CN221250471U - 车辆压缩气体回收装置、车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆压缩气体回收装置、车辆，其中的车辆压缩气体回收装置包括第一筒体组件和活塞组件，第一筒体组件包括第一筒体，第一筒体安装于车桥上，活塞组件与车架连接，活塞组件包括活塞，活塞的第一端延伸进第一筒体内，第一筒体具有第一吸气口和第一排气口，第一排气口连接至储气罐，在活塞相对于第一筒体滑动的过程中，外部空气能够经由第一吸气口进入第一筒体内，并在第一筒体内被压缩升压后经由第一排气口储存于储气罐内。根据本实用新型，当车辆在行驶过程中出现车身上下震动时，活塞便会在车架的带动下沿第一筒体滑动，使得第一筒体内的空气被压缩成高压气体储存于储气罐内，从而实现对车辆震动产生的能量进行回收。

Description

车辆压缩气体回收装置、车辆

技术领域

本实用新型属于车辆技术领域，具体涉及一种车辆压缩气体回收装置、车辆。

背景技术

根据现有国标要求，公交车上需配备空气悬架，一方面保证其安全性，另一方面也提高了乘坐的舒适性。空气悬架系统的能量提供一方面是电能，另一方面则为气能(气能为空压机工作提供，空压机工作需要电能供给，故节省气能亦可以说为节省电能)。车辆在刹车、开关门、悬架自动调节过程中都会使用大量的气体，本方案通过对车辆震动产生的能量的回收，避免能量的浪费，实现能量的回收并利用。

相关专利公开利用苏格兰轭结构，通过带动发电机旋转发电，从而实现车辆震动能量的回收。但是其能量转化效率较低且不直观，在转化过程当中能量损耗也较大。其次，该装置安装位于车辆底盘下方，经过涉水路段，发电机极易损坏，造成不必要的麻烦。

相关专利还公开了通过较为复杂的结构进行能量的回收，导致能量回收效率不高。并采用临时储存电池条的方式来储存能量，其储存能量的较少且利用率不高。

本实用新型能够通过简易的结构、低廉的成本、高效的能量转化效率，来实现能量的直接回收，其能量回收效率较高且不易产生能量的二次损耗。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种车辆压缩气体回收装置，能够解决现有车辆不能对车辆在行驶过程中车身上下震动产生的能量进行回收，造成能量浪费的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种车辆压缩气体回收装置，包括：车桥、车架、储气罐、第一筒体组件和活塞组件，所述第一筒体组件包括第一筒体，所述第一筒体安装于所述车桥上，所述活塞组件与所述车架连接，所述活塞组件包括活塞，所述活塞的第一端延伸进所述第一筒体内，且所述活塞能够沿所述第一筒体滑动，所述第一筒体具有第一吸气口和第一排气口，所述第一排气口通过第一管路与所述储气罐连接，在所述活塞相对于所述第一筒体滑动的过程中，外部空气能够经由所述第一吸气口进入所述第一筒体内，并在所述第一筒体内被压缩升压后经由所述第一排气口储存于所述储气罐内。

在一些实施方式中，所述活塞组件还包括第一连接杆，所述活塞通过所述第一连接杆与所述车架连接。

在一些实施方式中，所述第一筒体组件还包括第一单向阀，所述第一单向阀设置在所述第一吸气口的进气路径上。

在一些实施方式中，所述第一筒体组件还包括第二单向阀，所述第二单向阀设置在所述第一排气口的排气路径上。

在一些实施方式中，所述第一筒体组件还包括第一压缩泵，所述第一压缩泵处于所述第一筒体内，所述第一压缩泵具有第一出气口，所述第一出气口连接至所述第二单向阀。

在一些实施方式中，所述车辆压缩气体回收装置还包括第二筒体组件，所述第二筒体组件与所述车桥连接，所述第二筒体组件包括第二筒体，所述第二筒体处于所述第一筒体与所述车架之间，所述活塞的第二端延伸进所述第二筒体内，且所述活塞还能够沿所述第二筒体滑动，所述第二筒体具有第二吸气口和第二排气口，所述第二排气口通过第二管路与所述储气罐连接，在所述活塞相对于所述第二筒体滑动的过程中，外部空气能够经由所述第二吸气口进入所述第二筒体内，并在所述第二筒体内被压缩升压后经由所述第二排气口储存于所述储气罐内。

