專利名稱：電動車反動性可控與自控約束蓄能技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車輛在運(yùn)行過程中兩種可以反動性約束解決的可轉(zhuǎn)換能。
1、反動性可控約束減速或下坡時(shí)的動能釋放與轉(zhuǎn)換。
2、反動性自控約束運(yùn)行中與路面或軌道產(chǎn)生的沖擊能釋放與轉(zhuǎn)換。
以蓄電能方式替換釋電能方式約束、截取吸收電動車輛等機(jī)械在運(yùn)行過程中慣性狀態(tài)由高勢能向低勢能過渡的勢能差。反動性約束體現(xiàn)在能的轉(zhuǎn)移與蓄積、與制動性約束能的轉(zhuǎn)移耗散有著本質(zhì)差別。
本發(fā)明針對解決上述兩種能的轉(zhuǎn)換方案I反動性可控約束減速或下坡時(shí)的動能釋放與轉(zhuǎn)換。(說明書附圖可控約束)。
現(xiàn)有技術(shù)在解決車輛減速或下坡時(shí)是依靠源動機(jī)耗能約束，反映在作功方向的改變、與制動性約束同樣耗能。
本發(fā)明利用直流電機(jī)的可轉(zhuǎn)換性、當(dāng)電機(jī)將作負(fù)功時(shí)，通過人為操作變速踏板的抬起將電機(jī)電路聯(lián)動開關(guān)LK切換到發(fā)電狀態(tài)。隨著變速踏板抬起高度帶動他勵電磁電流控制變阻器、實(shí)現(xiàn)可控約束、HK正反轉(zhuǎn)工作可控約束性能相同。電機(jī)所發(fā)出單向脈動電流經(jīng)逆變電路轉(zhuǎn)換成單相交流電輸出。逆變電路中B輸出繞組采用多抽頭端子與滑動觸頭H結(jié)合、經(jīng)橋式整流電路向蓄電瓶充電，滑動觸頭H在彈簧T和電磁鐵D共同作用下自動調(diào)控逆變電路B不同功率輸出時(shí)的變壓比、以保持整流電路對蓄電瓶充電。逆變電路可控硅ScR1、ScR2觸發(fā)信號是以機(jī)械方式由電刷S1、S2從改造后的直流電機(jī)電樞換向器整流端子絕緣與相間交錯裸露部位取得、具有適合于感性負(fù)載并與可控硅ScR1、ScR2主電路同步的單向矩型電脈沖。省略了觸發(fā)信號發(fā)生電路，使問題簡單化并提高工作可靠性。改造后的直流電機(jī)電樞換向器整流端子是將原換向器整流端子軸向加長，加長部分制造成說明書附圖中所顯示的絕緣與相間交錯裸露部位。
II反動性自控約束運(yùn)行中與路面或軌道產(chǎn)生的沖擊能釋放與轉(zhuǎn)換。(說明書附圖自控約束)。
現(xiàn)有技術(shù)在解決車輛運(yùn)行過程中與路面或軌道產(chǎn)生的沖擊時(shí)，緩沖技術(shù)未涉及蓄能，相反加大耗能。因緩沖增加覆著力、而覆著力與負(fù)載成正比，需要消耗更多動能。
本發(fā)明以懸動式單向恒阻尼壓液緩沖、自控約束電動車輛等機(jī)動車輛在運(yùn)行中與路面或軌道產(chǎn)生的沖擊。懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置A或G使分散的、不確定的沖擊能平穩(wěn)緩釋放并匯聚推動渦輪發(fā)電機(jī)F發(fā)電，轉(zhuǎn)換為電能儲存。反動性自控約束蓄能技術(shù)使電動車輛運(yùn)行在不平坦路面能耗向等效于平坦路面能耗靠近，提高越野性(說明書附圖自控約束、本圖只顯示了A和G兩個懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置)。
懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置由缸體1號件、活塞與活塞桿為一體2號件、活塞內(nèi)鑲密封環(huán)3號件(密封環(huán)3號件采用高分子聚合耐磨尼龍材料制成截面為梯形截面與活塞上下導(dǎo)孔內(nèi)腔斜平面配合加強(qiáng)密封性)、恒阻尼工作正壓單向閥4號件、復(fù)位回流負(fù)壓單向閥5號件、恒阻尼工作回流負(fù)壓單向閥6號件、復(fù)位正壓單向閥7號件、限壓強(qiáng)閥8號件、外循環(huán)導(dǎo)管9號件、缸蓋兼活塞桿導(dǎo)孔10號件、活塞桿導(dǎo)孔密封環(huán)11號件等組成。線性增阻尼環(huán)a-1、等阻尼環(huán)m壓裝在壓液導(dǎo)管n上并與正壓單向閥4號件聯(lián)接構(gòu)成阻尼約束組合(附圖2懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置)。
懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置工作原理
電動車開始運(yùn)行時(shí)懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置即進(jìn)入工作狀態(tài)，在載重量所決定的懸動平衡位做上下振動。由于緩沖與復(fù)位彈力釋放是在阻尼約束狀態(tài)下進(jìn)行，所以每次沖擊動量傳遞在懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置約束下完成在一個往復(fù)周期內(nèi)。即密封環(huán)3號件靠向活塞上導(dǎo)孔、隔斷缸體1號件內(nèi)腔，分為M腔與N腔。當(dāng)活塞桿再次受沖擊時(shí)，活塞2號件上移，M腔減小N腔增大，密封環(huán)3號件在自身外擴(kuò)張力作用下緊貼缸體1號件內(nèi)壁保持與缸體相對靜止?fàn)顟B(tài)、活塞上導(dǎo)孔被打開。M腔與N腔貫通，由于活塞桿的進(jìn)入兩腔呈正壓狀態(tài)、小部分M-N腔容積差量壓液流自動選擇阻尼小的通道通過正壓閥4號件或正壓閥7號件、外循環(huán)導(dǎo)管9號件、壓流入高壓氮?dú)鈧}滯留。大部分壓液流經(jīng)活塞上下導(dǎo)孔在缸體1號件內(nèi)導(dǎo)流。隨著活塞位移加大，在活塞與其內(nèi)鑲密封環(huán)3號件配合相對運(yùn)動產(chǎn)生增阻尼，腔內(nèi)導(dǎo)流阻尼加大，其遞增趨勢由活塞內(nèi)變徑趨勢決定，具有單向非線性增阻尼，該裝置目的是使得每次沖擊發(fā)生在軟結(jié)合狀態(tài)。隨著活塞位移繼續(xù)加大、當(dāng)密封環(huán)3號件完全蓋住活塞下導(dǎo)孔時(shí)內(nèi)導(dǎo)流截止、非線性增阻尼完成。M腔與N腔隔斷，N腔呈負(fù)壓狀態(tài)、負(fù)壓單向閥6號件打開、N腔復(fù)位正壓單向閥7號件在外循環(huán)壓強(qiáng)作用下關(guān)閉。同時(shí)M腔呈正壓狀態(tài)，正壓閥4號件打開、負(fù)壓閥5號件關(guān)閉，壓液阻尼完全交給約束阻尼通道經(jīng)外循環(huán)。約束阻尼通道進(jìn)入工作狀態(tài)，壓液流路線經(jīng)由活塞內(nèi)孔與其所對應(yīng)線性增阻尼環(huán)a-1中的某一個構(gòu)成約束阻尼通道——通過活塞內(nèi)孔擴(kuò)徑夾層腔——緊固件n內(nèi)孔——正壓閥4號件——外循環(huán)導(dǎo)管9號件——小部分M-N腔容積差量壓流入高壓氮?dú)鈧}滯留、大部分壓液流推動發(fā)電機(jī)F永磁體渦輪SNS旋轉(zhuǎn)——負(fù)壓單向閥6號件流回N腔。隨著活塞推進(jìn)阻尼在線性增阻尼環(huán)漸尖節(jié)流槽約束下呈遞增，在有節(jié)流截止點(diǎn)設(shè)置下、阻尼遞增趨勢趨于無窮大，M腔壓強(qiáng)隨之遞增、此時(shí)若沖擊動量足夠小沖擊速度即被阻尼約束為零。當(dāng)受外沖擊力強(qiáng)大時(shí)限壓強(qiáng)閥8號件自動打開造成瀉壓強(qiáng)減小阻尼、待越過節(jié)流截止點(diǎn)進(jìn)入下一增阻尼環(huán)時(shí)限壓強(qiáng)閥自動關(guān)閉或減小開啟截面、從新建立阻尼遞增趨勢，自動限壓閥使在阻尼被約束在近似恒阻尼狀態(tài)。
