Устройство получения электрической энергии из кинетической энергии колебаний колесной подвески - RU193899U1

Чертежи

Описание

Устройство получения электрической энергии из кинетической энергии колебаний колесной подвески, содержащее гидравлический привод гидравлического двигателя и пневматического компрессора, работающего также и в качестве гидравлической бесконтактной приводной обгонной муфты, и дифференциала, приводящий в работу электрогенераторы, а также пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, работающего за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески, а также работающего от привода силового агрегата, приводящего в работу колесные подвески и механизмы транспорта, состоит из амортизаторов транспортных средств (71), установленных на кузов транспорта, а также гидравлического двигателя 29, приводящего в работу пневматический компрессор (24) кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, а также электрогенератора (25), питающего бортовую электрическую сеть транспорта, при этом заряжающего его аккумуляторы (26), причем тандемное соединение гидравлического насоса (1) и гидравлического двигателя (29) имеет конструктивную особенность, заключающуюся в том, что гидравлический насос (1) и гидравлический двигатель (29), приводные рычаги (20) которых связаны с колесной подвеской транспорта с помощью компактных пневматически гидравлических амортизаторов (30), имеет конструктивную особенность, заключающуюся в том, что гидравлический насос (1) и гидравлический двигатель (29) помещены в один корпус, который разделен Т-образной перемычкой (4), оснащенной перепускным клапаном (5), которая за счет еще двух вставок (11) и (10) обеспечивают ее поджатие к ротору (2), при этом средняя вставка (10) служит в качестве клина, а клапан (5) при этом дает спаренному гидравлическому насосу (1) и гидравлическому двигателю (29) способность работать в режиме приводной обгонной муфты как в возвратно поступательном режиме, так и при приводе гидравлического насоса (1) силовым агрегатом при постоянном крутящем моменте ротора (2) гидравлического насоса (1).

Настоящая полезная модель относится к гидропневматическому машиностроению и предназначена для использования преимущественно в автомобильном и железнодорожном транспорте.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель: устройство получения электрической энергии из кинетической энергии колебаний колесной подвески, содержащее гидравлический привод гидравлического двигателя и пневматического компрессора, работающего также и в качестве гидравлической бесконтактной приводной обгонной муфты, и дифференциал, приводящий в работу электрогенераторы, а также пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, работающего за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески, а также работающего от привода силового агрегата, приводящего в работу колесные подвески и механизмы различного транспорта, является, при условии не нарушения работы амортизационной системы колесной подвески, получение во время движения транспорта электромеханической энергии, используя рекуперацию энергии колебаний колесной подвески транспорта, на которую, при движении транспорта, воздействуют такие факторы, как вес транспорта и его кинетическая энергия, возникающая при движении транспортных средств, при его различных скоростях движения, на многочисленных неровностях дорожного покрытия, при этом добиться того, чтобы применение гидравлических приводов гидравлических двигателей с использованием возвратно-поступательных насосов, установленных параллельно амортизаторам, на подвеску транспорта, не влияли бы на работу амортизаторов, и при этом, чтобы их работа не отразилась бы на безопасности и мягкости хода транспорта при его движении. А также при этом добиться того, чтобы результатом применения таких приводов стала работа кондиционеров, холодильных или воздушных установок, а также работа электрогенераторов, заряжающих аккумуляторы транспорта, при этом, чтобы при работе приводов не расходовать топливо, предназначенное для движения транспорта, и, в конечном результате, добиться экономии топлива, что дало бы экономический эффект на транспорте.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в заявленной полезной модели, от ранее опубликованного уровня техники патента №«2666506«, предусмотрены следующие отличия, и усовершенствования, а именно это применение гидравлически - приводной обгонной муфты, которая образовывается тандемной работой гидравлического насоса и гидравлического двигателя, которая позволяет плавно приводить в работу электрогенератор, или пневматический компрессор, а так же предусмотрено применение привода приводного рычага гидравлического насоса с помощью компактного газонаполненного, масляного амортизатора, позволяющего автоматически подстраиваться приводному рычагу по высоте, во время дополнительной загрузки транспорта, которая при этом меняет клиренс его колесной подвески, а так же применение такого привода позволяет использовать его в качестве приводной, без контактной, обгонной муфты, а так же и в качестве дифференциала. Исходя из совокупности признаков заявленной полезной модели, сущностью способа получения электроэнергии, является получение альтернативной электромеханической энергии за счет рекуперации колебаний колесной подвески транспорта, при его движении.

