[發明專利]一種高速轉軸的制動能量回收和輔助啟動裝置

有效

• 申請號: 201310347817.1
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103410698A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 劉晉霞;于成龍;曾凡文;王子平;邵光輝
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: F04B35/01
• 分類號: F04B35/01;F04B41/02;F01B23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種裝置，尤其涉及一種高速轉軸的制動能量回收和輔助啟動裝置，屬于大功率機械設備制動能量回收和輔助啟動裝置技術領域。

背景技術

隨著能源和環境問題的加劇，各種大功率機械設備節能裝置的研究與應用具有重要意義。大功率機械設備的動力均來自電機或發動機，并由高速轉軸將動力傳遞到大負荷的工作裝置上。這些機械設備在切斷動力源，工作裝置停止工作后，其高速轉軸會在慣性的作用下繼續轉動，其轉動能量轉變成軸承磨擦而形成的熱能耗散于大氣中，造成能量的大量浪費；而在接通動力源啟動工作裝置時，需要動力源提供較大轉矩，電動機則需要較大的啟動電流，大的啟動電流可能燒毀電力控制部件和電動機本身；發動機則需要發出較大的功率，當工作裝置載荷加大時，會造成發動機過載熄火。

當前，各種大功率機械設備時有動力源燒毀和無力啟動的現象，若采用能量回收和輔助啟動裝置將有效的改善這一現象。制動能量回收與再利用技術是各種電動汽車上廣泛采用的一項先進技術，現有各種電動車上采用的制動能量回收和輔助啟動裝置，其控制系統和結構復雜不適合運用于大功率機械設備。

發明內容

為了解決上述問題中的不足之處，發明提供了一種高速轉軸的制動能量回收和輔助啟動裝置。

為解決以上技術問題，發明采用的技術方案是：一種高速轉軸的制動能量回收和輔助啟動裝置，包括輔助啟動機構、高速轉軸機構、能量回收機構、能量轉換和驅動系統，高速轉軸機構包括高速轉軸錐形摩擦輪、半圓形緊固夾、緊固螺栓、增摩橡膠皮圈、高速轉軸；

輔助啟動機構包括輔助啟動錐形摩擦輪；

能量回收機構包括制動錐形摩擦輪；

高速轉軸錐形摩擦輪通過半圓形緊固夾和緊固螺栓安裝在高速轉軸上；

輔助啟動錐形摩擦輪、制動錐形摩擦輪與高速轉軸錐形摩擦輪的錐度相同、安裝方向相反，并分別布置在高速轉軸錐形摩擦輪的兩側；

高速轉軸錐形摩擦輪的外緣包有增摩橡膠皮圈。

能量轉換和驅動系統包括氣壓蓄能器、氣壓泵、單向閥、啟動馬達、啟動馬達電磁閥、離合電磁閥、調壓閥和氣管。

制動錐形摩擦輪的離合機構包括四個卡環、四個止推環、環形支架活塞、環形氣壓缸、兩個向心推力軸承、兩個向心軸承、三個推力軸承、制動錐形摩擦輪、增摩橡膠皮圈、復位彈簧、支撐軸、兩個固定支座；

支撐軸由兩個固定支座分別通過向心推力軸承支撐，其動力傳至氣壓泵；向心軸承與向心軸承之間設有止推環；

環形支架活塞套在兩個向心軸承上；

環形支架活塞上有氣管接頭；所述推力軸承分別位于止推環與環形支架活塞、環形氣壓缸與制動錐形摩擦輪之間；

推力軸承與止推環之間有復位彈簧；

制動錐形摩擦輪的外緣包有增摩橡膠皮圈。

輔助啟動錐形摩擦輪的離合機構包括四個卡環、四個止推環、環形支架活塞、環形氣壓缸、兩個向心推力軸承、兩個向心軸承、三個推力軸承、輔助啟動錐形摩擦輪、增摩橡膠皮圈、復位彈簧、支撐軸、兩個固定支座；

支撐軸由兩個固定支座通過兩個向心推力軸承支撐，其動力來自啟動馬達；

向心軸承之間設有止推環；所述環形支架活塞套在兩個向心軸承上；所述環形支架活塞上有氣管接頭；

推力軸承分別位于止推環與環形支架、環形氣壓缸與輔助啟動錐形摩擦輪之間；

推力軸承與止推環之間設有復位彈簧；

輔助啟動錐形摩擦輪的外緣包有增摩橡膠皮圈。

氣壓蓄能器為兩個，左側的氣壓蓄能器一端通過啟動馬達電磁閥連接在啟動馬達上，另一端通過調壓閥連接在氣壓泵上；右側的氣壓蓄能器一端通過離合電磁閥分別連接在兩個氣管接頭上，另一端通過調壓閥連接在氣壓泵上；調壓閥為兩個，分別設置在兩個氣壓蓄能器進氣管的一端。

本發明主要適用于各種重型設備(如車床主軸、大型風機等)具有轉速高、轉動慣量大的轉軸的制動能量回收和輔助啟動，能夠起到能量回收再利用，并具有一定的動力源過載保護作用，且結構簡單、成本低的優點。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明的整體組成示意圖。

圖2是高速轉軸機構的制動能量回收狀態剖面結構示意圖。

圖3是高速轉軸機構的輔助啟動狀態剖面結構示意圖。