CN203082078U - 一种模块化制动储能及利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种模块化制动储能及利用装置，该装置分为传动模块、储能模块、控制模块和连接模块，制动时，控制模块使储能模块和传动模块接合，传动模块将能量传递给储能模块储存起来；需要释放能量时，同样使储能模块和传动模块接合，储能模块将储存的能量释放出来，通过传动模块传回机械系统。与同类储能利用方案相比，本装置优势为模块化：各模块部件可单独更换，便于维修维护；另外可根据不同应用场合对各模块做出相应调整，扩大了装置的应用范围，可将其推广于各种机动车，非机动车，车间车床，农用机械，从而大范围实现了节能减排；另外本装置还可减少机械制动系统的磨损，延长其使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机构能量装换装置，具体的说是一种模块化制动储能及利用装置。
背景技术
现今大部分机械系统都会发生频繁启停，大量能量因制动而白白浪费。以汽车为例：每启动一次的耗油量可以行驶3km，对发动机的磨损相当于50km的磨损量，每紧急制动一次，所浪费的油可行驶2km，对轮胎的磨损相当于行驶80km的磨损量。同时汽车在制动后起步加速及停车怠速阶段的油耗，黑烟及其他排放显著增多。
实用新型内容
当前各种机械系统由于频繁制动造成巨大能量损失，为了将机械系统制动时所浪费能量回收并利用，本实用新型提供了一种模块化制动储能及利用装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模块化制动储能及利用装置，分为传动模块、控制模块、储能模块和连接模块，其特征在于：所述的传动模块由U型支座、链轮a、链轮b、轴a、轴b、齿轮和棘轮组成，链轮a和链轮b分别通过轴a和轴b连接齿轮配合在U型支座上，且两个轴齿轮相互啮合，链轮a和链轮b分别位于U型支座的两外侧；所述链轮b上连接有棘轮；所述的U型支座通过螺钉连接在底板上，底板上设有空心槽，空心槽与链轮b位置对应。
所述的控制模块位于传动模块的左侧，主要由离合器和棘轮机构两个部分组成，离合器控制储能模块和传动模块的接合，棘轮机构控制弹簧的回转。
离合器包括轴c、摩擦盘、闸杆、轴承、杠杆、T型支座，T型支座通过螺钉固定在底板上，所述的轴c连接在T型支座上，摩擦盘和轴承配合在轴c上，轴b的伸出端与摩擦盘的配合端连接；所述的闸杆由两根支杆构成，两根支杆通过铰链连接，闸杆的一端与摩擦盘的端面固定，另一端通过铰链连接在轴承的外套上；所述的杠杆成L型，通过铰链连接在轴承的内套上且位于轴承的右方，杠杆的自由端上连接闸线。拉动固连在杠杆一端的闸线，杠杆另一端推动轴承进给，轴承的进给运动，通过推杆和万向节的转化，使闸杆拉动，从而实现离合器开始摩擦传动。松开闸线后，杠杆在弹簧的回复力的作用之下，使闸杆回复原来位置，从而实现使离合器脱开的动作。离合器在平时是脱开的，只有在储能和放能时才是摩擦传动的。
所述的棘轮机构位于控制模块的左侧，包括棘轮和棘爪，棘轮和棘爪配合；棘轮固定安装在轴c上且位于T型支座的左侧，棘爪连接在T型支座上。棘轮的安置方向使得弹簧被拧紧时，弹簧轴能够正常旋转；而当弹簧想松开时，棘轮对其产生阻碍作用，使得弹簧的能量被固定住。只有需要弹簧放能时，才将棘轮的棘爪拨起。
所述的储能模块位于棘轮机构的左侧，包括涡卷螺旋弹簧和涡簧盒；涡卷螺旋弹簧外加装了涡簧盒保护弹簧，涡卷螺旋弹簧通过轴c连接，涡簧盒的盒盖与底板连接固定；该装置各模块可单独拆装替换，可根据实际应用场合确定弹簧的数量。
所述的连接模块由链轮、链条组成，链轮设有两个，链条设有两根；两个链轮连接在运动机体上，且分别与链轮a、链轮b位置对应，分别通过两根链条连接传动。