Наиболее значимая новизна - Устройство получения электрической энергии из кинетической энергии колебаний колесной подвески, содержащее гидравлический привод гидравлического двигателя, и пневматического компрессора, работающего так же и в качестве гидравлической без контактной, приводной, обгонной муфты, и дифференциала, приводящий в работу электрогенераторы, а так же пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных, или воздушных систем транспорта, работающего за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески, а так же работающего от привода силового агрегата, приводящего в работу колесные подвески, и механизмы транспорта, обозначены в формуле заявленной полезной модели, поясняются чертежами и показаны на Фиг-1, Фиг-2, Фиг-3, Фиг 4, Фиг-5, Фиг-6, Фиг-7, Фиг- 8.

Устройство получения электрической энергии из кинетической энергии колебаний колесной подвески, содержащее гидравлический привод гидравлического двигателя и пневматического компрессора, работающего также и в качестве гидравлической бесконтактной приводной обгонной муфты, и дифференциала, приводящий в работу электрогенераторы, а также пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных, или воздушных систем транспорта, работающего за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески, а также работающего от привода силового агрегата, приводящего в работу колесные подвески и механизмы транспорта, показанный на ФИГ - (1), (2), и (3), состоит из гидронасоса (1), установленного на кузов транспорта, приводные рычаги (20 которого связаны с колесной подвеской транспорта с помощью компактных пневматически-гидравлических амортизаторов (30), а также гидравлического двигателя (29), приводящего в работу пневматический компрессор (24) кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, а также электрогенератора (25), питающего бортовую электрическую сеть транспорта и при этом заряжающего его аккумуляторы (26), причем тандемное соединение гидравлического насоса (1) и гидравлического двигателя (29) имеет конструктивную особенность, заключающуюся в том, что гидравлический насос (1) и гидравлический двигатель (29) помещены в один корпус, который разделен Т-образной перемычкой (4), оснащенной перепускным клапаном (5), которая за счет еще двух вставок (11) и (10) обеспечивает ее поджатие к ротору (2), при этом средняя вставка (10) служит в качестве клина, а клапана (5) и (5,1) при этом дают спаренному гидравлическому насосу (1) и гидравлическому двигателю (29) способность работать в режиме приводной обгонной муфты, при этом гидронасосы (1), установленные на кузов транспорта, приводные рычаги (20) которых связаны с колесной подвеской транспорта с помощью компактных пневматически-гидравлических амортизаторов (30), при поступательном ходе колесной подвески она при наезде колеса на неровность дорожного покрытия приводит в работу приводной рычаг (20), который, в свою очередь, приводит в работу лопатку (3) ротора (2) гидравлического насоса (1), при этом лопатка (3) вытесняет рабочую жидкость из камеры (8) при закрытом клапане (5) канала (6) через соединительные трубки в компрессионный расширительный бачок (15), в котором в верхней камере размещен плавающий поршень 17, при этом поршень(17) поджат сжатым воздухом через ниппель подкачки (18), а далее рабочая жидкость, под давлением, поступает через входной канал (7) в гидравлический двигатель (29), при этом приводя его в работу, причем рабочий вал гидравлического двигателя (29) имеет небольшой маховик (27), который разгоняет электрогенератор (25), а также при остановке гидравлического насоса (1) позволит вращаться двигателю, при этом рабочая жидкость из камеры (9,1) двигателя(29) через канал (7,1), а далее через канал (6,1) и через открытый клапан(5) гидравлического насоса (1) при его возвратном ходе лопаткой (3) попадает в камеру (8) насоса(1), что при этом позволяет минимизировать цикличность работы гидравлического двигателя (29), приводящего в работу электрогенератор (25), а при подключении к гидравлическому двигателю (29) пневматического компрессора (27) ввиду его цикличной работы клапан (5) также дает гидравлическому двигателю (29) возможность работать в режиме обгонной муфты, а вернувшаяся в камеру (9) гидравлического насоса (1) рабочая жидкость на этом закончит рабочий цикл работы гидравлического привода гидравлического двигателя, приводящего в работу электрогенераторы, а также пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, работающих за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески при воздействии на нее веса транспортных средств во время его движения, а для подключения приводного рычага (20) с колесной подвеской требуется и применяется компактный газонаполненный масляный амортизатор (30), который состоит из рабочего цилиндра (30), в котором расположен шток (31), на котором закреплен поршень (37), который имеет капиллярные пропускные каналы (38), при этом поршень делит цилиндр на две камеры (36) и (39), при этом в камере (39), перемычка (34), которая имеет пропускные каналы, отделяет плавающий поршень (40), который поджат сжатым газом через ниппель (41), а верхняя камера (36) может иметь сальник (34), который отделяет газом наполненную камеру (35), причем во время возвратно-поступательного движения амортизатора пружина (21), работающая на скручивание, за счет капиллярных каналов (38) поршня (37) постоянно поддерживает шток (31) в нужном положении, при этом капиллярные каналы (38) и плавающий поршень (37), а также давление газа в камерах (42),и (35) обеспечат очень маленький ход штока (31), а для необходимой остановки гидравлического насоса (1) его пропускные каналы (6) и (6,1), должны иметь перепускной байпас, оснащенный электроприводным вентилем (48).

