RU208154U1 - Аккумулятор механической энергии с упругими элементами - Google Patents
Аккумулятор механической энергии с упругими элементами Download PDFInfo
- Publication number
- RU208154U1 RU208154U1 RU2021122088U RU2021122088U RU208154U1 RU 208154 U1 RU208154 U1 RU 208154U1 RU 2021122088 U RU2021122088 U RU 2021122088U RU 2021122088 U RU2021122088 U RU 2021122088U RU 208154 U1 RU208154 U1 RU 208154U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- accumulator
- sun wheel
- rotation
- drum
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/74—Complexes, not using actuable speedchanging or regulating members, e.g. with gear ratio determined by free play of frictional or other forces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H33/00—Gearings based on repeated accumulation and delivery of energy
- F16H33/02—Rotary transmissions with mechanical accumulators, e.g. weights, springs, intermittently-connected flywheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в приводах транспортных средств с целью уменьшения расхода топлива за счет рекуперации энергии торможения.Аккумулятор механической энергии содержит упругие элементы в виде пружин сжатия, зубчатый механизм с коническими передачами и управляемыми фрикционными муфтами, а также планетарный механизм, позволяющий накапливать и отдавать потенциальную энергию упругодеформированных элементов на более длинной дистанции рекуперативного торможения и разгона.Техническим результатом является уменьшение расхода топлива в двигателе транспортного средства за счет накопления энергии при рекуперативном торможении и последующего использования накопленной энергии для трогания с места и разгона.
Description
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в приводах транспортных средств с целью уменьшения расхода топлива за счет рекуперации энергии торможения.
Известен аккумулятор механической энергии (патент РФ №164861), содержащий вал, на котором жестко закреплен четырехлучевой кронштейн и барабан с упругими элементами в виде пружин сжатия. Аккумулятор позволяет рекуперировать энергию торможения транспортного средства, однако зубчатый механизм передачи вращения между валом отбора мощности и аккумулятором имеет передаточное число, равное единице, что значительно ограничивает дистанцию рекуперативного торможения и разгона транспортного средства.
Задачей полезной модели является создание аккумулятора механической энергии, способного накапливать и отдавать потенциальную энергию упругодеформированных элементов на более длинной дистанции рекуперативного торможения и разгона.
Техническим результатом является уменьшение расхода топлива в двигателе транспортного средства за счет накопления энергии при рекуперативном торможении и последующего использования накопленной энергии для трогания с места и разгона.
Технический результат достигается предлагаемым аккумулятором механической энергии с упругими элементами (далее - аккумулятор), содержащим вал аккумулятора, установленный на подшипниках с возможностью вращения. На валу аккумулятора жестко закреплен барабан, в полостях которого по дуге размещены пружины сжатия. Аккумулятор содержит также планетарный механизм, состоящий из солнечного колеса с внутренними зубьями и центральной шестерни, установленных на валу аккумулятора с возможностью вращения посредством подшипников и сателлитов, установленных на осях с возможностью вращения посредством подшипников. Причем оси сателлитов жестко закреплены на барабане, выполняющем в планетарном механизме функцию водила. Сателлиты одновременно находятся в зацеплении с центральной шестерней и солнечным колесом. Концы пружин сжатия соединяют попарно упоры барабана, жестко закрепленные на корпусе барабана, и упоры солнечного колеса, жестко закрепленные на солнечном колесе. На корпусе солнечного колеса установлен фиксатор солнечного колеса, состоящий из полумуфты с электромагнитной катушкой, пружины и неподвижной площадки под контакт. Полумуфта установлена на корпусе солнечного колеса с возможностью осевого перемещения и передачи момента посредством шлицевого соединения. На валу аккумулятора установлен фиксатор барабана, состоящий из полумуфты с электромагнитной катушкой, пружины и неподвижной площадки под контакт. Полумуфта установлена на валу аккумулятора с возможностью осевого перемещения и передачи момента посредством шлицевого соединения. На корпусе центральной шестерни жестко закреплена коническая шестерня аккумулятора, одновременно находящаяся в зацеплении с входной конической шестерней и выходной конической шестерней, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности посредством подшипников. Корпус входной конической шестерни имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной и электромагнитной катушкой образует входную электромагнитную фрикционную муфту. Корпус выходной конической шестерни также имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной и электромагнитной катушкой образует выходную электромагнитную фрикционную муфту. Полумуфты способны перемещаться вдоль вала отбора мощности и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений. Вал отбора мощности установлен с возможностью вращения на подшипниках.
