CN114810905B - 一种可回收振动能量的减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可回收振动能量的减振器，包括液压减振器本体和依次传动的液压马达、扭转减振器、传动机构和发电机，液压减振器本体通过活塞隔离形成内筒上腔和内筒下腔，液压减振器本体上的单向阀系用于单向启闭内筒上腔与液压马达进回油、内筒下腔的连通流道或单向启闭内筒下腔与液压马达进回油、内筒上腔的连通流道；可以将由地面激励而引起的车轮与车身之间的相对运动通过单向阀系转变成液压流驱动液压马达始终朝一个方向旋转，在扭转减振器减少冲击下、通过增速的传动机构带动发电机转换为电能实现振动能量回收，在保证结构合理、工作稳定可靠、效率高的情况下减小油液波动和冲击对于元器件的损伤，提高和维持振动能量回收能效。

Description

一种可回收振动能量的减振器

技术领域

本发明属于减振器技术领域，具体涉及一种可以用于汽车、可回收振动能量的减振器和一种可以用于减振器馈能传动的扭转减振器。

背景技术

减振器为加速车架与车身振动的衰减以改善汽车的行驶平顺性的器具，常用的汽车减振器主要通过油液或者空气等介质吸收路面激励，这部分能量往往转化为热能散发到空气之中被浪费。应节能减排要求，现有技术中提出了用通过发电机回收振动能量的馈能式减振器替代传统的减振器、实现节约减排目的，但由于汽车减振器的工作环境限制，如何保证结构合理、工作稳定可靠、效率高的情况下减小油液波动和冲击对于元器件的损伤，且尽可能多的回收能量就成了亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本发明提供一种可回收振动能量的减振器。

本发明解决其技术问题所述采用的技术方案是：

一种可回收振动能量的减振器，包括液压减振器本体，液压减振器本体内设有通过活塞杆驱动的活塞，所述液压减振器本体包括内筒，所述内筒通过活塞隔离形成内筒上腔和内筒下腔，所述液压减振器本体上设有单向阀系，所述液压减振器本体外设有依次传动的液压马达、扭转减振器、传动机构和发电机，所述单向阀系用于单向启闭内筒上腔与液压马达进回油、内筒下腔的连通流道或单向启闭内筒下腔与液压马达进回油、内筒上腔的连通流道。

上述减振器，优选地，所述液压减振器本体包括依次嵌套的内筒、中间缸和外筒，所述中间缸与内筒之间设有与内筒上腔连通的中间缸内腔，所述中间缸与外筒之间设有与内筒下腔连通的外筒内腔；

所述单向阀系包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，所述第一单向阀用于单向启闭由内筒上腔、中间缸内腔向液压马达进油方向的连通流道，所述第二单向阀用于单向启闭由内筒下腔、外筒内腔向液压马达进油方向的连通流道，所述第三单向阀用于单向启闭由液压马达回油向中间缸内腔、内筒上腔方向的连通流道，所述第四单向阀用于单向启闭由液压马达回油向外筒内腔、内筒下腔方向的连通流道。

优选地，所述第一单向阀和第二单向阀组合集成于液压减振器本体上，第一单向阀和第二单向阀与液压马达进油之间设有连通的进油端缓冲室，所述第三单向阀和第四单向阀组合集成于液压减振器本体上，第三单向阀和第四单向阀与液压马达回油之间设有连通的回油端缓冲室。

优选地，所述第一单向阀包括第一阀体、第一阀芯、第一弹簧和进油封盖，所述第一阀体与中间缸相连，第一阀体内设有与中间缸内腔连通的第一凹槽，所述第一阀芯通过第一弹簧弹性支撑在第一阀体内，第一阀芯用于启闭第一凹槽与中间缸内腔之间的流道，所述第一阀芯内部与第一凹槽、进油端缓冲室连通，所述进油封盖与外筒相连，所述进油端缓冲室设置在第一阀体与进油封盖之间；

所述第二单向阀包括第一阀片和第二弹簧，所述第一阀片通过第二弹簧弹性支撑在第一阀体与外筒之间，第一阀片用于启闭外筒内腔、第一阀体与外筒之间、进油端缓冲室之间的连通流道。

优选地，所述第三单向阀包括第二阀体、第二阀芯、第三弹簧和回油封盖，所述第二阀体与中间缸相连，第二阀体内设有与回油端缓冲室连通的第二凹槽，所述第二阀芯通过第三弹簧弹性支撑在第二阀座内，第二阀芯用于启闭第二凹槽与回油端缓冲室之间的流道，所述第二阀芯内部与第二凹槽、中间缸内腔连通，所述回油封盖与外筒相连，所述回油端缓冲室设置在第二阀体与回油封盖之间；

所述第四单向阀包括第二阀片和第四弹簧，所述第二阀片通过第四弹簧弹性支撑在第二阀体与外筒之间，第二阀片用于启闭回油端缓冲室、第二阀体与外筒之间、外筒内腔之间的连通流道。

上述减振器，优选地，所述活塞杆上设有流通阀底座，活塞杆外设有流通弹簧、流通阀片、复原阀片和复原弹簧，活塞杆端部依次穿过流通弹簧、流通阀片、活塞、复原阀片和复原弹簧且连接有与复原弹簧限位的复原阀调节螺母，所述活塞上设有对应流通阀片的流通阀阀口和对应复原阀片的复原阀阀口。