本实用新型的有益效果是：1、模块化，该装置为模块化装置，各模块部件可单独更换，便于维修维护；另外可根据不同应用场合对各模块做出相应调整，扩大了装置的应用范围，可将其推广于各种机动车，非机动车，车间车床，农用机械，从而大范围实现了节能减排；2、废能直接利用，实现了对制动所浪费机械能的回收和利用，为启动加力，而非发电，这种对能量的直接利用提高了能量利用效率；3、操作简单，充分利用车辆、机床等机械系统中的现有机构，对原有机构的改动非常小，不影响原机构正常工作，且装置的操作方便简单；4、减少磨损，由于机械系统制动时部分机械能被本作品的装置吸收，于是制动时损耗的机械能大大减少，对机械系统本身的磨损也相应减少，从而延长了机械系统本身的使用寿命；5、该装置灵活应用现有各种机械零件，技术条件成熟，制作加工方便，具有很强的实用性与可靠性，可应用于各种机械系统，包括机动车、非机动车、农用机械与车床等，在交通运输、工业生产、农业生产等领域都可发挥积极作用。该装置既响应了国家节能减排号召，同时能够方便地满足市场需求，具有很大的发展潜力，应用前景广阔。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图2是传动模块的结构示意图
图3是控制模块的结构示意图
图4是本实用新型整体工作原理流程图
图5是本实用新型储能的原理流程图
图6本实用新型放能的原理流程图
其中，1-储能模块、2- T型支座、3-轴承、4-摩擦盘、5-链轮b、6-U型支座、7-链轮a、8-底板、9-闸杆、10-杠杆、11-轴b、12-齿轮、13-轴a、14-轴c、15-棘轮机构。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步的说明。
在图1、图2所示的第一实施例中，一种模块化制动储能及利用装置，分为传动模块、控制模块、储能模块（1）和连接模块，其特征在于：所述的传动模块由U型支座（6）、链轮a（7）、链轮b（5）、轴a（13）、轴b（11）、齿轮（12）和棘轮组成，链轮a（7）和链轮b（5）分别通过轴a（13）和轴b（11）连接齿轮（12）配合在U型支座（6）上，且两个轴齿轮（12）相互啮合，链轮a（7）和链轮b（5）分别位于U型支座（6）的两外侧；所述链轮b（5）上连接有棘轮；所述的U型支座（6）通过螺钉连接在底板（8）上，底板（8）上设有空心槽，空心槽与链轮b（5）位置对应。
机体运行时，由于链轮b（5）的棘轮作用，使得轴b（11）不带动链轮b（5）转动；机体制动时，旋转的轴b（11）带动离合器转动，从而实现轴三带动弹簧储能。当自弹簧放能时，能量直接通过链轮b（5）传递到车轮。同时由于棘轮的作用，倒车也不会发生阻碍。
在图1、图3所示的第二实施例中，所述的控制模块位于传动模块的左侧，主要由离合器和棘轮机构（15）两个部分组成，离合器控制储能模块（1）和传动模块的接合，棘轮机构（15）控制弹簧的回转。
离合器包括轴c（14）、摩擦盘（4）、闸杆（9）、轴承（3）、杠杆（10）、T型支座（2），T型支座（2）通过螺钉固定在底板（8）上，所述的轴c（14）连接在T型支座（2）上，摩擦盘（4）和轴承（3）配合在轴c（14）上，轴b（11）的伸出端与摩擦盘（4）的配合端连接；所述的闸杆（9）由两根支杆构成，两根支杆通过铰链连接，闸杆（9）的一端与摩擦盘（4）的端面固定，另一端通过铰链连接在轴承（3）的外套上；所述的杠杆（10）成L型，通过铰链连接在轴承（3）的内套上且位于轴承（3）的右方，杠杆（10）的自由端上连接闸线。拉动固连在杠杆（10）一端的闸线，杠杆（10）另一端推动轴承（3）进给，轴承（3）的进给运动，通过推杆和万向节的转化，使闸杆（9）拉动，从而实现离合器开始摩擦传动。松开闸线后，杠杆（10）在弹簧的回复力的作用之下，使闸杆（9）回复原来位置，从而实现使离合器脱开的动作。离合器在平时是脱开的，只有在储能和放能时才是摩擦传动的。
所述的棘轮机构（15）位于控制模块的左侧，包括棘轮和棘爪，棘轮和棘爪配合；棘轮固定安装在轴c（14）上且位于T型支座（2）的左侧，棘爪连接在T型支座（2）上。棘轮的安置方向使得弹簧被拧紧时，弹簧轴能够正常旋转；而当弹簧想松开时，棘轮对其产生阻碍作用，使得弹簧的能量被固定住。只有需要弹簧放能时，才将棘轮的棘爪拨起。
