CN2723252Y - 机械储能助力装置及其配用的机动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械储能助力装置及其配用的机动车。为提供一种能回收再利用浪费和富余的机械能的机械储能装置，其包括壳体、主轴和与之并列的副轴，主轴通过主轴离合器与主动轮相连，副轴上滑配有从动轮，从动轮进一步连接发条式弹簧的外端和反向止回装置，发条式弹簧内端固定在副轴上，副轴通过副轴离合器锁定在壳体上，副轴再通过主驱动轮连接主轴上的副驱动轮，其中一个驱动轮是单向传动轮，其副轴是两套以上的多套，各套副轴单独配用主动轮和主轴离合器。因此具有结构简单，耐用性好，储能效率高，储能助力平衡性好，节能效果显著，不但能增加动力，而且还可以延长主机的运转时间和利用风能，应用领域广泛的优点。

Description

机械储能助力装置及其配用的机动车

技术领域

本实用新型涉及机械能量储存技术，特别是涉及一种机械储能助力装置及其配用的机动车。

背景技术

目前，发动机被广泛应用于各种领域，不论是电动机还是内然机，在起动时都需要克服比正常运转大得多的阻力，如果带负载起动则起动阻力会比正常运转高出几倍。如此大的起动阻力对发动机有诸多不利影响，如：缩短使用寿命，增加制造成本等。而在路上行驶的各种机动车都经常会刹车减速，刹车即是将机动车的动能转化为热能，用燃油转化的机械能又以热能的形式白白浪费掉了；而机动车加速和起步时又需要克服比正常行驶大几倍的阻力。因此，社会急需一种能将机械能储存起来，并在起动或加速时回传给发动机的储能装置，以减小发动机的负担和节约能源。

现阶段人们都知道机动车起动后就产生风力和自身的惯性能源，刹车时也会浪费的能源。我们针对性对以上的能源加以利用，为使机动车达到最环保，机动车更优选电动汽车。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能回收机械设备浪费和富余的能量用于再助力的机械储能助力装置，本实用新型还涉及其配用的机动车。

为实现上述目的，本实用新型机械储能助力装置包括壳体、主轴和与之并列的副轴，主轴通过主轴离合器与主动轮相连，副轴上滑配有从动轮，从动轮进一步连接发条式弹簧的外端和反向止回装置，发条式弹簧内端固定在副轴上，副轴通过副轴离合器锁定在壳体上，副轴再通过主驱动轮连接主轴上的副驱动轮，其中一个驱动轮是单向传动轮，其副轴是两套以上的多套，各套副轴单独配用主动轮和主轴离合器。

采用此技术方案后，储能机构在储能时：其主轴通过主轴离合器带动主动轮转动，主动轮再进一步带动从动轮转动，从动轮转动的同时将发条式弹簧绕紧，以储存能量，等完成能量储存工作后，主轴离合器断开主轴与主动轮的连接关系，从动轮连接的反向止回装置用于限制从动轮的反向旋转；当需要输出能量时，则副轴离合器断开副轴与壳体固定关系，使副轴处于可以自由转动的状态，此时，发条式弹簧的内端就会驱动副轴转动，副轴会进一步带动主驱动轮转动，主驱动轮进一步带动副驱动轮转动，副驱动轮最终驱动主轴转动，而主轴的转动方向是与储能时的方向同向的，即其可以用于同一台机械设备的储能助力。采用各套副轴单独配用主动轮和主轴离合器，更方便根据具体需要设置多种不同的储能方式，如多副轴弹簧依次循环储放能或交叉重叠式依次循环储放等。多套副轴也有利于同时储存更多的机械能。

作为优化，反向止回装置是安装在支架上的止回飞轮。如此设计，止回飞轮用于限制从动轮的反向转动。

作为优化，发条式弹簧上装有与主轴离合器相连的离合控制器。此离合控制器设计的目的在于限制发条式弹簧储能的终止点。

作为优化，所述的离合控制器包括一个安装在发条式弹簧上的弹簧缩紧状态传感器，和与该传感器相连的用于分离主轴离合器的电磁控制器。如此设计具有结构简单，性能可靠的优点。

作为优化，各主轴离合器和副轴离合器共同连接总离合控制器，当第一套副轴的弹簧储能到最大转数的规定值时，与之相邻的第二套副轴的弹簧也开始储能；当第一套副轴的弹簧储能到最大转数时则停止储能，与之相邻的第二套副轴的弹簧储能到最大转数的规定值时，与之相邻的第三套副轴的弹簧开始储能；各套副轴的弹簧依次按此顺序循环储能；放能时也是按此顺序循环进行。如此设计，储能和助力更平衡。

作为优化，各主轴离合器和副轴离合器共同连接总离合控制器，当第一套副轴的弹簧储能到最大转数的一半时，与之相邻的第二套副轴的弹簧也开始储能；当第一套副轴的弹簧储能到最大转数时则停止储能，与之相邻的第二套副轴的弹簧储能到最大转数的一半时，与之相邻的第三套副轴的弹簧开始储能；各套副轴的弹簧依次按此顺序循环储能；放能时也是按此顺序循环进行。