上述减振器，优选地，所述扭转减振器包括相互嵌套的从动盘毂和从动轮，所述从动盘毂和从动轮上分别择一设有配合传递转矩的凸块和扭转弹簧，所述从动盘毂和从动轮上分别择一设有滑动配合的第三凹槽和凸缘。

优选地，所述从动轮嵌套于从动盘毂外部，所述扭转弹簧设置在从动盘毂与从动轮之间，所述凸块上设有与扭转弹簧配合的第一弹簧定位销，所述从动轮上设有第四凹槽和与扭转弹簧配合的第二弹簧定位销，所述凸块能够在第四凹槽中滑动，凸块与第四凹槽的相对滑动范围小于凸缘与第三凹槽的相对滑动范围。

优选地，所述液压马达的输出轴与从动盘毂同步转动，所述传动机构采用与从动轮和发电机的电机轴配合的增速传动机构。

优选地，所述传动机构包括齿轮变速箱和同步带传动机构，所述扭转减振器设置于齿轮变速箱内，所述从动轮上设有外齿，所述齿轮变速箱内设有与外齿配合增速传动的至少一个齿轮，所述同步带传动机构用于与齿轮和发电机的电机轴配合增速传动。

上述减振器在不同工作时内部流道连通情况如下：

（1）活塞复原行程时，内筒上腔依次连通中间缸内腔、第一单向阀、进油端缓冲室、进油封盖接口、油管、液压马达进油端油管接口、液压马达进油口，液压马达出油口依次连通液压马达出油端油管接口、油管、回油封盖接口、回油端缓冲室、第四单向阀、外筒内腔、内筒下腔。

（2）活塞压缩行程时，内筒下腔依次连通外筒内腔、第二单向阀、进油端缓冲室、进油封盖接口、油管、液压马达进油端油管接口、液压马达进油口，液压马达出油口依次连通连通液压马达出油端油管接口、油管、回油封盖接口、回油端缓冲室、第三单向阀、中间缸内腔、内筒上腔。

减振器通过单向阀系随减振液压变化自动启闭控制液压马达进回油，液压马达将油液液压能转换为机械能、在扭转减振器减少冲击下、通过能够提供增速功能的传动机构带动发电机，把机械能转换为电能实现振动能量回收，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）减振器不同行程下，利用单向阀系的工作状态保证传动机构以及发电机轴始终一个旋转进行发电，不需要高频率转换转动方向，与增速传动配合，有利于提高发电效率，延长电机及变速传动机构使用寿命。

（2）通过减振器本体流道和单向阀系构造设计，将单向阀系的第一单向阀和第二单向阀组合、第三单向阀和第四单向阀组合、集成于液压减振器本体上，结构紧凑合理、拆装方便，设计有进油端缓冲室、回油端缓冲室可减少油液的波动对于元器件的损害。

（3）通过设计扭转减振器依据从动盘毂传来的转矩冲击大小、以凸块与扭转弹簧配合和/或第三凹槽和凸缘配合减少冲击、传递扭矩，扭转减振器与进油端缓冲室、回油端缓冲室配合，大幅度减少油液不规律波动对于传动***的损伤。

（4）在减振器工作环境较恶劣、阻尼力较大时，流通阀阀口以及复原阀阀口能够打开、与扭转减振器共同起到保护作用，维持整个装置的工作效能。

（5）整体结构紧凑、稳固，易拆卸维修，能够有效的把振动机械能转换为电能进行回收，可以用于汽车、可回收振动能量，节能减排。

综上，减振器在保证结构合理、工作稳定可靠、效率高的情况下减小油液波动和冲击对于元器件的损伤，提高和维持振动能量回收能效。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施方式的结构示意图；

图2是本发明一实施方式的机架结构示意图；

图3是本发明一实施方式的组装示意图；

图4是本发明一实施方式的液压减振器本体内部剖视图；

图5为本发明的减振器内部局部***剖视图一；

图6为本发明的减振器内部局部***剖视图二；

图7为本发明一实施方式的液压马达示意图；

图8为本发明一实施方式的液压马达***剖视图；

图9为本发明一实施方式的扭转减振器***视图一；

图10为本发明一实施方式的扭转减振器***视图二；

图11为本发明一实施方式的扭转减振器示意图；

图12为本发明一实施方式的传动机构示意图；

图13为本发明一实施方式的齿轮变速箱***视图；

图14为本发明一实施方式的同步带传动机构示意图一；

图15为本发明一实施方式的同步带传动机构示意图二；

图16为本发明一实施方式的发电机示意图。

图中标记：液压减振器本体1，内筒101，内筒上腔1011，内筒下腔1012，内筒常通孔1013，中间缸102，中间缸内腔1021，第一阀口1022，外筒103，外筒内腔1031，第二阀口1032，第二弹簧座1033，活塞杆导向套104，底部支座105，导向孔1051，支座常通孔1052，支座槽口1053，吊耳106，导向柱1061，第一油封107，防尘盖108；

活塞杆2，流通阀底座201，活塞202，流通阀阀口2021（4个），复原阀阀口2022（9个），流通弹簧203，流通阀片204，复原阀片205，复原弹簧206，复原弹簧导向套207，复原阀调节螺母208；