Применение предлагаемого аккумулятора позволит уменьшить расход топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении на более длинной дистанции с последующим использованием накопленной энергии для трогания с места и разгона транспортного средства.
На фиг. 1 изображен аккумулятор в нейтральном положении. На фиг. 2 изображен аккумулятор в положении, соответствующем рекуперативному торможению (накоплению энергии). На фиг. 3 изображен аккумулятор в положении, соответствующем троганию с места и разгону (отдаче накопленной энергии).
Аккумулятор содержит вал аккумулятора 1, установленный на подшипниках 2, 3 и 4 с возможностью вращения. На валу аккумулятора 1 жестко закреплен барабан 5, в полостях которого по дуге размещены пружины сжатия 6. Аккумулятор содержит также планетарный механизм, состоящий из солнечного колеса 7 с внутренними зубьями и центральной шестерни 8, установленных на валу аккумулятора 1 с возможностью вращения посредством подшипников 9, 10 и сателлитов 11, установленных на осях 12 с возможностью вращения посредством подшипников 13. Причем оси сателлитов 11 жестко закреплены на барабане 5, выполняющем в планетарном механизме функцию водила. Сателлиты 11 одновременно находятся в зацеплении с центральной шестерней 8 и солнечным колесом 7. Концы пружин сжатия 6 соединяют попарно упоры барабана 14, жестко закрепленные на корпусе барабана 5, и упоры солнечного колеса 15, жестко закрепленные на солнечном колесе 7. На корпусе солнечного колеса 7 установлен фиксатор солнечного колеса 16, состоящий из полумуфты 17 с электромагнитной катушкой 18, пружины 19 и неподвижной площадки под контакт 20. Полумуфта 17 установлена на корпусе солнечного колеса 7 с возможностью осевого перемещения и передачи момента посредством шлицевого соединения 21. На валу аккумулятора 1 установлен фиксатор барабана 22, состоящий из полумуфты 23 с электромагнитной катушкой 24, пружины 25 и неподвижной площадки под контакт 26. Полумуфта 23 установлена на валу аккумулятора 1 с возможностью осевого перемещения и передачи момента посредством шлицевого соединения 27. На корпусе центральной шестерни 8 жестко закреплена коническая шестерня аккумулятора 28, одновременно находящаяся в зацеплении с входной конической шестерней 29 и выходной конической шестерней 30, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности 31 посредством подшипников, соответственно, 32 и 33. Корпус входной конической шестерни 29 имеет площадку под контакт 34, которая вместе с полумуфтой 35, пружиной 36 и электромагнитной катушкой 37 образует входную электромагнитную фрикционную муфту 38. Корпус выходной конической шестерни 30 также имеет площадку под контакт 39, которая вместе с полумуфтой 40, пружиной 41 и электромагнитной катушкой 42 образует выходную электромагнитную фрикционную муфту 43. Полумуфты 35 и 40 способны перемещаться вдоль вала отбора мощности 31 и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений, соответственно, 44 и 45. Вал отбора мощности 31 установлен с возможностью вращения на подшипниках 46. Аккумулятор работает следующим образом.
При движении транспортного средства аккумулятор находится в нейтральном положении (фиг. 1): электромагнитные фрикционные муфты 38 и 43 разомкнуты, вал отбора мощности 31 с полумуфтами 35 и 40 свободно вращается, а аккумулятор неподвижен.
