RU218290U1 - Аккумулятор механической энергии с упругими элементами и маховиком - Google Patents
Аккумулятор механической энергии с упругими элементами и маховиком Download PDFInfo
- Publication number
- RU218290U1 RU218290U1 RU2022134606U RU2022134606U RU218290U1 RU 218290 U1 RU218290 U1 RU 218290U1 RU 2022134606 U RU2022134606 U RU 2022134606U RU 2022134606 U RU2022134606 U RU 2022134606U RU 218290 U1 RU218290 U1 RU 218290U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- drum
- flywheel
- accumulator
- cage
- Prior art date
Links
Images
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 с упругими элементами и маховиком содержит вал, на котором жестко закреплен четырехлучевой кронштейн и установлен с помощью подшипников барабан с возможностью поворота вокруг вала. В полости барабана по дуге размещены накопители потенциальной энергии в виде пружин сжатия. Для управления включением и выключением аккумулятора предусмотрена двухсторонняя электромагнитная фрикционная муфта, состоящая из обоймы с площадками под контакт и двух полумуфт: полумуфты, жестко соединенной с валом, и полумуфты, жестко соединенной с барабаном. Аккумулятор оснащен накопителем кинетической энергии в виде маховика, жестко закрепленного на валу. Применение предлагаемого аккумулятора позволяет уменьшить расход топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении с последующим ее использованием для трогания с места и разгона транспортного средства.
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 №2529922), содержащий, вал, на котором жестко закреплен четырехлучевой кронштейн и установлены барабан с возможностью поворота вокруг вала и обгонная муфта для обеспечения одностороннего вращения барабана. На концах четырехлучевого кронштейна закреплены упоры кронштейна. В полости барабана по дуге размещены пружины сжатия, концы которых соединяют попарно упоры кронштейна и упоры барабана. Вал установлен с возможностью вращения и осевого перемещения. На одном конце вала установлена двухсторонняя электромагнитная фрикционная муфта, состоящая из обоймы с площадками под контакт и двух полумуфт: одна полумуфта жестко соединена с валом, а другая - с барабаном. Рабочие поверхности полумуфт содержат электромагнитные катушки и установлены с возможностью контакта с площадкой, а обойма соединена с валом отбора мощности. На другом конце вала установлена фрикционная муфта для периодической остановки вращения вала и пружины сжатия, обеспечивающие нейтральное положение вала.
Недостатком данного аккумулятора является неспособность пружин развивать достаточную мощность на выходном валу для быстрого разгона транспортного средства.
Задачей полезной модели является уменьшение расхода топлива в двигателе транспортного средства за счет рекуперативного торможения и последующего трогания с места и разгона.
Техническим результатом является создание аккумулятора механической энергии, способного накапливать энергию при рекуперативном торможении транспортного средства, а также отдавать накопленную энергию с обеспечением высокой мощности на выходе.
Технический результат достигается предлагаемым аккумулятором механической энергии с упругими элементами и маховиком (далее - аккумулятор), содержащим вал, на котором жестко закреплен четырехлучевой кронштейн и установлен с помощью подшипников барабан с возможностью поворота вокруг вала. На концах четырехлучевого кронштейна закреплены упоры кронштейна, а в полости барабана закреплены упоры барабана. В полости барабана по дуге размещены пружины сжатия, концы которых соединяют попарно упоры кронштейна и упоры барабана. Вал установлен на опоре с возможностью вращения. Для управления включением и выключением аккумулятора предусмотрена двухсторонняя электромагнитная фрикционная муфта, состоящая из обоймы с площадками под контакт и двух полумуфт: полумуфты, жестко соединенной с валом, и полумуфты, жестко соединенной с барабаном. Рабочие поверхности полумуфт содержат электромагнитные катушки, позволяющие посредством магнитного поля перемещать обойму в осевом направлении. Обойма установлена с возможностью осевого перемещения на валу отбора мощности. Для возврата обоймы в среднее (нейтральное) положение на валу отбора мощности установлены пружины. Для передачи вращения с вала отбора мощности на аккумулятор и в обратном направлении обойма соединена с валом отбора мощности посредством шлицевого соединения. Аккумулятор оснащен накопителем кинетической энергии в виде маховика, жестко закрепленного на валу.