机架3，C形固定套301，贴合固定套302（2个），矩形孔303；

单向阀系4，第一单向阀41，第一阀体411，第一凹槽4111，第一阀芯412，第一阀芯的阀芯常通孔4121（6个），第一弹簧413，进油封盖414，第一弹簧座4141，进油端缓冲室4142，第二单向阀42，第一阀片421，第二弹簧422，第三单向阀43，第二阀体431，第三阀口4311，第二凹槽4312，第二阀芯432，第二阀芯的阀芯常通孔4321（6个），第三弹簧433，回油封盖434，回油端缓冲室4341，第四阀口4342，第四单向阀44，第二阀片441，第四弹簧442；

液压马达5，壳体501，液压马达进油端5011，液压马达回油端5012，转子502，叶片503（5个），后封盖504，前封盖505，输出轴506，输出轴花键5061，输出轴轴扁位5062，第一轴承507，第二油封508；

油管62条，橡胶密封垫圈601（4个）；

扭转减振器7，从动盘毂71，凸块711，第一弹簧定位销7111，第三凹槽712，盘毂轴713，花键毂7131，从动轮72，外齿721，凸缘722，第四凹槽723，第二弹簧定位销724，扭转弹簧73（2个）；

传动机构8，齿轮变速箱81，箱体811，箱盖812，第二轴承813，小齿轮814，小齿轮的轴815，平键8151，卡槽8152，卡簧8153，同步带传动机构82，大带轮821，键槽8211，小带轮822，同步带823；

发电机9，电机轴91，电机轴轴扁位911，调位孔92。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所述示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所述指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所述指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图4所述示，为本发明所述可回收振动能量的减振器的一种较佳实施方式，所述减振器包括液压减振器本体1，液压减振器本体1内设有通过活塞杆2驱动的活塞202，所述液压减振器本体1包括内筒101，所述内筒101通过活塞202隔离形成内筒上腔1011和内筒下腔1012，所述液压减振器本体1上设有单向阀系4，所述液压减振器本体1外设有依次传动的液压马达5、扭转减振器7、传动机构8和发电机9，所述单向阀系4用于单向启闭内筒上腔1011与液压马达5进回油、内筒下腔1012的连通流道或单向启闭内筒下腔1012与液压马达5进回油、内筒上腔1011的连通流道。

如图1-图3所述示，上述减振器，优选地，所述液压减振器本体1外设有机架3，所述机架3上设有用于安装液压减振器本体1的C形固定套301和安装单向阀系4的贴合固定套302，机架3打有多处矩形孔303实现减重及多处设有加强筋保证机架3结构的强度，所述液压马达5、扭转减振器7、传动机构8和发电机9安装在机架3上，所述液压马达5进回油通过油管6与单向阀系4相连，通过机架3固定使整体结构紧凑、稳定，便于整体安装。

如图4-图6所述示，上述减振器，优选地，所述液压减振器本体1包括依次嵌套的内筒101、中间缸102和外筒103，所述中间缸102与内筒101之间设有与内筒上腔1011连通的中间缸内腔1021，所述中间缸102与外筒103之间设有与内筒下腔1012连通的外筒内腔1031；

所述单向阀系4包括第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43和第四单向阀44，所述第一单向阀41用于单向启闭由内筒上腔1011、中间缸内腔1021向液压马达5进油方向的连通流道，所述第二单向阀42用于单向启闭由内筒下腔1012、外筒内腔1031向液压马达5进油方向的连通流道，所述第三单向阀43用于单向启闭由液压马达5回油向中间缸内腔1021、内筒上腔1011方向的连通流道，所述第四单向阀44用于单向启闭由液压马达5回油向外筒内腔1031、内筒下腔1012方向的连通流道。

优选地，所述内筒101和中间缸102焊接在一起成为中间缸102内筒101组合体，中间缸102同时与第一单向阀41的第一阀体411和第三单向阀43的第二阀体431通过螺纹固连，使中间缸102内筒101组合体被固定在外筒103内部，内筒101外部与中间缸102内部之间形成中间缸内腔1021，所述内筒101上设有4个与中间缸内腔1021和内筒上腔1011连通的内筒常通孔1013使油液可以通过内筒101常通孔在内筒上腔1011和中间缸内腔1021之间流动。

优选地，所述内筒101一端过盈配合安装有活塞杆导向套104，内筒101另一端过盈配合安装有底部支座105，所述活塞杆2穿过活塞杆导向套104且延伸至液压减振器本体1外部，使活塞202与活塞杆导向套104之间形成内筒上腔1011，活塞202与底部支座105之间形成内筒下腔1012，所述底部支座105上设有导向孔1051、4个支座常通孔1052和4个支座槽口1053，所述外筒103一端与活塞杆导向套104配合，外筒103另一端连接有吊耳106，所述吊耳106上设有与导向孔1051配合的导向柱1061，吊耳106通过导向柱1061与底部支座105的导向孔1051配合定位、并与外筒103焊接、用于安装液压减振器本体1，使外筒103内部和中间缸102外部之间形成与内筒下腔1012连通的外筒内腔1031，油液可以通过支座槽口1053和支座常通孔1052在内筒下腔1012和外筒内腔1031之间流动。

优选地，所述外筒103与活塞杆导向套104之间设有套于活塞杆2外部的第一油封107，所述外筒103上连接有套于活塞杆2外部的防尘盖108，保证液压减振器本体1内部密封、防尘性能。