沖擊速度決定懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置緩沖行程，而當(dāng)被緩沖約束為零時(shí)、在彈性復(fù)位裝置作用下釋放儲存彈性勢能，由于最大彈性勢能是確定的，懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置對復(fù)位不設(shè)阻尼裝置、復(fù)位阻尼來自外循環(huán)渦輪發(fā)電機(jī)永磁體渦輪被動旋轉(zhuǎn)、縮短復(fù)位時(shí)間。復(fù)位極限設(shè)置設(shè)有與彈性應(yīng)力相適應(yīng)的等阻尼緩沖約束Q-Q裝置、解決突然失載狀態(tài)彈性勢能釋放過快產(chǎn)生的沖擊。彈性復(fù)位釋放儲存彈性勢能高壓氮?dú)鈧}滯留壓液流回補(bǔ)M腔M-N腔容積差量。
當(dāng)受外沖擊力過大時(shí)活塞進(jìn)入高壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)、自動限壓強(qiáng)閥8號件被切斷、末位等阻尼環(huán)m工作減速、此區(qū)域內(nèi)過大的沖擊速度會使等阻尼力具有階梯性抬高造成碰撞、因此必需嚴(yán)格控制額定載重量和額定最高時(shí)速。
懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置適合于沖擊速度、頻率不確定場合緩沖。
懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置工作過程中壓液排擠與真空吸入經(jīng)外循環(huán)同時(shí)發(fā)生、單向閥4～7號件的設(shè)置使懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置與外循環(huán)導(dǎo)管9號件壓液流具有單向性。在外沖擊力作用下相對運(yùn)動迫使壓液體單向流動(外沖擊力包括彈性復(fù)位力)、壓液流在整個循環(huán)回路中壓強(qiáng)分布三個區(qū)域高壓約束阻尼區(qū)、高壓氮?dú)鈧}滯留區(qū)(發(fā)電機(jī)F永磁體渦輪SNS前端)、回流真空區(qū)。三個區(qū)域中高壓阻尼約束區(qū)、回流真空區(qū)在各自懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置內(nèi)建立壓強(qiáng)差是相對獨(dú)立的、所以互不干涉。高壓氮?dú)鈧}滯留區(qū)滯留壓液流容積以動態(tài)存在、隨時(shí)滯留或回補(bǔ)M-N容積差或同時(shí)發(fā)生。
宗上所訴懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置恒阻尼概念，是針對沖擊速度在一定波動范圍內(nèi)懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置的工作特性。而針對每個沖擊速度阻尼則是變化的，由非線性增阻尼向線性增阻尼、恒阻尼、等阻尼變化是變阻尼約束緩沖。外循環(huán)渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)出單相交流電經(jīng)變壓器輸出、整流、充電與可控約束逆變電路中B輸出整流充電方式相同。
說明書附

圖1中含有兩個約束總圖可控約束電路原理圖(上圖)和自控約束循環(huán)總圖及電路原理圖(下圖)。
附圖2懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置工作原理圖。
權(quán)利要求
1.以蓄電能方式替換釋電能方式的反動性約束、截取吸收電動車輛在運(yùn)行過程中慣性狀態(tài)由高勢能向低勢能過渡的勢能差，其特征I利用直流電機(jī)的可轉(zhuǎn)換性、當(dāng)電機(jī)將作負(fù)功時(shí)，通過人為操作變速踏板的抬起將電機(jī)電路LK切換到發(fā)電狀態(tài)，隨著變速踏板抬起高度帶動他勵電磁電流控制變阻器R、實(shí)現(xiàn)可控約束，電機(jī)ZLF所發(fā)出單向脈動電流經(jīng)逆變電路轉(zhuǎn)換成單相交流電輸出、逆變電路中B輸出繞組采用多抽頭端子與滑動觸頭H結(jié)合、經(jīng)橋式整流電路Z向蓄電瓶E充電，滑動觸頭H在彈簧T和電磁鐵ZCT共同作用下自動調(diào)控逆變電路B不同功率輸出時(shí)的變壓比、以保持整流電路