在一些实施方式中，所述第二筒体组件还包括第二连接杆，所述第二筒体通过所述第二连接杆与所述车桥连接。

在一些实施方式中，所述第二筒体组件还包括第三单向阀，所述第三单向阀设置在所述第二吸气口的进气路径上；和/或，所述第二筒体组件还包括第四单向阀，所述第四单向阀设置在所述第二排气口的排气路径上。

在一些实施方式中，所述第二筒体组件还包括第二压缩泵，所述第二压缩泵处于所述第二筒体内，所述第二压缩泵具有第二出气口，所述第二出气口连接至所述第四单向阀。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述的车辆压缩气体回收装置。

本实用新型提供的一种车辆压缩气体回收装置、车辆，具有以下有益效果：

本申请通过将第一筒体安装在车桥上，将活塞组件与车架连接，当车辆在行驶过程中出现车身上下震动时，活塞组件的活塞便会在车架的带动下在第一筒体内跟随上下滑动，使得在活塞向下滑动过程中压缩进入第一筒体内的空气成为高压气体并通过第一管路储存于储气罐内，从而实现对车辆震动产生的能量进行回收。当车辆上安装了空气悬架后，储气罐中存储的高压气体则可以被选择性输送至空气悬架内，被空气悬架利用，这样可以降低空压机工作的时长及启停频率，节省电能，由于本实用新型中直接利用车辆的上下震动形成高压气体，与现有技术中先将这部分振动机械能转化为电能存储后再驱动空压机运转产生高压气体的方式相比较，能够有效提升能量转化利用率，有效避免能量浪费，另外，本实用新型的结构简单，制造成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

图1为本实用新型实施例的车辆压缩气体回收装置的示意图；

图2为本实用新型实施例车辆压缩气体回收装置安装在车辆上的示意图。

附图标记表示为：

1、车桥；2、车架；3、储气罐；4、第一筒体组件；41、第一筒体；42、第一单向阀；43、第二单向阀；44、第一压缩泵；5、活塞组件；51、活塞；52、第一连接杆；6、第一滑动截至位置；7、第二筒体组件；71、第二筒体；72、第二连接杆；73、第三单向阀；74、第四单向阀；75、第二压缩泵；8、第二滑动截至位置；9、电磁阀；10、气囊；11、高度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

结合参见图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，提供一种车辆压缩气体回收装置，包括：车桥1、车架2、储气罐3、第一筒体组件4和活塞组件5，第一筒体组件4包括第一筒体41，第一筒体41安装于车桥1上，活塞组件5与车架2连接，活塞组件5包括活塞51，活塞51的第一端延伸进第一筒体41内，且活塞51能够沿第一筒体41滑动，第一筒体41具有第一吸气口和第一排气口，第一排气口通过第一管路与储气罐3连接，在活塞51相对于第一筒体41滑动的过程中，外部空气能够经由第一吸气口进入第一筒体41内，并在第一筒体41内被压缩升压后经由第一排气口储存于储气罐3内。

该技术方案中，通过将第一筒体41安装在车桥1上，将活塞组件5与车架2连接，当车辆在行驶过程中出现车身上下震动时，活塞组件5的活塞51便会在车架的带动下沿第一筒体41内跟随上下滑动，使得在活塞51向下滑动过程中压缩进入第一筒体41内的空气成为高压气体并通过第一管路储存于储气罐3内，从而实现对车辆震动产生的能量进行回收。当车辆上安装了空气悬架后，储气罐3中存储的高压气体则可以被选择性输送至空气悬架内，被空气悬架利用，这样可以降低空压机工作的时长及启停频率，节省电能，由于本实用新型中直接利用车辆的上下震动形成高压气体，与现有技术中先将这部分振动机械能转化为电能存储后再驱动空压机运转产生高压气体的方式相比较，能够有效提升能量转化利用率，有效避免能量浪费，另外，本实用新型的结构简单，制造成本低廉。车辆在行驶过程中的震动包括刹车、颠簸路段、空气悬架主动或被动调节过程产生的震动。需要简单说明的是，活塞51在第一筒体41内具有第一滑动截至位置6，第一滑动截至位置6为车架2带动活塞51下降的最低位置，第一吸气口和第一排气口设置在第一滑动截至位置6与第一筒体41的底壁之间，这样可以防止活塞51在运动过程中对第一筒体41的吸排气口产生遮挡，影响吸排气。