优选地，所述第一单向阀41和第二单向阀42组合集成于液压减振器本体1上，第一单向阀41和第二单向阀42与液压马达5进油之间设有连通的进油端缓冲室4142，所述第三单向阀43和第四单向阀44组合集成于液压减振器本体1上，第三单向阀43和第四单向阀44与液压马达5回油之间设有连通的回油端缓冲室4341。

优选地，所述第一单向阀41包括第一阀体411、第一阀芯412、第一弹簧413和进油封盖414，所述第一阀体411与中间缸102相连，第一阀体411内设有与中间缸内腔1021连通的第一凹槽4111，所述第一阀芯412通过第一弹簧413弹性支撑在第一阀体411内，第一阀芯412用于启闭第一凹槽4111与中间缸内腔1021之间的流道，所述第一阀芯412内部与第一凹槽4111、进油端缓冲室4142连通，所述进油封盖414与外筒103相连，所述进油端缓冲室4142设置在第一阀体411与进油封盖414之间；

所述第二单向阀42包括第一阀片421和第二弹簧422，所述第一阀片421通过第二弹簧422弹性支撑在第一阀体411与外筒103之间，第一阀片421用于启闭外筒内腔1031、第一阀体411与外筒103之间、进油端缓冲室4142之间的连通流道。

优选地，所述进油封盖414与外筒103螺纹配合可拆卸连接，进油封盖414上设有用于安装第二弹簧422的第一弹簧座4141和10个连通进油端缓冲室4142的开口，以进油封盖414作为安装第一弹簧413的阀座，实现第一弹簧413、第二弹簧422的稳定安装，进油封盖414开孔、通过油管6连接液压马达进油端5011，形成连通第一单向阀41、第二单向阀42与液压马达5进油的进油端缓冲室4142。

优选地，所述中间缸102上设有对应第一凹槽4111的第一阀口1022，所述第一阀体411与中间缸102之间采用螺纹配合可拆卸连接，所述第一阀芯412呈筒形结构且设有6个阀芯常通孔4121，所述第一弹簧413设置在第一阀芯412内部与进油封盖414之间，使第一单向阀41闭合状态下：第一阀芯412通过第一弹簧413弹性支撑在第一阀体411内，第一阀芯412端部与第一阀口1022接触截止，第一单向阀41开启状态下：第一阀芯412沿第一阀体411移动、脱离第一阀口1022并压缩第一弹簧413，来自第一阀口1022的油液可以经第一阀口1022、第一凹槽4111、阀芯常通孔4121、第一阀芯412内部、进油端缓冲室4142进入液压马达进油端5011。

优选地，所述外筒103与第一阀体411之间通过对应凸起间隙形成对应第一阀片421的第二阀口1032，使第二单向阀42闭合状态下：第一阀片421通过第二弹簧422弹性支撑在外筒103内部与第一阀体411外部的空隙之间，第一阀片421与第一阀口1022接触截止；第二单向阀42开启状态下：第二阀芯432受外筒内腔1031的油液压力克服弹簧力压缩第二弹簧422，第一阀片421脱离第一阀口1022，来自第二阀口1032的油液经第二阀口1032、外筒103与第一阀体411之间、进油端缓冲室4142进入液压马达进油端5011。

优选地，所述第三单向阀43包括第二阀体431、第二阀芯432、第三弹簧433和回油封盖434，所述第二阀体431与中间缸102相连，第二阀体431内设有与回油端缓冲室4341连通的第二凹槽4312，所述第二阀芯432通过第三弹簧433弹性支撑在第二阀座内，第二阀芯432用于启闭第二凹槽4312与回油端缓冲室4341之间的流道，所述第二阀芯432内部与第二凹槽4312、中间缸内腔1021连通，所述回油封盖434与外筒103相连，所述回油端缓冲室4341设置在第二阀体431与回油封盖434之间；

所述第四单向阀44包括第二阀片441和第四弹簧442，所述第二阀片441通过第四弹簧442弹性支撑在第二阀体431与外筒103之间，第二阀片441用于启闭回油端缓冲室4341、第二阀体431与外筒103之间、外筒内腔1031之间的连通流道。

优选地，所述回油封盖434与外筒103螺纹配合可拆卸连接，回油封盖434上设有10个连通回油端缓冲室4341的开口，以中间缸102作为安装第三弹簧433的阀座，所述外筒103上设有用于安装第四弹簧442的第二弹簧座1033，实现第三弹簧433、第四弹簧442的稳定安装，回油封盖434开孔、通过油管6连接液压马达回油端5012，形成连通第三单向阀43、第四单向阀44与液压马达5回油的回油端缓冲室4341。

优选地，所述第二阀体431上设有对应第二凹槽4312且与回油端缓冲室4341连通的第三阀口4311，所述第二阀体431与中间缸102之间采用螺纹配合可拆卸连接，所述第二阀芯432呈筒形结构且设有6个阀芯常通孔4321，所述第三弹簧433设置在第二阀芯432内部与中间缸102之间，使第三单向阀43闭合状态下：第二阀芯432通过第三弹簧433弹性支撑在第二阀体431内，第二阀芯432端部与第三阀口4311接触截止；第三单向阀43开启状态下：第二阀芯432沿第二阀体431移动、脱离第三阀口4311并压缩第三弹簧433，来自回油端缓冲室4341的油液可以经第三阀口4311、第二凹槽4312、阀芯常通孔4321、第二阀芯432内部、进入中间缸内腔1021。