На фиг. 1 и 2 изображен аккумулятор и разрез в плоскости барабана для нейтрального положения. На фиг. 3 и 4 изображен аккумулятор и разрез в плоскости барабана для положения, соответствующего начальной фазе рекуперативного торможения (накоплению потенциальной энергии упругой деформации). На фиг. 5 и 6 изображен аккумулятор и разрез в плоскости барабана для положения, соответствующего конечной фазе рекуперативного торможения (переходу потенциальной энергии упругой деформации в кинетическую энергию вращения). На фиг. 7 и 8 изображен аккумулятор и разрез в плоскости барабана для положения, соответствующего троганию с места и разгону транспортного средства (отдаче накопленной энергии).
Аккумулятор содержит вал 1, на котором жестко закреплен четырехлучевой кронштейн 2 и установлен с помощью подшипников 3 барабан 4 с возможностью поворота вокруг вала 1. На концах четырехлучевого кронштейна 2 закреплены упоры кронштейна 5, а в полости 6 барабана 4 закреплены упоры барабана 7. В полости 6 барабана 4 по дуге размещены пружины сжатия 8, концы которых соединяют попарно упоры кронштейна 5 и упоры барабана 7. Вал 1 установлен на опоре 9 с возможностью вращения. Для управления включением и выключением аккумулятора предусмотрена двухсторонняя электромагнитная фрикционная муфта 10, состоящая из обоймы 11 с площадками под контакт 12 и двух полумуфт: полумуфты 13, жестко соединенной с валом, и полумуфты 14, жестко соединенной с барабаном 4. Рабочие поверхности полумуфт 13 и 14 содержат электромагнитные катушки 15 и 16, позволяющие посредством магнитного поля перемещать обойму 11 в осевом направлении. Обойма 11 установлена с возможностью осевого перемещения на валу отбора мощности 17. Для возврата обоймы 11 в среднее (нейтральное) положение на валу отбора мощности 17 установлены пружины 18 и 19. Для передачи вращения с вала отбора мощности 17 на аккумулятор и в обратном направлении обойма 11 соединена с валом отбора мощности посредством шлицевого соединения 20. Аккумулятор оснащен накопителем кинетической энергии в виде маховика 21, жестко закрепленного на валу 1.
Аккумулятор работает следующим образом.
При движении транспортного средства аккумулятор находится в нейтральном положении (фиг. 1, 2): пружины 18 и 19 удерживают обойму 11 в среднем положении, двухсторонняя электромагнитная фрикционная муфта 10 разомкнута, вал отбора мощности 17 с обоймой 11 свободно вращается, а аккумулятор неподвижен.
При рекуперативном торможении вращающий момент с вала отбора мощности 17 необходимо передать на аккумулятор (фиг. 3, 4). Для этого на катушку 15 подается напряжение, под действием магнитного поля, возбуждаемого в ней, вращающаяся обойма 11 перемещается влево, прижимается левой площадкой контакта 12 к полумуфте 14 и приводит во вращение барабан 4. Барабан 4 совершает поворот и сжимает пружины сжатия 8, накапливая в них потенциальную энергию. Инерция маховика 21 препятствует повороту вала 1 до полного сжатия пружин сжатия 8, после чего вал 1 начинает вращаться вместе с маховиком 21, четырехлучевым кронштейном 2 и барабаном. При этом аккумулятор накапливает не только потенциальную энергию упругой деформации пружин сжатия 8, но и кинетическую энергию вращения маховика 21. Затем пружины сжатия 8 разжимаются, разгоняя четырехлучевой кронштейн 2 относительно барабана 4 и сообщая дополнительный импульс вращения валу 1 с маховиком 21 (фиг. 5, 6). Таким образом, потенциальная энергия упругой деформации пружин сжатия 8 переходит в дополнительную кинетическую энергию вращения маховика 21. В конце цикла торможения транспортного средства электромагнитная фрикционная муфта 10 выключается, под действием пружины 18 обойма 11 переходит в среднее положение, а барабан 4 с четырехлучевым кронштейном 2, валом 1 и маховиком 21 свободно вращаются.
