[發明專利]一種機械能轉化為電能的能量回收減震器及其回收方法

在審

• 申請號: 201510233409.2
• 申請日: 2015-05-11
• 公開（公告）號: CN104864014A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 陳剛;林宇東;武蕾;吳龍;劉建軍;張雯娟;盧隆輝
• 申請（專利權）人: 三明學院
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00;F03G7/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種機械能轉化為電能的能量回收減震器及其回收方法。

背景技術

對于減震器的能量回收，國內外很多學者都提出很多種方法，很多只是提出概念，很難達到實際的要求，其中有兩個方法是可以借鑒的，液壓蓄能式回收法和電磁蓄能式回收法。經過最近二十年的研究，我們可以得出電磁式和液壓式的相比，可以明顯的發現對這部分能量的需求低，并且相關數據表明，電磁饋能懸架的額外質量更加輕、執行精度更高及響應速度更靈敏。但該些減震器的使用壽命較短，能量利用率低。

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明所要解決的技術問題是提供一種機械能轉化為電能的能量回收減震器及其回收方法，能使發電機一直沿一個方向轉動發電，提高了能量的利用效率和發電機的壽命。

為了解決上述技術問題，本發明的一種技術方案是：一種機械能轉化為電能的能量回收減震器，包括上箱體和下箱體，所述下箱體頂部中間設置有滾珠絲桿副，該滾珠絲桿副包括固設在下箱體頂部的螺母、設置螺母內的絲桿和滾珠，所述絲桿的頂部設置有兩個反向安裝的超越離合器，兩個超越離合器外側壁上均套設有中心齒輪，所述上箱體內上部設置有發電機，所述發電機的輸入端設置有輸入齒輪，所述上箱體內下部設置有外圈齒輪，所述外圈齒輪內間隔設置有三個內齒圈，位于頂部的內齒圈與輸入齒輪相咬合，位于中部的內齒圈與位于頂部的中心齒輪相咬合，位于底部的內齒圈與位于底部的中心齒輪通過兩個行星輪相咬合，所述兩個行星輪通過豎立在下箱體底板的兩根立軸固定，以使本減震器上下往復運動時，發電機的輸入齒輪均沿一個方向轉動。

進一步的，所述上箱體頂部設置有上吊環，下箱體底部設置有下吊環。

進一步的，所述上箱體底部中間設置有支撐絲桿的推力軸承。

進一步的，所述外圈齒輪通過支撐環固定在上箱體內。

進一步的，為避免扭矩過大，所述絲桿由連接桿和絲桿軸組成，所述連接桿與超越離合器連接，所述絲桿軸與螺母相配合，所述連接桿和絲桿軸通過聯軸器傳動連接。

進一步的，所述連接桿與超越離合器、超越離合器與中心齒輪的連接均為鍵連接，所述兩個超越離合器之間設置有用于隔開兩者的軸套。

為了解決上述技術問題，本發明的一種技術方案是：一種機械能轉化為電能的能量回收方法，在汽車懸架上分別鉸接上箱體和下箱體，所述下箱體上設置有滾珠絲桿副，該滾珠絲桿副包括固設在下箱體頂部的螺母、設置螺母內的絲桿和滾珠，所述上箱體內設置有發電機和帶有三個內齒圈的外圈齒輪，所述滾珠絲桿的頂端設置有兩個反向安裝的超越離合器，兩個超越離合器外側壁上均套設有中心齒輪，所述發電機的輸入端設置有輸入齒輪，所述外圈齒輪中位于頂部的內齒圈與輸入齒輪相咬合，位于中部的內齒圈與位于頂部的中心齒輪相咬合，位于底部的內齒圈與位于底部的中心齒輪通過兩個行星輪相咬合，所述兩個行星輪通過豎立在下箱體底板的兩根立軸固定，其能量回收過程如下：

（1）壓縮過程：當上箱體和下箱體相向運動時，絲桿沿螺母做直線向上運動，同時也做旋轉運動，絲桿帶動其中一個超越離合器轉動，另一個超越離合器空轉，進而帶動外圈齒輪轉動，外圈齒輪帶動發電機轉動，將機械能轉化為電能；

（2）伸張過程：當上箱體和下箱體反向運動時，絲桿沿螺母做直線向下運動，同時也做旋轉運動，絲桿帶動其中一個超越離合器轉動，另一個超越離合器空轉，進而帶動外圈齒輪轉動，外圈齒輪帶動發電機沿同一方向轉動，將機械能轉化為電能；

進一步的，所述上箱體頂部設置有上吊環，下箱體底部設置有下吊環；所述上箱體底部中間設置有支撐絲桿的推力軸承。

進一步的，所述外圈齒輪通過支撐環固定在上箱體內。

進一步的，所述上箱體底部中間設置有支撐絲桿的推力軸承。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：本裝置利用汽車的上下振動，會致使懸架向上壓縮和向下拉伸，但發電機中轉子只會作順時針旋轉，始終向一個方向旋轉。這樣不需要電機轉子高頻率的轉換旋轉方向，最終延長了電機的壽命，此外，這樣設計的饋能減震器其他優點如下：

1）體積較小；

2）響應較快，隨動性較好，可實現無間隙運行；

3）環境適應性強，抗沖擊能力強，過程穩定安全；

4）可實現精細的操作，容易人為的對懸架主動控制；

5）壽命長，饋能效率較高；

6）將直線運動變為旋轉運動，推力滿足要求，工作的效率高。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明。

附圖說明