优选地，所述回油封盖434与第二阀体431之间通过对应凸起间隙形成对应第二阀片441的第四阀口4342，使第四单向阀44闭合状态下：第二阀片441通过第四弹簧442弹性支撑在外筒103内部与第二阀体431外部的空隙之间，第二阀片441与第四阀口4342接触截止；第四单向阀44开启状态下：第二阀芯432受液压马达5回油油压克服弹簧力压缩第二弹簧422，第二阀片441脱离第四阀口4342，来自回油端缓冲室4341的油液经第四阀口4342、外筒103与第二阀体431之间、进入外筒内腔1031。

如图4-图6所述示，上述减振器，优选地，所述活塞杆2上设有流通阀底座201，活塞杆2外设有流通弹簧203、流通阀片204、复原阀片205和复原弹簧206，活塞杆2端部依次穿过流通弹簧203、流通阀片204、活塞202、复原阀片205和复原弹簧206且连接有与复原弹簧206限位的复原阀调节螺母208，所述活塞202上设有对应流通阀片204的流通阀阀口2021和对应复原阀片205的复原阀阀口2022。

优选地，所述流通阀片204与复原阀阀口2022让位设置，所述复原阀阀口2022为9个，应复原阀片205上设有定位安装复原弹簧206的复原弹簧导向套207，所述流通弹簧203和复原弹簧206较粗、刚性较大，减振器的阻尼力主要由发电过程中反作用力以及所述需打开单向阀系4的阻力提供，当内筒下腔1012油压克服流通弹簧203作用力时，流通阀片204挤压流通弹簧203、脱离流通阀阀口2021，流通阀阀口2021开启使内筒下腔1012与内筒上腔1011连通；当当内筒上腔1011油压克服复原弹簧206作用力时，复原阀片205挤压复原弹簧206、脱离复原阀阀口2022，复原阀阀口2022开启使内筒下腔1012与内筒上腔1011连通；活塞202上流通阀阀口2021以及复原阀阀口2022可以在工作环境恶劣时导致的阻尼力较大时打开，使活塞杆2正常上下活动、与扭转减振器7共同起到保护作用，维持整个装置的工作效能，其中：复原阀调节螺母208可以根据需要调整复原弹簧206的初始压缩程度，进而调整复原阀开启的压力。

如图7、图8所述示，上述减振器，优选地，所述液压马达5采用叶片503式液压马达5，所述叶片503式液压马达5包括用于进回油配流的壳体501、设置在壳体501内腔中的转子502、设置在转子502与壳体501之间的5个叶片503，叶片503受压力油作用受力不平衡使转子502产生转矩，所述壳体501一端设有后封盖504、壳体501另一端设有前封盖505，所述转子502内设有延伸至前封盖505外部、用于输出转距的输出轴506，所述输出轴506与壳体501之间设有第一轴承507，第一轴承507与前封盖505之间设有第二油封508，前盖设有螺纹与壳体501前端进行配合固定第二油封508与第一轴承507，所述输出轴506通过轴扁位5062以及轴肩与转子502配合限制轴向位置、实现同步周向转动，通过液压马达5把液压能转换为机械能。

如图9-图11所述示，上述减振器，优选地，所述扭转减振器7包括相互嵌套的从动盘毂71和从动轮72，所述从动盘毂71和从动轮72上分别择一设有配合传递转矩的凸块711和扭转弹簧73，所述从动盘毂71和从动轮72上分别择一设有滑动配合的第三凹槽712和凸缘722。

优选地，所述从动轮72嵌套于从动盘毂71外部，所述扭转弹簧73设置在从动盘毂71与从动轮72之间，所述凸块711上设有与扭转弹簧73配合的第一弹簧定位销7111，所述从动轮72上设有第四凹槽723和与扭转弹簧73配合的第二弹簧定位销724，所述凸块711能够在第四凹槽723中滑动，凸块711与第四凹槽723的相对滑动范围小于凸缘722与第三凹槽712的相对滑动范围，通过第三凹槽712与凸缘722的滑动配合限制从动轮72的最大转动位置，因此凸缘722与凹槽第三凹槽712的最大滑动范围为扭转减振器7的最大缓冲区间。

优选地，所述从动盘毂71呈台阶柱形结构，所述凸块711、弹簧定位销均呈弧形结构且设置在从动盘毂71外圈上，使从动轮72限位嵌套于从动盘毂71外部时，凸块711和第一弹簧定位销7111从第四凹槽723处通过，2个扭转弹簧73嵌入从动盘毂71与从动轮72之间，第一弹簧定位销7111和第二弹簧定位销724分别***扭转弹簧73两端内部定位安装，使扭转弹簧73受力可靠。

优选地，所述第三凹槽712设置在从动盘毂71外圈上且呈弧形结构，所述凸缘722设置在从动轮72上且呈弧形结构，使扭转减振器7结构紧凑。

当从动盘毂71传来的转矩冲击较小时：通过凸块711传递给扭转弹簧73减小冲击后，直接通过扭转弹簧73传递转矩带动从动轮72转动、向传动机构8传动。

当从动盘毂71传来的转矩冲击较大时：通过凸块711传递给扭转弹簧73减小一部分冲击，直到凸缘722与第三凹槽712达到最大滑动范围后，第三凹槽712带动凸缘722一起转动，从而带动从动轮72转动、向传动机构8传动。