Z對蓄電瓶E充電電壓，逆變電路可控硅ScR1、ScR2觸發(fā)信號由改造后的直流電機(jī)電樞換向器整流端子絕緣與相間交錯裸露部位產(chǎn)生同步單向電脈沖、經(jīng)脈沖電刷S1、S2及熱敏電阻Rrm1、Rrm2供給，特征II以自控懸動式單向恒阻尼壓液緩沖、約束電動車輛在運(yùn)行中與路面或軌道產(chǎn)生的沖擊、使沖擊能平穩(wěn)緩釋放并轉(zhuǎn)換為電能儲存，懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置A或G運(yùn)動過程中壓縮排擠與真空吸入經(jīng)外循環(huán)同時(shí)發(fā)生、單向閥4～7號件的設(shè)置使懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置A或G在外循環(huán)導(dǎo)管9號件壓液流具有單向性，在外沖擊力作用下相對運(yùn)動迫使壓液體流動、活塞與其內(nèi)鑲密封環(huán)3號件配合相對運(yùn)動產(chǎn)生單向非線性增阻尼，隨著減速運(yùn)動繼續(xù)，阻尼在活塞內(nèi)節(jié)流孔與增阻尼環(huán)約束下進(jìn)入增阻尼減速、增阻尼環(huán)外徑軸向設(shè)置有與沖擊動量衰減方向一致、與維持增阻尼相適應(yīng)的截面積線性漸收縮節(jié)流槽，當(dāng)受外沖擊力強(qiáng)大時(shí)限壓強(qiáng)閥8號件自動打開造成瀉壓強(qiáng)減小阻尼、待進(jìn)入下一增阻尼環(huán)時(shí)限壓強(qiáng)閥8號件自動關(guān)閉或減小開啟截面、自動限壓強(qiáng)閥8號件使阻尼約束在近似恒阻尼狀態(tài)、當(dāng)沖擊速度被阻尼約束為零時(shí)、在彈性復(fù)位裝置作用下釋放儲存彈性勢能，復(fù)位阻尼來自外循環(huán)渦輪發(fā)電機(jī)F永磁體渦輪SNS被動旋轉(zhuǎn)、復(fù)位極限設(shè)置Q-Q有與彈性應(yīng)力相適應(yīng)的等阻尼緩沖約束裝置、解決突然失載彈性勢能釋放過快產(chǎn)生的沖擊，當(dāng)受外沖擊力過大時(shí)活塞進(jìn)入高壓強(qiáng)區(qū)域內(nèi)、自動限壓強(qiáng)閥8號件被切斷、壓縮極限末位等阻尼環(huán)m區(qū)工作減速，渦輪發(fā)電機(jī)永磁體SNS渦輪前端設(shè)置有高壓氮?dú)鈧}、解決M腔與N腔容積平衡，以保證各個懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置A和G滿行程，外循環(huán)渦輪發(fā)電機(jī)F發(fā)出單相交流電經(jīng)變壓器輸出整流充電與特征I逆變電路中B輸出整流充電方式相同。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征I中實(shí)現(xiàn)可控約束、其特征變速踏板與電路狀態(tài)切換開關(guān)LK及他勵電磁電流控制變阻器R的滑動觸頭聯(lián)動、變阻器電阻隨著變速踏板抬起高度增加而減小、HK正反轉(zhuǎn)工作可控約束性能相同。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征I中逆變電路可控硅ScR1、ScR2觸發(fā)信號來源、其特征是以機(jī)械方式由電刷S1、S2從改造后的直流電機(jī)電樞換向器整流端子絕緣與相間交錯裸露部位取得、具有適合于感性負(fù)載并與可控硅ScR1、ScR2主電路同步的單向矩型電脈沖。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征I中逆變電路中B輸出繞組采用多抽頭端子與滑動觸頭H結(jié)合、經(jīng)橋式整流電路Z向蓄電瓶E充電，其特征滑動觸頭H在彈簧T和電磁鐵ZCT共同作用下自動調(diào)控逆變電路B不同功率輸出時(shí)的變壓比、組成反饋式整流電流對電磁鐵作用自動保持整流電路對蓄電瓶充電電壓。