本实用新型机械储能助力装置配用的机动车优选配用两套该储能装置，其中一套的总离合控制器连接汽车的刹车线和油门线，副轴离合器连接汽车的油门线和刹车线，主轴优选连接汽车离合器后端的传动轴；另一套的主轴优选连接汽车电动机的后面。如此设计，刹车时主轴离合器将主轴与主动轮连接在一起，并同时使副轴与壳体固定在一起，用于储存刹车动能。踏油门时则使主轴与主动轮分离，也同时使副轴与壳体分离，以此来实现助力。采用此储能装置储存机械，在实现储能的同时还可以用吸收能量的形式减小刹车时刹车片的负担。主轴优选连接汽车离合器后端的传动轴后，既使在汽车离合器分开时，其也能储存能量和对汽车实现助力。如此设计，既使在汽车离合器分开时，其也能储存能量和对汽车实现助力。如果不需要使用本实用新型储能装置时，则可以使主轴与主动轮完全分离，从而可以使整个装置处于非工作状态。如此设计，更有利于节省能源。

作为优化，汽车优选装有风力发电装置的电动车；该储能机构优选绕主轴并列布置的三或四套。风力发电装置的引入则能吸收和利用机动车停放和行驶环境中的风能，为电动车的蓄电池补充电力。

总之采用上述技术方案后，本实用新型机械储能助力装置的工作过程是由电动机带动主轴运转。副轴和主轴之间有初始程序，是1副轴由主轴带动先转设定圈数的一半，然后二副轴再起动，当一副轴到设定的终点二副轴就可以达到设定圈数的一半。而这时副轴就开始放力，3副轴也开始转动。

当三轴完成了初始程序以后，3轴的平行运转就可以不断地平行运转。主轴带动1副轴上的弹簧外径齿轮。因这时1副轴是通过刹车离合打开，让弹簧将已经收起的弹力进行放力。弹簧放力是驱动1主轴，而1主轴上的单向传动齿轮是连接总轴上的弹簧放力传动齿轮，所弹簧的放力能直接驱动总轴。以弹簧的放力能直接驱动总轴的主要原因是总轴能以100∶1的圈数将弹簧收紧。而弹簧的放力数为1∶50的比例放力，所以能增强动力。例如以主轴转100圈，而1副才转圈的比例。如果设定的弹簧是100匹马力，就可以用1匹马力的电动机驱动。而在放力时在放力时弹簧的力度也能达到100匹马力。弹簧的省力方式和其它的齿轮的省力有区别是，(1)通过省力能将弹簧收紧，(2)弹簧收紧是储力的方式，而齿轮是没有储力的功能。弹簧有反弹力，所以将弹簧收到终点时，弹簧的放力与原收力的关系是完全没有关系，所能达到的力也必能全都放出。以上是四轴的基本运动转换方式，其它的设计是和三轴的一以上是四轴的总轴。

本实用新型的目的在于实现机动车利用风能发电和机动车行的自身冲力的运动能源作为机动车的主要驱动能源。实现以机械形式将力由小变大，更将动力延长，增强原主机的动力，使能源消耗最小。(目的是改变电动机的功率)实现以储能方式将刹车时浪费掉的能源储存，储存的能源在机动车再起步时进行助力。二轴机械装置的作用是吸收刹车能源，吸收的能源帮助起动后再利用机动车自身的冲力能源再收力，再放力。三轴和四轴的机械装置作用是将原有的电动机力吸收，用机械的齿轮形式将力改变成大力，再传送回主轴，使原有的电动机增强动力，增强动力后再平行的转换，能使动力得到延长。

需要说明的是：二轴的机械装置与原有的是一样的，只是它在助机动车起动后，2条主轴再收力和放力。(即1轴放力时，2轴收力)也是一个离合器控制一条主轴。(目的是利用汽车行驶中的自身冲力来1收1放，在汽车刹车时在弹簧的不同力度的情况下更好的吸收能源。)3轴的机械装置与原有的运作基本一样，只是它有三条主轴，而每条主轴都有一个离合控制。4轴的工作原理也是一样的，有4个离合控制。它们有分别的是动力的倍数，也即是收力和放力的倍数。3轴在放力时是2∶1放力，所以它的放力时其它二条主轴同时收力，也所达到收放平行。4轴在放力时是3∶1，所以它的放力时其它3条主轴同时收力，也能达到收放平行，2轴在产力时是1∶1放力，所以它放力时另一条主轴同时收力，也能达到收放平行。机械装置的主要运作，是由电动机带动机械装置的主轴，通过离合将总轴的主动齿轮驱动。主动齿轮再驱动调速倍数齿轮，调速齿轮再驱动主轴的弹簧外圈齿轮。3轴收力比数是1∶1，即是说收力时收力是同以1∶1到1∶100都可以达到。而放力时就必定2∶1的放力比例。而在初发始的时候必须要初始的程序才能达到。4轴同样原理。3轴的放力2∶1的倍数是1主轴将弹簧的20圈必须总轴转10圈转完。因为是2轴、3轴在这其间各收10圈，加起来就是20圈，4轴同样原理。