优选地，所述扭转减振器7可以用于传动系扭转***、减少冲击、改善传动平顺性。

冲击程度的大小与汽车行驶的中的速度以及路况有很大关系，当速度较高而又行驶在凹凸不平的路面时所述受的冲击较大，相反当汽车以较低速度行驶在平坦路面时冲击较小。

如图12-图16所述示，所述单向阀系4通过油管6连接液压马达进油端5011或液压马达回油端5012，油管6连接处设有橡胶密封垫圈601，所述液压马达5的输出轴506与从动盘毂71同步转动，所述传动机构8采用与从动轮72和发电机9的电机轴91配合的增速传动机构8。

优选地，所述从动盘毂71两侧设有盘毂轴713，一侧盘毂轴713内设有与液压马达5的输出轴506的花键5061配合的花键毂7131、用于实现输出轴506与从动盘毂71同步转动。

优选地，所述传动机构8包括齿轮变速箱81和同步带传动机构82，所述扭转减振器7设置于齿轮变速箱81内，所述从动轮72上设有外齿721，所述齿轮变速箱81内设有与外齿721配合增速传动的至少一个齿轮，所述同步带传动机构82用于与齿轮和发电机9的电机轴91配合增速传动。

优选地，所述齿轮变速箱81包括箱体811、箱盖812和第二轴承813，箱体811和箱盖812上各设有一个用于放置第二轴承813的孔洞及轴承限位的内凸缘722，所述扭转减振器7设置在箱体811内，从动盘毂71两侧的盘毂轴713配合设置在箱体811的第二轴承813上，所述齿轮为与从动轮72的外齿721啮合且小于外齿721直径的小齿轮814，小齿轮814两侧设有与箱体811、箱盖812配合的轴815；

所述同步带传动机构82包括大带轮821、小带轮822和同步带823，所述大带轮821通过未完全打通的键槽8211与放在小齿轮814其中一轴卡槽8152里面的卡簧8153完成对于大带轮821轴向位置的固定，通过平键8151完成大带轮821上周向传动，通过发电机9的电机轴91的轴扁位911肩部及发电机9上紧固螺母完成对于小带轮822轴向位置的固定，轴扁位911同样还用于小带轮822的周向传动，发电机9上的调位孔92可用于调节同步带823的松紧程度，通过小齿轮814与外齿721啮合传动、大带轮821随小齿轮814同轴转动、通过同步带823传动至小齿轮814，能够提供增速功能。

优选地，所述发电机9采用永磁无刷发电机9，把机械能转换为电能，具有结构简单、运行可靠、体积小、质量小、损耗少、效率高的优点。

将上述减振器应用于汽车，减振器上端伸出的活塞杆2与汽车簧载质量连接，减振器下端吊耳106与非簧载质量连接时的工作原理为：

当汽车在凹凸不平的路面上行驶，车轮滚离凸起路面滚向凹坑时，由于车轮远离车身，活塞杆2向上运动，此时内筒上腔1011油液受到活塞202挤压压力相对较高，内筒上腔1011的减振油液经由内筒101壁的内筒101常通孔流入中间缸内腔1021，油液压力克服第一单向阀41的第一弹簧413作用力，第一单向阀41开启，油液经第一阀口1022、第一凹槽4111、阀芯常通孔4121、第一阀芯412内部、流入到进油端缓冲室4142减弱一部分油液冲击，通过进油封盖414上的油管6进入液压马达进油端5011，液压马达5进回油把液压能转换为机械能，液压马达5的输出轴506把扭矩传递给扭转减振器7的从动盘毂71，经过扭转减振器7再次减小冲击之后使小齿轮814、大带轮821、同步带823、小带轮822、发电机9的电机轴91沿着一个方向旋转，通过发电机9又把使机械能又转为电能；

同时从液压马达回油端5012流出的油液通过油管6回流至回油封盖434的回油端缓冲室4341，减弱一部分油液冲击，由于在活塞202上行时内筒下腔1012油压降低，而内筒下腔1012通过支座常通孔1052与支座槽口1053与外筒内腔1031连通，在回油端缓冲室4341与外筒内腔1031油液压差作用下克服第四单向阀44的第四弹簧442作用力后，第四单向阀44开启，油液经第四阀口4342、外筒103与第二阀体431之间、进入外筒内腔1031，再通过支座槽口1053与支座常通孔1052流入到内筒下腔1012，此过程为减振器复原行程的能量回收过程。

当汽车在凹凸不平的路面上行驶，车轮滚离凹坑路面滚向凸起时，由于车轮靠近车身，活塞杆2向下运动，此时内筒下腔1012油液受到活塞202挤压压力相对较高，内筒下腔1012的减振油液经由支座常通孔1052与支座槽口1053流入外筒内腔1031，油液压力克服第二单向阀42的第二弹簧422作用力，第二单向阀42开启，油液经第二阀口1032、外筒103与第一阀体411之间、流入到进油端缓冲室4142减弱一部分油液冲击，通过进油封盖414上的油管6进入液压马达进油端5011，液压马达5进回油把液压能转换为机械能，液压马达5的输出轴506把扭矩传递给扭转减振器7的从动盘毂71，经过扭转减振器7再次减小冲击之后使小齿轮814、大带轮821、同步带823、小带轮822、发电机9的电机轴91沿着一个方向旋转，通过发电机9又把使机械能又转为电能；