2. Устройство получения электрической энергии из кинетической энергии колебаний колесной подвески по п. 1, содержащее гидравлический привод гидравлического двигателя и пневматического компрессора, работающего также и в качестве гидравлической бесконтактной приводной обгонной муфты, и дифференциала, приводящий в работу электрогенераторы, а также пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, работающего за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески, а также работающего от привода силового агрегата, приводящего в работу колесные подвески и механизмы транспорта, где для привода гидравлического двигателя (29) используется гидравлический насос (1), который отделен между собой перемычкой (4), имеющей перепускной клапан (5), позволяющий гидравлическому двигателю (29) также работать в режиме обгонной муфты, а также с использованием ротора (2), оснащенного лепестковыми лопатками, и крышки насоса (1), с измененным центром по отношению к рабочему цилиндру насоса (1).

3. Устройство получения электрической энергии из кинетической энергии колебаний колесной подвески по п. 1, содержащее гидравлический привод гидравлического двигателя, и пневматического компрессора, работающего также и в качестве гидравлической бесконтактной приводной обгонной муфты, и дифференциала, приводящий в работу электрогенераторы, а также пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, работающего за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески, а также работающего от привода силового агрегата, приводящего в работу колесные подвески и механизмы транспорта, где работу гидравлического насоса (1), выполняет, амортизатор (71), который состоит из цилиндра (71), в нижней части которого в камере (73), которая закачана газом через ниппель (18), помещен плавающий поршень (72), ход которого ограничивает стопорное кольцо (76), а в верхней части цилиндра (71), расположены втулка скольжения (67) и сальник (66), которые поджаты крышкой (65), а также внутри цилиндра (71) помещен пустотелый шток (55) с полостью (61) и проходным каналом в полость (54), при этом на штоке (55) закреплен поршень (69), имеющий проходные каналы (57) и (56), а также пластинчатые клапаны (59) и (60), которые поджимаются пружиной (58), при этом шток (55) амортизатора имеет увеличенный диаметр, который уменьшает амортизационную камеру (68), но при этом увеличивает рабочую нагнетающую камеру (70), увеличивая нужный для работы гидравлического двигателя рабочий объем рабочей жидкости, которая при вытеснении ее поршнем (69) через канал (54) из камеры (70), в которой она самортизируется за счет закачанного через ниппель закачки (18) давления газа, поджатого поршнем (72), а затем пойдет через пропускной канал (54) пустотелого штока (55), а далее через выходной канал (54) и гибкий шланг высокого давления (53), через клапан (64) идет в расширительный бачок (15), в котором плавающий поршень (17) поджат газом через ниппель (18), а также, одновременно, она через входной канал (7) поступает и в гидравлический двигатель (29), приводя его в работу, после чего она по выходному каналу (7,1) идет в расширительный компенсационный бачок (15,1), а затем, при возвратном ходе подвески, рабочая жидкость вернется через клапан (63) и канал (54) штока (55) по его полости (61) в камеру (70), при этом, одновременно, поршень (69) через свой калиброванный канал (56) при открытом клапане (60) вытесняет рабочую жидкость, также в камеру (70), за счет чего шток 55, мягко опустит колесную подвеску, чем закончит рабочий цикл работы привода, а также амортизатора (71), при этом амортизатор будет работать в режиме газонаполненных масляных амортизаторов, принцип работы которых основывается на подпружинивании штока (55) амортизатора (71) колесной подвески, за счет закачанного сжатого газа в камеру 73, при этом привод гидравлического двигателя практически использует только то давление газа, воздействующее на рабочую жидкость, на которое была рассчитана обычная работа газонаполненного амортизатора (71) без включения его в работу с гидравлическим приводом гидравлического двигателя (29), причем для того чтобы не нарушался режим работы амортизатора, даже в момент необходимого выключения из работы гидравлического двигателя (29) с помощью электромеханических вентилей (47) и (48), рабочая жидкость при подаче будет идти при закрытом вентиле (48) канала (7) напрямую через открытый вентиль (47) в расширительный бачок (15,2), в котором закачан газ, давление которого рассчитано на нормальную работу амортизатора, а настройку амортизатора по жесткости позволят сделать ниппеля (18) камеры (73) с поршнем (17), причем, предположительно, при аварийном выходе из строя привода требуется только заглушить канал (54) штока (55), а также через ниппель (18) камеры (73) установить необходимое давление газа в камере (73) до рабочего значения, что позволит амортизатору нормально работать без привода, причем амортизатор (71) может работать и как гидравлический насос (1), установленный параллельно амортизатору. В заключение можно добавить, что установку количества таких установок, ограничивает лишь количество колесных подвесок транспорта.

4. Устройство получения электрической энергии из кинетической энергии колебаний колесной подвески по п. 1, содержащее гидравлический привод гидравлического двигателя и пневматического компрессора, работающего также и в качестве гидравлической бесконтактной приводной обгонной муфты, и дифференциала, приводящий в работу электрогенераторы, а также пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, работающего за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески, а также работающего от привода силового агрегата, приводящего в работу колесные подвески и механизмы транспорта, где спаренный гидравлический насос (1) с гидравлическим двигателем (29) работает в постоянном вращательном режиме от привода силового агрегата, при этом приводит в работу генератор, компрессор или даже заднюю колесную подвеску велосипеда, мопеда, или мотовездехода, при этом силовой агрегат вращает приводной вал (28,1) гидравлического насоса (1), а он, в свою очередь, вращает вал гидравлического двигателя (29), который приводит в работу заднюю звездочку колеса с помощью цепной передачи или карданного вала, при этом тандемное использование работы гидравлического насоса (1) и гидравлического двигателя (29) будет служить приводной обгонной муфтой привода колес подвески, которая также при использовании ручного распределителя потока рабочей жидкости позволит иметь возможность включать нейтральную и заднюю скорости транспорта, при этом принцип работы тандемной работы привода не изменится, а применение тандемной гидравлически приводной бесконтактной обгонной муфты, которая при плавной подаче жидкости ножным или ручным рычагом (49) за счет гидравлического распределителя потока жидкости (46) работает и как плавная муфта сцепления.