При рекуперативном торможении вращение с вала отбора мощности 31 необходимо передать на аккумулятор (фиг. 2). Для этого подается напряжение на электромагнитные катушки 18 и 37. Под действием магнитного поля, возбуждаемого в электромагнитной катушке 18, полумуфта 17 прижимается к неподвижной площадке контакта 20 и фиксирует солнечное колесо 7 посредством шлицевого соединения 21. Одновременно с этим под действием магнитного поля, возбуждаемого в электромагнитной катушке 37, полумуфта 35, вращающаяся вместе с валом отбора мощности 31, прижимается к площадке контакта 34 и приводит во вращение входную коническую шестерню 29. Вращение с входной конической шестерни 29 посредством зубчатого зацепления передается на коническую шестерню аккумулятора 28, которая начинает вращаться вместе с центральной шестерней 8. Центральная шестерня 8 приводит во вращение сателлиты 11, которые, обкатываясь по неподвижному солнечному колесу 7, приводят во вращение барабан 5. Барабан 5 совершает поворот и сжимает пружины сжатия 6, накапливая в них потенциальную энергию. Причем планетарный механизм обеспечивает передачу вращения от вала отбора мощности 31 к барабану 5 с передаточным числом, равным четырем, что значительно увеличивает дистанцию рекуперативного торможения.
Впоследствие, для трогания с места и разгона транспортного средства вращение с аккумулятора необходимо передать обратно на вал отбора мощности 31 (фиг. 3). Для этого с электромагнитных катушек 18 и 37 напряжение переключается на электромагнитные катушки 24 и 42. Под действием магнитного поля, возбуждаемого в электромагнитной катушке 24, полумуфта 23 прижимается к неподвижной площадке контакта 26 и фиксирует вал аккумулятора 1 вместе с барабаном 5 посредством шлицевого соединения 27. При выключении фиксатора солнечного колеса 16 солнечное колесо 7 начинает вращаться под действием разжимающихся пружин сжатия 6, действующих на упоры солнечного колеса 15. Вращаясь, солнечное колесо 7 приводит во вращение сателлиты 11, которые передают вращение на центральную шестерню 8. Центральная шестерня 8 вращается вместе с конической шестерней аккумулятора 28, с которой посредством зубчатого зацепления вращение передается на выходную коническую шестерню 30. Одновременно с этим под действием магнитного поля, возбуждаемого в электромагнитной катушке 42, полумуфта 40 прижимается к площадке контакта 39. При этом входная электромагнитная фрикционная муфта 38 размыкается под действием пружины сжатия 36, а выходная электромагнитная фрикционная муфта 43 наоборот замыкается. Посредством включенной выходной электромагнитной фрикционной муфты 43 и шлицевого соединения 45 вращение передается на вал отбора мощности 31. Причем на этапе отдачи накопленной энергии планетарный механизм работает в режиме мультипликатора, что обеспечивает передачу вращения от солнечного колеса 7 к валу отбора мощности с передаточным числом 0, 3, что значительно увеличивает дистанцию разгона.
Таким образом, аккумулятор отдает потенциальную энергию упругодеформированных пружин 6, после чего выходная электромагнитная фрикционная муфта 43 и фиксатор вала аккумулятора 22 выключаются и аккумулятор снова переходит в нейтральное положение.