参见图1所示，活塞组件5还包括第一连接杆52，活塞51通过第一连接杆52与车架2连接。

在本实施例中，采用第一连接杆52将活塞51与车架2连接，结构简单，耗材较少，成本较低。优选的，第一连接杆52的数量为两个，两个第一连接杆52分别从左右两侧将活塞51与车架2连接，使得车架2与活塞51的连接更加牢固，且车架2带动活塞51上下运动时，活塞51运行更平稳。

具体的，第一筒体组件4还包括第一单向阀42，第一单向阀42设置在第一吸气口的进气路径上。

该技术方案中，当车架2带动活塞51沿第一筒体41下降时，第一单向阀42关闭，活塞51对第一筒体41内的空气进行压缩；当车架2带动活塞51沿第一筒体41上升时，第一单向阀42打开，第一筒体41通过第一吸气口吸气，为下一次压缩空气做准备。第一单向阀42的设置实现了活塞51沿第一筒体41上下滑动时，第一筒体41的吸气与压缩空气的过程。

参见图1所示，第一筒体组件4还包括第二单向阀43，第二单向阀43设置在第一排气口的排气路径上。第二单向阀43的设置使得第一筒体41到储气罐3为单向流通，气体只能从第一筒体41传输到储气罐3，无法从储气罐3回流到第一筒体41。也即第二单向阀43可以起到防止储气罐3内的气体回流到第一筒体41内的作用。

作为一种具体的实施方式，第一筒体组件4还包括第一压缩泵44，第一压缩泵44处于第一筒体41内，第一压缩泵44具有第一出气口，第一出气口连接至第二单向阀43。

该技术方案中，第一压缩泵44位于第一滑动截至位置6与第一筒体41的底壁之间，这样可以防止活塞51在下降过程中触碰到第一压缩泵44。当车架2带动活塞51沿第一筒体41下降时，第一筒体41内被压缩的空气会进入第一压缩泵44内进行二次压缩，二次压缩后的高压气体经第二单向阀43输送至储气罐3内。第一压缩泵44的设置实现了空气的二次压缩，提高了气体压力，使得储气罐3内能够储存到较多的空气。可以理解的是，第一压缩泵44为现有技术中的成熟产品，关于其内部结构及工作原理，本申请在此不做过多赘述。

参见图1所示，车辆压缩气体回收装置还包括第二筒体组件7，第二筒体组件7与车桥1连接，第二筒体组件7包括第二筒体71，第二筒体71处于第一筒体41与车架2之间，活塞51的第二端延伸进第二筒体71内，且活塞51还能够沿第二筒体71滑动，第二筒体71具有第二吸气口和第二排气口，第二排气口通过第二管路与储气罐3连接，在活塞51相对于第二筒体71滑动的过程中，外部空气能够经由第二吸气口进入第二筒体71内，并在第二筒体71内被压缩升压后经由第二排气口储存于储气罐3内。

在车架2带动活塞51沿第一筒体41上下滑动时，仅是下降过程才会压缩气体，上升过程只能吸气，也即活塞51与第一筒体41相配合只能回收车身下降时的能量。当在第一筒体41的上方设置了第二筒体71，使活塞51的第二端延伸进第二筒体71内，则车架2带动活塞51下降时，活塞51与第一筒体41相配合压缩空气，第二筒体71吸气；在车架2带动活塞51上升时，第一筒体41吸气，活塞51与第二筒体71相配合压缩空气，这样使得车架2在下降和上升过程中均能够压缩空气，从而能够回收车身下降和上升时的所有能量，能量转化效率更高。需要简单说明的是，活塞51在第二筒体71内具有第二滑动截至位置8，第二滑动截至位置8为车架2带动活塞51上升时的最高位置，第一吸气口和第一排气口设置在第二滑动截至位置8与第一筒体41的顶壁之间，这样可以防止活塞51在运动过程中对第二筒体71的吸排气口产生遮挡，影响吸排气。

参见图1所示，第二筒体组件7还包括第二连接杆72，第二筒体71通过第二连接杆72与车桥1连接。

在本实施例中，采用第二连接杆72将第二筒体71与车桥1连接，结构简单，耗材较少，成本较低。优选的，第二连接杆72的数量为两个，两个第二连接杆72分别从左右两侧将第二筒体71与车桥1连接，使得车桥1与第二筒体71的连接更加牢固。