同时从液压马达回油端5012流出的油液通过油管6回流至回油封盖434的回油端缓冲室4341，减弱一部分油液冲击，由于在活塞202下行时内筒上腔1011油压降低，而内筒上腔1011通过内筒101常通孔与中间缸内腔1021连通，在回油端缓冲室4341与中间缸内腔1021油液压差作用下克服第三单向阀43的第三弹簧433作用力后，第三单向阀43开启，油液经第三阀口4311、第二凹槽4312、阀芯常通孔4121、第二阀芯432内部、进入中间缸内腔1021，再通过内筒101常通孔流入到内筒上腔1011，此过程为减振器压缩行程的能量回收过程。

综上，上述减振器通过单向阀系4随减振液压变化自动启闭控制液压马达5进回油，液压马达5将油液液压能转换为机械能、在扭转减振器7减少冲击下、通过能够提供增速功能的传动机构8带动发电机9，把机械能转换为电能，所述产生的电能可以经过稳压电路调节，最终储存于蓄电池内部，实现振动能量回收利用，具有以下效果：

①减振器不同状态下的能量回收过程，只要减振器处于工作状态，减振器就能自动利用单向阀系4的工作状态，第一单向阀41单向启闭由内筒上腔1011、中间缸内腔1021向液压马达5进油方向的连通流道，第二单向阀42单向启闭由内筒下腔1012、外筒内腔1031向液压马达5进油方向的连通流道，第三单向阀43单向启闭由液压马达5回油向中间缸内腔1021、内筒上腔1011方向的连通流道，第四单向阀44单向启闭由液压马达5回油向外筒内腔1031、内筒下腔1012方向的连通流道，保证转变成方向不变的液压流驱动液压马达5始终朝一个方向旋转，经液压马达5进回油转换为机械能后传动机构8以及发电机9轴始终一个旋转进行发电，不需要高频率转换转动方向，扭转减振器7与齿轮变速箱81的齿轮、同步带823传动结构增速传动配合，有利于提高发电效率，延长电机及变速传动机构8使用寿命。

②通过依次嵌套的内筒101、中间缸102和外筒103，形成与内筒上腔1011连通的中间缸内腔1021和与内筒下腔1012连通的外筒内腔1031，通过减振器本体流道和单向阀系4构造设计，将单向阀系4的第一单向阀41和第二单向阀42组合、第三单向阀43和第四单向阀44组合、集成于液压减振器本体1上，结构紧凑合理、拆装方便，并通过设计有进油端缓冲室4142、回油端缓冲室4341减少减弱一部分油液冲击，减少油液的波动对于元器件的损害。

③专门设计一款可以用于减振器馈能传动的扭转减振器7，依据从动盘毂71传来的转矩冲击大小以扭转弹簧73减小一部分冲击后由凸缘722与第三凹槽712达到最大滑动范围传递转矩、或直接通过扭转弹簧73传递转矩，改善传动平顺性，与进油端缓冲室4142、回油端缓冲室4341配合，大幅度减少油液不规律波动对于传动***的损伤。

④由单向阀系4及发电阻力提供的阻尼力，在减振器工作环境较恶劣、阻尼力较大时，活塞202上的流通阀阀口2021以及复原阀阀口2022能够打开使活塞杆2正常上下活动、与扭转减振器7共同起到保护作用，维持整个装置的工作效能。

⑤整体结构紧凑、稳固，易拆卸维修，能够有效的把振动机械能转换为电能进行回收，可以用于汽车，将由地面激励而引起的车轮与车身之间的相对运动、通过减振器将汽车部分振动机械能转化为电能予以回收利用，达到节能减排目的，至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

综上，上述的减振器在保证结构合理、工作稳定可靠、效率高的情况下减小油液波动和冲击对于元器件的损伤、提高和维持振动能量回收能效。

上文所述列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所述作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可回收振动能量的减振器，包括液压减振器本体（1），液压减振器本体（1）内设有通过活塞杆（2）驱动的活塞（202），其特征在于，所述液压减振器本体（1）包括内筒（101），所述内筒（101）通过活塞（202）隔离形成内筒上腔（1011）和内筒下腔（1012），所述液压减振器本体（1）上设有单向阀系（4），所述液压减振器本体（1）外设有依次传动的液压马达（5）、扭转减振器（7）、传动机构（8）和发电机（9），所述单向阀系（4）用于单向启闭内筒上腔（1011）与液压马达（5）进回油、内筒下腔（1012）的连通流道或单向启闭内筒下腔（1012）与液压马达（5）进回油、内筒上腔（1011）的连通流道；

所述液压减振器本体（1）包括依次嵌套的内筒（101）、中间缸（102）和外筒（103），所述中间缸（102）与内筒（101）之间设有与内筒上腔（1011）连通的中间缸内腔（1021），所述中间缸（102）与外筒（103）之间设有与内筒下腔（1012）连通的外筒内腔（1031）；

所述单向阀系（4）包括第一单向阀（41）、第二单向阀（42）、第三单向阀（43）和第四单向阀（44），所述第一单向阀（41）用于单向启闭由内筒上腔（1011）、中间缸内腔（1021）向液压马达（5）进油方向的连通流道，所述第二单向阀（42）用于单向启闭由内筒下腔（1012）、外筒内腔（1031）向液压马达（5）进油方向的连通流道，所述第三单向阀（43）用于单向启闭由液压马达（5）回油向中间缸内腔（1021）、内筒上腔（1011）方向的连通流道，所述第四单向阀（44）用于单向启闭由液压马达（5）回油向外筒内腔（1031）、内筒下腔（1012）方向的连通流道；

