一種基于液壓傳動的制動發(fā)電機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車制動能回收領(lǐng)域，尤其涉及一種基于液壓傳動的制動發(fā)電機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前進入21世紀以來，能源和環(huán)境對人類生活、社會發(fā)展的影響越來越大。交通運輸工具的節(jié)能減排技術(shù)日益突出，車輛的能量回收技術(shù)受到充分重視，制動能量回收系統(tǒng)被廣泛應用于電動汽車和混合動力汽車中。
[0003]目前具有制動能量回收系統(tǒng)的車輛其對制動能量回收的基本原理是:制動過程中采用電機發(fā)電，同時把電能存在動力電池中從而實現(xiàn)對制動能量的回收利用?，F(xiàn)階段制動能量回收系統(tǒng)的有效性存在不足，特別是在制動需求較大時，電機產(chǎn)生的制動力矩無法滿足整車制動力需求，此時需要機械制動介入并提供額外的制動力矩，從而導致機械制動所產(chǎn)生的熱能的消耗浪費。并且，受動力電池電池充放電次數(shù)的限制，頻繁的制動充、放電對動力電池的使用壽命也存在一定的影響，會相應減少動力電池的使用命。另外，由于現(xiàn)有的制動能量回收系統(tǒng)均需要利用動力電池，因動力電池大都應用在混合動力系統(tǒng)以及純電動車輛中，而傳統(tǒng)的車輛無法利用現(xiàn)有的制動能量回收系統(tǒng)回收制動能量。
[0004]本發(fā)明設(shè)計一種基于液壓傳動的制動發(fā)電機構(gòu)解決如上問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明公開一種基于液壓傳動的制動發(fā)電機構(gòu)，它是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0006]一種基于液壓傳動的制動發(fā)電機構(gòu)，其特征在于:它包括剎車盤、剎車盤凸起、制動機構(gòu)支撐、第一支板、制動能機械轉(zhuǎn)化機構(gòu)、第一剎車片支架、第二剎車片支架、第一剎車液壓柱、第二剎車液壓柱、側(cè)桿過渡桿、活塞側(cè)桿、發(fā)電機、液壓馬達、液壓缸第一進出液口、液壓缸端蓋、液壓缸、活塞、第二支板、液壓馬達支柱、發(fā)電機轉(zhuǎn)軸、液壓馬達第一進出液口、液壓馬達第二進出液口、活塞側(cè)桿槽、活塞、液壓缸第二進出液口，其中剎車盤凸起沿圓周方向均勻安裝在剎車盤一側(cè)，制動機構(gòu)支撐安裝在車橋上，制動機構(gòu)支撐為扇形，且具有u型槽，保證剎車盤邊緣一部分位于制動機構(gòu)支撐u型槽中；第一剎車片支架通過兩個并列的第一剎車液壓柱安裝在制動機構(gòu)支撐一側(cè)的內(nèi)面上，兩個第二剎車片支架由上到下依次安裝，且分別通過兩個第二剎車液壓柱安裝在制動結(jié)構(gòu)支撐另一側(cè)內(nèi)面上；第一支板一端安裝在其中偏下一個第二剎車片支架上，制動能機械轉(zhuǎn)化機構(gòu)安裝在兩個第二剎車片支架上;
[0007]上述制動能機械轉(zhuǎn)化機構(gòu)包括剎車盤凸起頂塊、導軌套第一支架、導軌套第二支架、導軌套、頂塊圓柱導軌、頂塊復位彈簧、導軌限位環(huán)，其中兩個導軌套第一支架分別安裝在兩個第二剎車片支架上，兩個導軌套第二支架分別安裝在兩個導軌套第一支架一端，導軌套兩側(cè)面安裝在導軌套第二支架一端；剎車盤凸起頂塊安裝在頂塊圓柱導軌上，頂塊圓柱導軌安裝在導軌套中；頂塊復位彈簧一端安裝在剎車盤凸起頂塊一側(cè)，另一端安裝導軌套一側(cè)，且套于頂塊導軌外側(cè)；導軌限位環(huán)安裝在圓柱導軌一端，因為導軌復位彈簧作用導軌可能會脫離導軌套，這里增加導軌限位環(huán)能限制導軌的移動，防止脫離導軌套；整個制動能機械轉(zhuǎn)化機構(gòu)能夠隨著剎車片移動而移動，也就是制動能轉(zhuǎn)化機構(gòu)能夠在剎車過程中，隨著剎車片支架靠近或者遠離剎車盤。