具体的，第二筒体组件7还包括第三单向阀73，第三单向阀73设置在第二吸气口的进气路径上。

该技术方案中，当车架2带动活塞51沿第二筒体71下降时，第三单向阀73打开，第二筒体71通过第二吸气口吸气，为压缩空气做准备；当车架2带动活塞51沿第二筒体71上升时，第三单向阀73关闭，活塞51对第二筒体71内的空气进行压缩。第三单向阀73的设置实现了活塞51沿第二筒体71上下滑动时，第二筒体71的吸气与压缩空气的过程。

参见图1所示，第二筒体组件7还包括第四单向阀74，第四单向阀74设置在第二排气口的排气路径上。第四单向阀74的设置使得从第二筒体71到储气罐3为单向流通，气体只能从第二筒体71传输到储气罐3，无法从储气罐3回流到第二筒体71。也即第四单向阀74可以起到防止储气罐3内的气体回流到第二筒体71内的作用。

作为一种具体的实施方式，第二筒体组件7还包括第二压缩泵75，第二压缩泵75处于第二筒体71内，且第二压缩泵75位于第二滑动截至位置8与顶壁之间，第二压缩泵75具有第二出气口，第二出气口连接至第四单向阀74。

该技术方案中，当车架2带动活塞51沿第二筒体71上升时，第二筒体71内被压缩的空气会进入第二压缩泵75内进行二次压缩，二次压缩后的高压气体经第四单向阀74输送至储气罐3内。第二压缩泵75的设置实现了空气的二次压缩，提高了气体压力，使得储气罐3内能够储存到较多的空气。第二压缩泵75设置在第二滑动截至位置8以上可以防止活塞51在上升过程中触碰到第二压缩泵75。

可以理解的是，第一筒体41、活塞51和第二筒体71同轴度设置，活塞51同时与第一筒体41、第二筒体71相匹配，车架2带动活塞51同时沿第一筒体41、第二筒体71滑动类似于打气的过程。

本实用新型还提供一种车辆，包括上述的车辆压缩气体回收装置。参见图2所示，车辆上设置有空气悬架，空气悬架包括储气罐3、电磁阀9和气囊10，第一筒体41的第一排气口通过第一管路与储气罐3连接，第二筒体71的第二排气口通过第二管路与储气罐3连接，储气罐3通过电磁阀9与各气囊10可控连通，气囊10用于调节车架的高度，高度传感器11用来检测车架的高度位置。

以下对车辆在刹车、颠簸路段、空气悬架主动或被动调节过程产生的震动以及能量回收进行说明：

在车辆行驶在颠簸路段时，其车身上下颠簸，实质上是车桥1和车架2之间的距离不断变化，包括前左、前右、后左与后右四个轴的垂向变化。此时，安装在车桥1和车架2之间的能量回收装置的活塞51会随之做垂向的运动，在活塞51垂向运动的过程中，压缩的空气分别从四个轴产生可以在每个轴的附近都设置一个能量回收装置，并通过各自管路传输至前后桥的储气罐3内，即颠簸产生的能量储存并传输到储气罐3的过程。

在车辆刹车过程中，整车会消耗储气罐3中大量的气体，频繁刹车数次，空压机就会启动给储气罐3打气。但安装了能量回收装置后，再刹车时，刹车初期车辆会产生前倾，并在数次来回震荡后，消减能量以使整车平稳下来。在此过程中，前后桥不断做垂向运动，使活塞51不断的做垂向运动，压缩气体分别从前后桥中产生，并通过各自管路将大量的压缩气体传输至前后储气罐3，充分实现了能量回收并有效利用，避免空压机的介入，节省了用于空压机的电能。

在车辆为公交车，且公交车上安装了空气悬架后，空气悬架调节过程包括：

一、侧跪，在有行动不便的年长乘客上下车时，司机师傅启动侧跪功能，车辆向靠近车门侧倾斜，使前后踏板均有很大程度的降低，便于行动不便者上下车。此时，在车辆侧跪过程中，前右和后右两轴与复位位置相比均有较大的高度差，使右侧两个活塞51做大幅度垂向运动，将大量压缩气体推入储气罐3中；