Впоследствии, для трогания с места транспортного средства вращающий момент с аккумулятора необходимо передать обратно на вал отбора мощности 17 (фиг. 7, 8). Для этого подается напряжение на катушку 16, под действием магнитного поля, возбуждаемого в ней, обойма 11 перемещается право и прижимается правой площадкой контакта 12 к полумуфте 13, вращающейся вместе с валом 1. Вращающий момент с вала 1 передается через полумуфту 13, обойму 11 и шлицевое соединение 20 на вал отбора мощности 17. При этом суммарная кинетическая энергия вращения маховика 21, вала 1 с четырехлучевым кронштейном 2 и барабаном 4 обеспечивает высокую мощность на выходе аккумулятора. В конце цикла разгона транспортного средства напряжение в катушке 16 выключается, под действием пружины 19 обойма 11 перемещается в среднее положение, размыкая электромагнитную фрикционную муфту 10 и переводя аккумулятор в нейтральное положение.
Таким образом, аккумулятор накапливает энергию при рекуперативном торможении, а затем отдает накопленную энергию, обеспечивая достаточную динамику разгона транспортного средства. Применение предлагаемого аккумулятора позволяет уменьшить расход топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении с последующим ее использованием для трогания с места и разгона транспортного средства.
Claims (1)
- Аккумулятор механической энергии с упругими элементами и маховиком, содержащий вал, на котором жестко закреплен четырехлучевой кронштейн и установлен с помощью подшипников барабан с возможностью поворота вокруг вала, на концах четырехлучевого кронштейна закреплены упоры кронштейна, а в полости барабана закреплены упоры барабана, в полости барабана по дуге размещены пружины сжатия, концы которых соединяют попарно упоры кронштейна и упоры барабана, отличающийся тем, что вал установлен на опоре с возможностью вращения, для управления включением и выключением аккумулятора предусмотрена двухсторонняя электромагнитная фрикционная муфта, состоящая из обоймы с площадками под контакт и двух полумуфт, одна из которых жестко соединена с валом, а другая жестко соединена с барабаном, рабочие поверхности полумуфт содержат электромагнитные катушки, позволяющие посредством магнитного поля перемещать обойму в осевом направлении, обойма установлена с возможностью осевого перемещения на валу отбора мощности, а для возврата обоймы в среднее (нейтральное) положение на валу отбора мощности установлены пружины, для передачи вращения с вала отбора мощности на аккумулятор и в обратном направлении обойма соединена с валом отбора мощности посредством шлицевого соединения, а на валу жестко закреплен накопитель кинетической энергии в виде маховика.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU218290U1 true RU218290U1 (ru) | 2023-05-22 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008263739A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Ishii:Kk | 回生ブレーキ装置 |
CN103670960A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-26 | 陈永申 | 蓄能装置 |
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 |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008263739A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Ishii:Kk | 回生ブレーキ装置 |
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 |
CN103670960A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-26 | 陈永申 | 蓄能装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2529922C1 (ru) | Аккумулятор механической энергии | |
RU2509241C1 (ru) | Маховик переменного момента инерции | |
JP2012163152A (ja) | トルク伝達装置 | |
RU218290U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами и маховиком | |
CN103363064B (zh) | 弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮 | |
RU206687U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
RU208105U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
RU210770U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
RU163808U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции, оснащенный механизмом с гибкой связью | |
RU166938U1 (ru) | Накопитель механической энергии, оснащенный упругими элементами | |
RU208158U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами и маховиком | |
RU209821U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU208028U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства с упругими элементами и маховиком | |
RU164861U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU210861U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU179447U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU165861U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства с маховиком и упругим элементом повышенной энергоемкости | |
RU165376U1 (ru) | Рекуператор транспортного средства | |
RU208104U1 (ru) | Маховик с изменяемым моментом инерции | |
RU2523363C1 (ru) | Накопитель механической энергии | |
RU165151U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции, оснащенный зубчатым механизмом | |
RU216961U1 (ru) | Маховик с изменяемым моментом инерции | |
RU208154U1 (ru) | Аккумулятор механической энергии с упругими элементами | |
RU208143U1 (ru) | Маховик с переменным моментом инерции | |
US2745515A (en) | Accumulator for mechanical energy |