При этом спаренный гидравлический насос (1) с гидравлическим двигателем (29), работающий в постоянном вращательном режиме от силового агрегата и при этом приводящий в работу генератор, компрессор или даже заднюю колесную подвеску велосипеда, мопеда или мотовездехода, работает следующим образом. Силовой агрегат вращает приводной вал (28,1) гидравлического насоса (1), а он, в свою очередь, давлением рабочей жидкости вращает лопаткой (3) ротор (2) и вал гидравлического двигателя (29), который приводит в работу заднюю звездочку колеса с помощью цепной передачи или карданного вала, при этом тандемное использование работы гидравлического насоса (1), и гидравлического двигателя (29) с использованием клапана перемычки (4) будет служить приводной обгонной муфтой привода колес подвески, которая также при использовании ручного распределителя потока рабочей жидкости позволит иметь возможность включать нейтральную и заднюю скорости транспорта, при этом принцип работы тандемной работы привода не изменится, но показывает, что применение такой обгонной муфты не ограничивается вышеописанными случаями применения тандемной гидравлически приводной бесконтактной обгонной муфты, которая при плавной подачи жидкости ножным или ручным рычагом (49), за счет гидравлического распределителя потока жидкости (46), работает, и как плавная муфта сцепления.

А спаренный гидравлический насос (1) с двумя гидравлическими двигателями (29), работающий в постоянном вращательном режиме от привода силового агрегата и при этом работающий в качестве дифференциала задней подвески транспорта, состоит из гидравлического насоса (1), который в едином корпусе спарен с двумя гидравлическими двигателями (29), при этом гидравлический насос (1) рабочей лопаткой (3) ротора (2) прокачивает рабочую жидкость через пропускные каналы (6) в два гидравлических двигателя (29), смонтированных в одном корпусе с гидравлическим насосом (1), приводя их в работу, при этом приводные валы гидравлических двигателей (29), приводят в движение колеса подвесок транспорта, при этом, при повороте транспорта одна из сторон подвески будет или ускоряться или замедляться, то же самое будет происходить и при пробуксовке одного из колес подвески автомобиля, а для того, чтобы при критическом торможении колес, привод не вышел из строя, пропускные каналы (6), и (7) могут оборудоваться байпасами с перепускными клапанами(101), подпружиненными мощными пружинами.

Реферат

Гидравлический привод гидравлического двигателя и пневматического компрессора, работающего также и в качестве гидравлической бесконтактной приводной обгонной муфты, и дифференциала, приводящий в работу электрогенераторы, а также пневматические компрессоры кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, работающего за счет рекуперации кинетической энергии колебаний колесной подвески, а также работающего от привода ДВС или электропривода, приводящего в работу колесные подвески и механизмы различного транспорта, при этом используя вес транспортных средств во время его движения, состоящий из любых работающих в возвратно-поступательном режиме гидронасосов 1, установленных на кузов транспорта приводных рычагов 20, которые связаны с колесной подвеской транспорта с помощью компактных пневматически гидравлических амортизаторов 30, а также включает в себя гидравлический двигатель 29, приводящий в работу пневматический компрессор 24 кондиционерных, холодильных или воздушных систем транспорта, а также электрогенератор 25, питающий бортовую электрическую сеть транспорта, при этом заряжающий его аккумуляторы 26, которые, по своей сути, являются устройством, позволяющим рекуперировать энергию колебаний колесной подвески транспорта при его движении в электромеханическую энергию, с помощью которой можно частично решить проблему подзаряда аккумуляторных батарей транспорта, работающих на электроприводе или работающих в гибридном варианте, при этом используя кинетическую энергию, образующуюся в процессе колебаний колесной подвески транспорта во время его движения по неровностям дорожного покрытия, при этом, в итоге, можно получить экономию автомобильного топлива, а также используя тандемное соединение гидравлического насоса, приводящегося ДВС, или электродвигателя с гидравлическим двигателем 29 можно получить бесконтактную приводную муфту, а также дифференциал, приводящие в работу различные механизмы, при этом не имея трущихся, жестких, шестеренчатых передач.

Формула