所述第一单向阀（41）和第二单向阀（42）组合集成于液压减振器本体（1）上，所述第三单向阀（43）和第四单向阀（44）组合集成于液压减振器本体（1）上；

所述扭转减振器（7）包括相互嵌套的从动盘毂（71）和从动轮（72），所述从动盘毂（71）和从动轮（72）上分别择一设有配合传递转矩的凸块（711）和扭转弹簧（73），所述从动盘毂（71）和从动轮（72）上分别择一设有滑动配合的第三凹槽（712）和凸缘（722）。

2.根据权利要求1所述的一种可回收振动能量的减振器，其特征在于，第一单向阀（41）和第二单向阀（42）与液压马达（5）进油之间设有连通的进油端缓冲室（4142），第三单向阀（43）和第四单向阀（44）与液压马达（5）回油之间设有连通的回油端缓冲室（4341）。

3.根据权利要求2所述的一种可回收振动能量的减振器，其特征在于，所述第一单向阀（41）包括第一阀体（411）、第一阀芯（412）、第一弹簧（413）和进油封盖（414），所述第一阀体（411）与中间缸（102）相连，第一阀体（411）内设有与中间缸内腔（1021）连通的第一凹槽（4111），所述第一阀芯（412）通过第一弹簧（413）弹性支撑在第一阀体（411）内，第一阀芯（412）用于启闭第一凹槽（4111）与中间缸内腔（1021）之间的流道，所述第一阀芯（412）内部与第一凹槽（4111）、进油端缓冲室（4142）连通，所述进油封盖（414）与外筒（103）相连，所述进油端缓冲室（4142）设置在第一阀体（411）与进油封盖（414）之间；

所述第二单向阀（42）包括第一阀片（421）和第二弹簧（422），所述第一阀片（421）通过第二弹簧（422）弹性支撑在第一阀体（411）与外筒（103）之间，第一阀片（421）用于启闭外筒内腔（1031）、第一阀体（411）与外筒（103）之间、进油端缓冲室（4142）之间的连通流道。

4.根据权利要求2所述的一种可回收振动能量的减振器，其特征在于，所述第三单向阀（43）包括第二阀体（431）、第二阀芯（432）、第三弹簧（433）和回油封盖（434），所述第二阀体（431）与中间缸（102）相连，第二阀体（431）内设有与回油端缓冲室（4341）连通的第二凹槽（4312），所述第二阀芯（432）通过第三弹簧（433）弹性支撑在第二阀座内，第二阀芯（432）用于启闭第二凹槽（4312）与回油端缓冲室（4341）之间的流道，所述第二阀芯（432）内部与第二凹槽（4312）、中间缸内腔（1021）连通，所述回油封盖（434）与外筒（103）相连，所述回油端缓冲室（4341）设置在第二阀体（431）与回油封盖（434）之间；

所述第四单向阀（44）包括第二阀片（441）和第四弹簧（442），所述第二阀片（441）通过第四弹簧（442）弹性支撑在第二阀体（431）与外筒（103）之间，第二阀片（441）用于启闭回油端缓冲室（4341）、第二阀体（431）与外筒（103）之间、外筒内腔（1031）之间的连通流道。

5.根据权利要求1所述的一种可回收振动能量的减振器，其特征在于，所述活塞杆（2）上设有流通阀底座（201），活塞杆（2）外设有流通弹簧（203）、流通阀片（204）、复原阀片（205）和复原弹簧（206），活塞杆（2）端部依次穿过流通弹簧（203）、流通阀片（204）、活塞（202）、复原阀片（205）和复原弹簧（206）且连接有与复原弹簧（206）限位的复原阀调节螺母（208），所述活塞（202）上设有对应流通阀片（204）的流通阀阀口（2021）和对应复原阀片（205）的复原阀阀口（2022）。

6.根据权利要求1所述的一种可回收振动能量的减振器，其特征在于，所述从动轮（72）嵌套于从动盘毂（71）外部，所述扭转弹簧（73）设置在从动盘毂（71）与从动轮（72）之间，所述凸块（711）上设有与扭转弹簧（73）配合的第一弹簧定位销（7111），所述从动轮（72）上设有第四凹槽（723）和与扭转弹簧（73）配合的第二弹簧定位销（724），所述凸块（711）能够在第四凹槽（723）中滑动，凸块（711）与第四凹槽（723）的相对滑动范围小于凸缘（722）与第三凹槽（712）的相对滑动范围。

7.根据权利要求1所述的一种可回收振动能量的减振器，其特征在于，所述液压马达（5）的输出轴（506）与从动盘毂（71）同步转动，所述传动机构（8）采用与从动轮（72）和发电机（9）的电机轴（91）配合的增速传动机构（8）。

8.根据权利要求7所述的一种可回收振动能量的减振器，其特征在于，所述传动机构（8）包括齿轮变速箱（81）和同步带传动机构（82），所述扭转减振器（7）设置于齿轮变速箱（81）内，所述从动轮（72）上设有外齿（721），所述齿轮变速箱（81）内设有与外齿（721）配合增速传动。