本实用新型机械储能助力装置即可用于内燃机，也可用于电动机，也可以用于汽车。本实用新型机械储能助力装置还可以专用于吸收主机的富余能量，而将其吸收储存的能量再输送给发电机。当然其也可以安装于内燃机上，代替起动机使用。

采用上述技术方案后，本实用新型机械储能助力装置具有结构简单，耐用性好，储能效率高，储能助力平衡性好，节能效果显著，不但能增加动力，而且还可以延长主机的运转时间和利用风能，应用领域广泛的优点。

附图说明

图1是本实用新型机械储能助力装置的剖视结构示意图；

图2是本实用新型机械储能助力装置的主视图。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图作更进一步的说明：

如图所示，本实用新型机械储能助力装置包括壳体1、主轴2和与之并列的副轴3，主轴1通过主轴离合器4与主动轮5相连，副轴3上滑配有从动轮6，从动轮6进一步连接发条式弹簧7的外端和反向止回装置8，发条式弹簧7内端固定在副轴3上，副轴3通过副轴离合器9锁定在壳体1上，副轴3再通过主驱动轮10连接主轴2上的副驱动轮11，主驱动轮10是单向传动轮，其副轴3是四套，各套副轴3单独配用主动轮5和主轴离合器4。反向止回装置8是安装在支架上的止回飞轮。发条式弹簧7上装有与主轴离合器4相连的离合控制器12。所述的离合控制器12包括一个安装在发条式弹簧7上的弹簧缩紧状态传感器，和与该传感器相连的用于分离主轴离合器的电磁控制器。各主轴离合器4和副轴离合器9共同连接总离合控制器，当第一套副轴的弹簧7储能到最大转数的一半时，与之相邻的第二套副轴的弹簧7也开始储能；当第一套副轴的弹簧7储能到最大转数时则停止储能，与之相邻的第二套副轴的弹簧7储能到最大转数的一半时，与之相邻的第三套副轴的弹簧7开始储能；各套副轴的弹簧7依次按此顺序循环储能；放能时也是按此顺序循环进行。

本实用新型机械储能助力装置配用的机动车为电动车，配有该储能装置两套，其中一套的总离合控制器连接电动车的刹车线和油门线，副轴离合器连接电动车的提速控制线和刹车线，主轴连接电动车离合器后端的传动轴；另一套的主轴连接电动车电动机的后面。该电动车还装有风力发电装置。

Claims (8)

1、一种机械储能助力装置包括壳体、主轴和与之并列的副轴，主轴通过主轴离合器与主动轮相连，副轴上滑配有从动轮，从动轮进一步连接发条式弹簧的外端和反向止回装置，发条式弹簧内端固定在副轴上，副轴通过副轴离合器锁定在壳体上，副轴再通过主驱动轮连接主轴上的副驱动轮，其中一个驱动轮是单向传动轮，其特征在于其副轴是两套以上的多套，各套副轴单独配用主动轮和主轴离合器。

2、根据权利要求1所述的机械储能助力装置，其特征在于反向止回装置是安装在支架上的止回飞轮。

3、根据权利要求2所述的机械储能助力装置，其特征在于发条式弹簧上装有与主轴离合器相连的离合控制器。

4、根据权利要求3所述的机械储能助力装置，其特征在于所述的离合控制器包括一个安装在发条式弹簧上的弹簧缩紧状态传感器，和与该传感器相连的用于分离主轴离合器的电磁控制器。

5、根据权利要求1、2、3或4所述的机械储能助力装置，其特征在于各主轴离合器和副轴离合器共同连接总离合控制器，当第一套副轴的弹簧储能到最大转数的规定值时，与之相邻的第二套副轴的弹簧也开始储能；当第一套副轴的弹簧储能到最大转数时则停止储能，与之相邻的第二套副轴的弹簧储能到最大转数的规定值时，与之相邻的第三套副轴的弹簧开始储能；各套副轴的弹簧依次按此顺序循环储能；放能时也是按此顺序循环进行。

6、根据权利要求5所述的机械储能助力装置，其特征在于各主轴离合器和副轴离合器共同连接总离合控制器，当第一套副轴的弹簧储能到最大转数的一半时，与之相邻的第二套副轴的弹簧也开始储能；当第一套副轴的弹簧储能到最大转数时则停止储能，与之相邻的第二套副轴的弹簧储能到最大转数的一半时，与之相邻的第三套副轴的弹簧开始储能；各套副轴的弹簧依次按此顺序循环储能；放能时也是按此顺序循环进行。

7、本实用新型机械储能助力装置配用的机动车，其特征在于优选配用两套该储能装置，其中一套的总离合控制器连接汽车的刹车线和油门线，副轴离合器连接汽车的油门线和刹车线，主轴优选连接汽车离合器后端的传动轴；另一套的主轴优选连接汽车电动机的后面。

8、根据权利要求7所述的机动车，其特征在于汽车优选装有风力发电装置的电动车；该储能机构优选绕主轴并列布置的三或四套。