發(fā)明中通過在剎車盤上增加凸起，在剎車盤旋轉(zhuǎn)過程中，凸起與頂塊配合，使得頂塊具有了往復運動，頂塊往復運動的機械能能被許多的方式利用。需要注意是在沒有剎車時，剎車片遠離剎車盤，頂塊的頂部在剎車片平面內(nèi)，頂塊不與剎車盤上的凸起接觸，當剎車時，隨著剎車片與剎車盤距離的靠近，因為剎車盤凸起高于剎車盤，所以頂塊先與剎車盤凸起接觸配合，在接觸時，為了防止凸起與剎車片支架干涉，在具有頂塊一側(cè)的剎車片為兩片，頂塊位于兩剎車片之間，凸起與頂塊配合時不會與剎車片發(fā)生干涉；因為凸起使頂塊往復運動，頂塊對凸起起到了阻礙作用，車輪收到了制動，但制動效果較小，屬于輕制動，當剎車片繼續(xù)靠近剎車盤時，出現(xiàn)剎車片與剎車盤接觸摩擦，像常規(guī)汽車制動一樣，產(chǎn)生較大的制動力，但是此時頂塊與凸起始終往復配合，并且此時頂塊的往復運動位移最大。
[0008]上述側(cè)桿過渡桿一端安裝在頂塊圓柱導軌上，另一端安裝有活塞側(cè)桿，液壓缸為空心圓柱體，且在液壓缸圓柱面上中間位置開有活塞側(cè)桿槽，液壓缸安裝在第二支板上，第二支板安裝在第一支板側(cè)面，活塞安裝在液壓缸內(nèi)部，活塞側(cè)桿安裝在活塞圓柱面上，且活塞側(cè)桿穿出活塞側(cè)桿槽，液壓缸兩側(cè)安裝有液壓缸端蓋，液壓缸第一進出液口和液壓缸第二進出液口分別安裝在液壓缸兩側(cè)的液壓缸端蓋圓孔上；
[0009]上述發(fā)電機安裝在第二支板上，液壓馬達通過液壓馬達支柱安裝在發(fā)電機側(cè)面，液壓馬達轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)軸連接，液壓馬達第一進出液口和液壓馬達第二進出液口安裝在液壓馬達上；液壓缸第一進出液口與液壓馬達第一進出液口通過導液管連接，液壓缸第二進出液口與液壓馬達第二進出液口通過導液管連接。
[0010]本發(fā)明中使用了液壓缸，在活塞運動時，活塞兩邊的液壓油與液壓馬達之間形成回路，液壓油被活塞往復推動，進而驅(qū)動液壓馬達轉(zhuǎn)動。為了使液壓油自身循環(huán)空間的密封可靠，設(shè)計中將液壓缸中的活塞在液壓缸中的空間占有增大，在活塞往復運動中，液壓缸缸壁的中間缸壁始終不與液壓油接觸，于是在中間缸壁上開有活塞側(cè)桿槽，穿過槽在活塞圓柱面上安裝上側(cè)桿作為驅(qū)動，這樣活塞與缸壁形成的液壓油空間將不會存在因為活塞驅(qū)動桿運動造成空間的密封不好的風險。
[0011]作為本技術(shù)的進一步改進，上述剎車片支架上安裝有剎車片。
[0012]作為本技術(shù)的進一步改進，上述車橋為非轉(zhuǎn)向橋。本發(fā)明中的發(fā)電機構(gòu)占有一定的空間，適合與非轉(zhuǎn)向的車橋。
[0013]作為本技術(shù)的進一步改進，限位環(huán)外徑大于導軌套內(nèi)徑。
[0014]作為本技術(shù)的進一步改進，上述制動機構(gòu)支撐內(nèi)部包括液壓管道、一個第一剎車液壓柱、四個第二剎車液壓柱，液壓油經(jīng)過液壓管道與液壓柱連接；上述剎車液壓柱包括液壓柱卡端、液壓柱復位彈簧，液壓柱卡端一側(cè)安裝有液壓柱復位彈簧，另一側(cè)與液壓油接觸。
[0015]作為本技術(shù)的進一步改進，上述液壓缸進出液口直徑比液壓馬達進出液口直徑大，在液壓缸進出液口與液壓馬達進出液口連接所用的導管分為兩段，與液壓缸進出液口相同直徑的粗段和與液壓馬達進出液口直徑相同的細段。本發(fā)明中頂塊的往復運動最大的位移其實也很小，所以為了充分利用往復能量，液壓缸的直徑相對很大，可以在很小的活塞往復位移下，驅(qū)動盡可能多的液壓油做功，所以液壓缸直徑很大；另外我們知道流體管道直徑越小，流動阻力越大，為了減小液壓油流動過程中的流動損失，設(shè)計中液壓缸的進出液口很大，與液壓缸進出液口相連的導液管也很粗，直到快接近液壓馬達時才將導液管的直徑減小最后與液壓馬達較小的液壓進出液口連接。