Claims (1)
- Аккумулятор механической энергии с упругими элементами, характеризующийся тем, что содержит вал аккумулятора, установленный на подшипниках с возможностью вращения, на валу аккумулятора жестко закреплен барабан, в полостях которого по дуге размещены пружины сжатия, аккумулятор содержит также планетарный механизм, состоящий из солнечного колеса с внутренними зубьями и центральной шестерни, установленных на валу аккумулятора с возможностью вращения посредством подшипников и сателлитов, установленных на осях с возможностью вращения посредством подшипников, причем оси сателлитов жестко закреплены на барабане, выполняющем в планетарном механизме функцию водила, сателлиты одновременно находятся в зацеплении с центральной шестерней и солнечным колесом, концы пружин сжатия соединяют попарно упоры барабана, жестко закрепленные на корпусе барабана, и упоры солнечного колеса, жестко закрепленные на солнечном колесе, на корпусе солнечного колеса установлен фиксатор солнечного колеса, состоящий из полумуфты с электромагнитной катушкой, пружины и неподвижной площадки под контакт, полумуфта установлена на корпусе солнечного колеса с возможностью осевого перемещения и передачи момента посредством шлицевого соединения, на валу аккумулятора установлен фиксатор барабана, состоящий из полумуфты с электромагнитной катушкой, пружины и неподвижной площадки под контакт, полумуфта установлена на валу аккумулятора с возможностью осевого перемещения и передачи момента посредством шлицевого соединения, на корпусе центральной шестерни жестко закреплена коническая шестерня аккумулятора, одновременно находящаяся в зацеплении с входной конической шестерней и выходной конической шестерней, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности посредством подшипников, корпус входной конической шестерни имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной и электромагнитной катушкой образует входную электромагнитную фрикционную муфту, корпус выходной конической шестерни также имеет площадку под контакт, которая вместе с полумуфтой, пружиной и электромагнитной катушкой образует выходную электромагнитную фрикционную муфту, полумуфты способны перемещаться вдоль вала отбора мощности и при включении муфт передавать вращение посредством шлицевых соединений, а вал отбора мощности установлен с возможностью вращения на подшипниках.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122088U RU208154U1 (ru) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122088U RU208154U1 (ru) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU208154U1 true RU208154U1 (ru) | 2021-12-06 |
Family
ID=79174782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021122088U RU208154U1 (ru) | 2021-07-26 | 2021-07-26 | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU208154U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2176014C1 (ru) * | 2000-05-22 | 2001-11-20 | Евсеенков Виктор Алексеевич | Электромеханический привод |
RU2529922C1 (ru) * | 2013-06-20 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Аккумулятор механической энергии |
CN103375559B (zh) * | 2012-04-26 | 2016-02-03 | 游大庆 | 储能器 |
-
2021
- 2021-07-26 RU RU2021122088U patent/RU208154U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2176014C1 (ru) * | 2000-05-22 | 2001-11-20 | Евсеенков Виктор Алексеевич | Электромеханический привод |
CN103375559B (zh) * | 2012-04-26 | 2016-02-03 | 游大庆 | 储能器 |
RU2529922C1 (ru) * | 2013-06-20 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | Аккумулятор механической энергии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109899410B (zh) | 一种双联齿轮行星排式电动车两挡变速箱及其换挡控制方法 | |
US7272987B2 (en) | Hybrid powertrain system | |
KR20190105029A (ko) | 동축 샤프트들을 구비하는 다중 속도 전기 트랜스액슬 유닛 | |
JP5883225B2 (ja) | モータ付車両のパワートレイン用の速度変化伝達装置及びそれを使用したモータ付ハイブリッド車両 | |
US9347416B2 (en) | Engine starting device for vehicle | |
AU2010322799B2 (en) | Adapter for connecting a countershaft transmission with a hydraulic launch assist system | |
JP5391959B2 (ja) | ハイブリッド車両の駆動装置 | |
US20020086755A1 (en) | Transmission system for automotive vehicle | |
CN101716880A (zh) | 基于双离合器自动变速器的混合动力驱动系统 | |
CN109681593B (zh) | 一种双内啮合正倒机构 | |
RU208154U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU208028U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства с упругими элементами и маховиком | |
RU208096U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами | |
JP7223163B2 (ja) | 差動太陽ギヤ切断クラッチを有する電気アクスル | |
RU179517U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
RU208158U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами и маховиком | |
RU2616460C1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
RU179447U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
CN115003931A (zh) | 用于车辆的变速器组件 | |
US10766349B2 (en) | Hybrid transfer case | |
RU181468U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами | |
RU210861U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU206705U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства, оснащенный маховиком и упругими элементами | |
RU209821U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU160201U1 (ru) | Накопитель механической энергии с упругими элементами |