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征II中懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置的活塞、活塞桿2號件為一體、活塞與其內(nèi)鑲密封環(huán)3號件配合相對運(yùn)動產(chǎn)生具有單向非線性增阻尼、密封環(huán)3號件采用高分子聚合耐磨材料、其斷面為梯形內(nèi)薄外厚與活塞吻合，被動時(shí)密封環(huán)3號件向外擴(kuò)張緊貼壓液缸內(nèi)壁、其特征單向非線性增阻尼由活塞內(nèi)非線性增阻尼變徑部分縮變趨勢決定、該裝置目的是使得每次沖擊發(fā)生在軟結(jié)合狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征II中增阻尼環(huán)a-1、其特征每個增阻尼環(huán)外徑軸向設(shè)置有與沖擊動量衰減方向一致、是在軟結(jié)合情形后具有與增阻尼相適應(yīng)的截面積線性收縮率漸尖節(jié)流槽、與自動限壓強(qiáng)閥8號件共同作用維持限定在恒阻尼內(nèi)、近似于等阻尼約束、每個增阻尼環(huán)的漸尖節(jié)流槽都設(shè)有節(jié)流截止點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征II中活塞2號件內(nèi)孔、其特征活塞內(nèi)孔與增阻尼環(huán)a-1、等阻尼環(huán)m動配合、活塞內(nèi)孔內(nèi)軸向2～3毫米以內(nèi)為擴(kuò)徑腔直徑大于活塞內(nèi)節(jié)流孔2～3毫米形成活塞內(nèi)孔擴(kuò)徑夾層腔、與緊固件n內(nèi)孔構(gòu)成壓液流通道。
8.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征II中壓縮極限末位等阻尼環(huán)m和復(fù)位極限設(shè)置Q-Q有與彈性應(yīng)力相適應(yīng)的等阻尼緩沖約束裝置，其特征等阻尼環(huán)m外徑軸向設(shè)置有與沖擊動量衰減方向一致、具有與維持等阻尼相適應(yīng)的截面積線性收縮率漸尖節(jié)流槽、每個漸尖節(jié)流槽都設(shè)有節(jié)流截止點(diǎn)，復(fù)位極限等阻尼緩沖約束裝置在活塞Q位置設(shè)有與復(fù)位彈性動量衰減方向一致、具有與維持等阻尼相適應(yīng)的截面積線性收縮率漸尖節(jié)流槽、每個漸尖節(jié)流槽都設(shè)有節(jié)流截止點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征II中外循環(huán)渦輪發(fā)電機(jī)永磁體渦輪前端設(shè)置有高壓氮?dú)鈧}、其特征最大可變?nèi)莘e等于所有懸動式單向恒阻尼壓液緩沖裝置在兩個極限位、M腔最大容積與N腔最大容積的容積差，解決M腔與N腔容積平衡。
10.根據(jù)權(quán)力要求1所述的特征II中渦輪發(fā)電機(jī)、其特征外置定子電樞磁掌具有與永磁體渦輪磁極SNS相一致曲線型、充分利用電樞磁掌與磁極有效面積。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動車輛在運(yùn)行過程中兩種可以反動性約束解決的可轉(zhuǎn)換能。1．可控約束減速或下坡時(shí)的動能釋放與轉(zhuǎn)換。2．自控約束運(yùn)行中與路面或軌道產(chǎn)生的沖擊能釋放與轉(zhuǎn)換。以蓄電能方式替換釋電能方式約束、截取吸收電動車輛等機(jī)械在運(yùn)行過程中慣性狀態(tài)由高勢能向低勢能過渡的勢能差。反動性可控約束體現(xiàn)在能的轉(zhuǎn)移與蓄積、與制動性約束能的轉(zhuǎn)移耗散有著本質(zhì)差別。自控約束蓄能技術(shù)使電動車輛運(yùn)行在不平坦路面能耗向等效于平坦路面能耗靠近,提高越野性。
文檔編號B60L11/16GK1356222SQ0111103
公開日2002年7月3日 申請日期2001年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月24日
發(fā)明者許金魯 申請人:許金魯