中心线与所述中心轴的竖直中心线位于同一竖直线上。
7.根据权利要求1所述的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，所述摩擦面所在水平面与所述传动摩擦片的表面所在水平面之间相互平行。
8.根据权利要求1所述的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，所述连接架通过所述连接滑套与所述牵引滑杆滑动连接，所述牵引滑杆的竖直中心线与所述中心轴的竖直中心线之间相互平行。
9.根据权利要求1所述的飞轮储能辅助刹车式挂车车桥，其特征在于，所述中心伞齿之间关于所述传动伞齿的水平中心线对称，所述传动摩擦片之间关于中心传动仓的水平中心线对称设置。
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