二、降低，当车辆行驶进入平滑路段时，为减小风阻快速行驶，可以将车辆的高度降低，此时四轴同时降低相应高度，四个活塞51做垂向运动，将压缩气体推入储气罐3中；

三、节能模式，在空气悬架节能模式情况下，不用再担心储气罐3内气体存储不足的情况出现，所谓节能模式即为只打开常电且不点火的情况下，空气悬架系统仍可以正常工作，在不点火的情况下，整车其他部件是不工作的，包括供气的空压机。故在节能模式下标定车辆时，车身上升下降调节过程中，活塞51同时也在上升下降，并产生压缩气体，然后通过管路推入储气罐3中。故标定过程在消耗储气罐3中气体的同时，也在产生气体到储气罐3内进行及时补气。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆压缩气体回收装置，其特征在于，包括车桥(1)、车架(2)、储气罐(3)、第一筒体组件(4)和活塞组件(5)，所述第一筒体组件(4)包括第一筒体(41)，所述第一筒体(41)安装于所述车桥(1)上，所述活塞组件(5)与所述车架(2)连接，所述活塞组件(5)包括活塞(51)，所述活塞(51)的第一端延伸进所述第一筒体(41)内，且所述活塞(51)能够沿所述第一筒体(41)滑动，所述第一筒体(41)具有第一吸气口和第一排气口，所述第一排气口通过第一管路与所述储气罐(3)连接，在所述活塞(51)相对于所述第一筒体(41)滑动的过程中，外部空气能够经由所述第一吸气口进入所述第一筒体(41)内，并在所述第一筒体(41)内被压缩升压后经由所述第一排气口储存于所述储气罐(3)内。

2.根据权利要求1所述的车辆压缩气体回收装置，其特征在于，所述活塞组件(5)还包括第一连接杆(52)，所述活塞(51)通过所述第一连接杆(52)与所述车架(2)连接。

3.根据权利要求1所述的车辆压缩气体回收装置，其特征在于，所述第一筒体组件(4)还包括第一单向阀(42)，所述第一单向阀(42)设置在所述第一吸气口的进气路径上。

4.根据权利要求1所述的车辆压缩气体回收装置，其特征在于，所述第一筒体组件(4)还包括第二单向阀(43)，所述第二单向阀(43)设置在所述第一排气口的排气路径上。

5.根据权利要求4所述的车辆压缩气体回收装置，其特征在于，所述第一筒体组件(4)还包括第一压缩泵(44)，所述第一压缩泵(44)处于所述第一筒体(41)内，所述第一压缩泵(44)具有第一出气口，所述第一出气口连接至所述第二单向阀(43)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的车辆压缩气体回收装置，其特征在于，还包括第二筒体组件(7)，所述第二筒体组件(7)与所述车桥(1)连接，所述第二筒体组件(7)包括第二筒体(71)，所述第二筒体(71)处于所述第一筒体(41)与所述车架(2)之间，所述活塞(51)的第二端延伸进所述第二筒体(71)内，且所述活塞(51)还能够沿所述第二筒体(71)滑动，所述第二筒体(71)具有第二吸气口和第二排气口，所述第二排气口通过第二管路与所述储气罐(3)连接，在所述活塞(51)相对于所述第二筒体(71)滑动的过程中，外部空气能够经由所述第二吸气口进入所述第二筒体(71)内，并在所述第二筒体(71)内被压缩升压后经由所述第二排气口储存于所述储气罐(3)内。

7.根据权利要求6所述的车辆压缩气体回收装置，其特征在于，所述第二筒体组件(7)还包括第二连接杆(72)，所述第二筒体(71)通过所述第二连接杆(72)与所述车桥(1)连接。

8.根据权利要求6所述的车辆压缩气体回收装置，其特征在于，所述第二筒体组件(7)还包括第三单向阀(73)，所述第三单向阀(73)设置在所述第二吸气口的进气路径上；和/或，所述第二筒体组件(7)还包括第四单向阀(74)，所述第四单向阀(74)设置在所述第二排气口的排气路径上。

9.根据权利要求8所述的车辆压缩气体回收装置，其特征在于，所述第二筒体组件(7)还包括第二压缩泵(75)，所述第二压缩泵(75)处于所述第二筒体(71)内，所述第二压缩泵(75)具有第二出气口，所述第二出气口连接至所述第四单向阀(74)。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的车辆压缩气体回收装置。