[0016]相對于傳統(tǒng)的汽車制動能回收技術(shù)，本發(fā)明的剎車片支架安裝在制動機構(gòu)支撐上，當剎車盤旋轉(zhuǎn)時，制動過程初期，剎車片逐漸靠近剎車盤，頂塊先與凸起接觸配合，頂塊沿著圓柱導軌方向往復直線運動，通過配合驅(qū)動活塞往復運動，從而驅(qū)動液壓油在液壓馬達中往復流動，從而帶動發(fā)電機發(fā)電；剎車后期，剎車片開始接觸剎車盤并產(chǎn)生較大的摩擦力，對車輪進行強剎。本發(fā)明通過頂塊與凸起的配合，將制動能量轉(zhuǎn)化為往復運動，從而驅(qū)動液壓油往復流動進而帶動發(fā)電機發(fā)電，能有效的利用制動能量，增加了汽車的節(jié)能效果。
【附圖說明】
[0017]圖1是整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是整體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0019]圖3是第一剎車液壓柱安裝示意圖。
[0020]圖4是第一剎車片支架安裝示意圖。
[0021]圖5是第二剎車片支架安裝示意圖。
[0022]圖6是第二剎車液壓柱安裝示意圖。
[0023]圖7是制動機構(gòu)支撐內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8是導軌套安裝示意圖。
[0025]圖9是制動能機械轉(zhuǎn)化機構(gòu)及發(fā)電裝置示意圖。
[0026]圖10是導軌套安裝側(cè)視圖。
[0027]圖11是頂塊安裝示意圖。
[0028]圖12是頂塊往復運動結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖13是導軌限位環(huán)示意圖。
[0030]圖14是第一支板與第二支板側(cè)視圖。
[0031]圖15是第一支板與第二支板俯視圖。
[0032]圖16是側(cè)桿過渡桿安裝示意圖。
[0033]圖17是液壓傳動發(fā)電機構(gòu)安裝示意圖。
[0034]圖18是液壓缸進出孔液口安裝側(cè)視圖。
[0035]圖19是活塞安裝示意圖。
[0036]圖20是液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖21是活塞側(cè)桿安裝示意圖。
[0038]圖22是頂塊與凸起配合示意圖。
[0039]圖中標號名稱:1、剎車盤，2、剎車盤凸起，3、制動機構(gòu)支撐，4、第一支板，5、制動能機械轉(zhuǎn)化機構(gòu)，6、第一剎車片支架，7、第二剎車片支架，8、第一剎車液壓柱，9、剎車盤凸起頂塊，10、第二剎車液壓柱，11、導軌套第一支架，12、液壓柱復位彈簧，13、液壓柱卡端，14、液壓管道，16、導軌套第二支架，17、導軌套，18、頂塊圓柱導軌，19、頂塊復位彈簧，20、導軌限位環(huán)，21、側(cè)桿過渡桿，22、活塞側(cè)桿，23、發(fā)電機，24、液壓馬達，25、液壓缸第一進出液口，26、液壓缸端蓋，27、液壓缸，28、活塞，29、第二支板，30、液壓馬達支柱，31、發(fā)電機轉(zhuǎn)軸，32、液壓馬達第一進出液口，33、液壓馬達第二進出液口，34、活塞側(cè)桿槽，35、活塞，36、液壓缸第二進出液口。
【具體實施方式】
[0040]如圖1、2、9、17所示，它包括剎車盤、剎車盤凸起、制動機構(gòu)支撐、第一支板、制動能機械轉(zhuǎn)化機構(gòu)、第一剎車片支架、第二剎車片支架、第一剎車液壓柱、第二剎車液壓柱、側(cè)桿過渡桿、活塞側(cè)桿、發(fā)電機、液壓馬達、液壓缸第一進出液口、液壓缸端蓋、液壓缸、活塞、第二支板、液壓馬達支柱、發(fā)電機轉(zhuǎn)軸、液壓馬達第一進出液口、液壓馬達第二進出液口、活塞側(cè)桿槽、活塞、液壓缸第二進出液口，其中如圖1所示，剎車盤凸起沿圓周方向均勻安裝在剎車盤一側(cè)，制動機構(gòu)支撐安裝在車橋上，制動機構(gòu)支撐為扇形，且具有