在图1所示的第三实施例中，所述的储能模块（1）位于棘轮机构（15）的左侧，包括涡卷螺旋弹簧和涡簧盒；涡卷螺旋弹簧外加装了涡簧盒保护弹簧，涡卷螺旋弹簧通过轴c（14）连接，涡簧盒的盒盖与底板（8）连接固定；该装置各模块可单独拆装替换，可根据实际应用场合确定弹簧的数量。
在图1所示的第四实施例中，所述的连接模块由链轮、链条组成，链轮设有两个，链条设有两根；两个链轮连接在运动机体上，且分别与链轮a（7）、链轮b（5）位置对应，分别通过两根链条连接传动。
为了使机体的刹车转动能量能够传递到传动装置而储存在弹簧内，并且使弹簧释放的能量能够通过传动装置中的轴传向机体的转轮，可通过机体的轮轴两侧的链轮和传动装置中的链轮通过链条传动来实现这一功能。
在图1、图4、图5、图6所示的第五实施例中，本实用新型工作时，机体转动轮通过链条带动链轮a（7）转动起来，由于链轮b（5）的棘轮作用，使得轴b（11）不带动链轮b（5）转动，机体正常工作。机体制动蓄能时，拉动固连在杠杆（10）一端的闸线，杠杆（10）另一端推动轴承（3）进给，轴承（3）的进给运动，通过推杆和万向节的转化，使闸杆（9）拉动，旋转的轴b（11）带动摩擦盘（4）转动，从而实现轴c（14）带动储能模块（1）中涡卷螺旋弹簧储能。再通过棘轮机构（15）卡合，当涡卷螺旋弹簧想松开时，棘轮对其产生阻碍作用，使得弹簧的能量被固定住。机体放能时，将棘轮的棘爪拨起，涡卷螺旋弹簧将能量直接通过轴c（14）传递给链轮b（5），由于链轮b（5）的棘轮作用，链轮b（5）开始转动起来，再通过链条传递到机体的转轮，使机体开始运转起来。
Claims (7)
1.一种模块化制动储能及利用装置，分为传动模块、控制模块、储能模块和连接模块，其特征在于：所述的传动模块由U型支座、链轮a、链轮b、轴a、轴b、齿轮和棘轮组成，链轮a和链轮b分别通过轴a和轴b连接齿轮配合在U型支座上，且两个轴齿轮相互啮合，链轮a和链轮b分别位于U型支座的两外侧；所述链轮b上连接有棘轮；所述的U型支座通过螺钉连接在底板上，底板上设有空心槽，空心槽与链轮b位置对应。
2.根据权利要求1所述的一种模块化制动储能及利用装置，其特征在于：所述的控制模块位于传动模块的左侧，主要由离合器和棘轮机构两个部分组成，离合器控制储能模块和传动模块的接合，棘轮机构控制弹簧的回转。
3.根据权利要求2所述的一种模块化制动储能及利用装置，其特征在于：离合器包括轴c、摩擦盘、闸杆、轴承、杠杆、T型支座，T型支座通过螺钉固定在底板上，所述的轴c连接在T型支座上，摩擦盘和轴承配合在轴c上，轴b的伸出端与摩擦盘的配合端连接；所述的闸杆由两根支杆构成，两根支杆通过铰链连接，闸杆的一端与摩擦盘的端面固定，另一端通过铰链连接在轴承的外套上。
4.根据权利要求3所述的一种模块化制动储能及利用装置，其特征在于：所述的杠杆成L型，通过铰链连接在轴承的内套上且位于轴承的右方，杠杆的自由端上连接闸线；拉动固连在杠杆一端的闸线，杠杆另一端推动轴承进给，轴承的进给运动，通过推杆和万向节的转化，闸杆被拉动，离合器摩擦传动；松开闸线，离合器脱开。
5.根据权利要求2所述的一种模块化制动储能及利用装置，其特征在于：所述的棘轮机构位于控制模块的左侧，包括棘轮和棘爪，棘轮和棘爪配合；棘轮固定安装在轴c上且位于T型支座的左侧，棘爪连接在T型支座上。
6.根据权利要求1所述的一种模块化制动储能及利用装置，其特征在于：所述的储能模块位于棘轮机构的左侧，包括涡卷螺旋弹簧和涡簧盒；涡卷螺旋弹簧外加装了涡簧盒保护弹簧，涡卷螺旋弹簧通过轴c连接，涡簧盒的盒盖与底板连接固定。
7.根据权利要求1所述的一种模块化制动储能及利用装置，其特征在于：所述的连接模块由链轮、链条组成，链轮设有两个，链条设有两根；两个链轮连接在运动机体上，且分别与链轮a、链轮b位置对应，分别通过两根链条连接传动。
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