專利名稱：液力緩速器的發(fā)電方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車緩速裝置和車載發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及液力緩速器發(fā)電方法和裝置。
背景技術(shù)：
液力緩速器是運(yùn)輸車輛制動系統(tǒng)使用的一種輔助制動裝置，是一種旋轉(zhuǎn)阻尼裝 置，利用其動輪帶動緩速器油旋轉(zhuǎn)并沖擊定輪，此時定輪也會通過緩速器油產(chǎn)生一個反作 用力作用在動輪上，從而阻礙動輪轉(zhuǎn)動，將車輛的動能轉(zhuǎn)化為緩速器油的熱能，使車輛的速 度得以降低。由于汽車在行駛過程中頻繁制動，導(dǎo)致緩速器油始終處于高溫度狀態(tài)，高溫下的 緩速器油在一定程度下影響緩速效果，因此，合理地利用緩速器油的熱能，使之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?是最有效的解決方法。目前，利用汽車廢氣熱量發(fā)電的技術(shù)有申請?zhí)枮?00910038578. 5、名稱為“一種 利用汽車排氣發(fā)電的方法及裝置”的專利申請?zhí)岢霾捎闷噧?nèi)燃機(jī)排氣時通過每個排氣管 單元，使高壓的尾氣對小型發(fā)電機(jī)伸入的葉輪沖擊，使其旋轉(zhuǎn)從而發(fā)電。但目前尚未見有任 何關(guān)于利用液力緩速器油發(fā)電的技術(shù)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種將發(fā)電功能與緩速功能集成一體的智能化的液力緩速 器的發(fā)電裝置，利用液力緩速器油發(fā)電，實(shí)現(xiàn)能量再生。本發(fā)明的另一目的是提供一種液力緩速器的發(fā)電方法，充分利用緩速器油工作時 產(chǎn)生的熱量帶動永磁發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了能量回收的目的，增強(qiáng)了汽車緩速效果。本發(fā)明液力緩速器的發(fā)電裝置采用的技術(shù)方案是包括輸入軸、動輪和定輪，定輪 進(jìn)油管和動輪出油管分別連通緩速器油箱，動輪和緩速器油箱之間的部分動輪出油管設(shè)置 于蒸發(fā)器中，帶氟氯烷的管路為一封閉回路結(jié)構(gòu)且穿過蒸發(fā)器，位于蒸發(fā)器外的管路上設(shè) 置渦輪機(jī)，渦輪機(jī)與永磁發(fā)電機(jī)同軸相接；緩速器油箱上口連接的電磁閥和電磁閥閥芯通 過控制線連接控制器。本發(fā)明液力緩速器的發(fā)電方法采用的技術(shù)方案是液力緩速器油通過動輪出油管 在回流緩速器油箱過程中經(jīng)過蒸發(fā)器，使管路中氟氯烷吸收緩速器油中的熱量汽化，產(chǎn)生 的氣壓推動渦輪機(jī)內(nèi)的葉片轉(zhuǎn)動；帶動永磁發(fā)電機(jī)的永久磁鐵和轉(zhuǎn)子磁軛一起轉(zhuǎn)動，使永 磁發(fā)電機(jī)定子線圈在交變磁場作用下產(chǎn)生三相電流；液力緩速器的緩速信號輸入控制器， 控制電磁閥的通電電流以控制閥芯位置，輸出緩速力矩。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明通過改變緩速器油路和增加一套吸熱裝置來充分吸收液力緩速器油工 作時所產(chǎn)生的熱量，通過冷凍劑吸熱后汽化產(chǎn)生的高壓推動渦輪機(jī)內(nèi)葉片轉(zhuǎn)動，從而帶動 永磁發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了能量回收和再生的功能。
2、裝置中的電磁風(fēng)扇在液力緩速器工作時給冷凍劑散熱，消耗了輸入軸的動能， 進(jìn)一步增強(qiáng)緩速效果。3、裝置的結(jié)構(gòu)簡單，布局合理，有效地實(shí)現(xiàn)汽車制動能量再生，增強(qiáng)汽車緩速效 果，達(dá)到汽車節(jié)能的目的。


圖1是本發(fā)明液力緩速器發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖。圖2是圖1中渦輪機(jī)8與永磁發(fā)電機(jī)9的連接結(jié)構(gòu)放大圖。 圖3是圖1中電磁風(fēng)扇10的連接結(jié)構(gòu)放大圖。圖中1.輸入軸；2.動輪；3.定輪；4.定輪進(jìn)油管；5.蒸發(fā)器；6.帶氟氯烷的管 路；7.散熱器；8.渦輪機(jī)；9.永磁發(fā)電機(jī)；10.電磁風(fēng)扇；11.電磁閥；12.電磁閥閥芯； 13.緩速器油箱；14.渦輪機(jī)外殼；15.渦輪機(jī)葉片；16.渦輪機(jī)出氣口；17.永磁發(fā)電機(jī) 外殼；18.永磁發(fā)電機(jī)定子線圈；19.永磁發(fā)電機(jī)定子鐵芯；20.永久磁鐵；21.轉(zhuǎn)子磁軛； 22.支撐軸承；23.轉(zhuǎn)軸；24.電磁風(fēng)扇葉片；25.接合片；26.電磁風(fēng)扇從動軸；27.滾珠軸 承；28.電磁離合器外殼；29.電磁離合器線圈；30.控制器；31.動輪出油管。
具體實(shí)施例方式如圖1，原有的汽車液力緩速器裝置包括輸入軸1、動輪2和定輪3，輸入軸1帶動 動輪2旋轉(zhuǎn)，動輪2帶動緩速器油旋轉(zhuǎn)并沖擊定輪3。定輪進(jìn)油管4和動輪出油管31分別 連通緩速器油箱13，形成緩速器油的回流。本發(fā)明將動輪出油管31的出油油路進(jìn)行改進(jìn)，在動輪2和緩速器油箱13之間，將 部分動輪出油管31放置于蒸發(fā)器5中，使緩速器油從動輪出油管31流回緩速器油箱13前 經(jīng)過蒸發(fā)器5。帶氟氯烷的管路6為一封閉回路結(jié)構(gòu)并且穿過蒸發(fā)器5，在位于蒸發(fā)器5外 的管路6上設(shè)置渦輪機(jī)8，將渦輪機(jī)8與永磁發(fā)電機(jī)9同軸相接在一起。在渦輪機(jī)8的出氣 口端的管路6上設(shè)置散熱器7，散熱器7的散熱片為平行流式以增大散熱面積，在靠近散熱 器7處設(shè)置一電磁風(fēng)扇10，電磁風(fēng)扇10連接在輸入軸1上。將電磁風(fēng)扇10通過控制線連 接控制器30，控制器30控制電磁風(fēng)扇10工作。在緩速器油箱13上口連接電磁閥11和電 磁閥閥芯12，將電磁閥11通過控制線連接控制器30，以控制電磁閥11的工作。如圖2所示，渦輪機(jī)8與永磁發(fā)電機(jī)9通過一個轉(zhuǎn)軸23連接在一起，渦輪機(jī)8包 括渦輪機(jī)外殼14，在渦輪機(jī)外殼14的側(cè)端開有渦輪機(jī)出氣口 16，在渦輪機(jī)外殼14內(nèi)腔具 有葉片15，葉片15通過平鍵與轉(zhuǎn)軸23的一端緊固連接，葉片15的葉片數(shù)可設(shè)置為5-7片。 永磁發(fā)電機(jī)9的最外層結(jié)構(gòu)為永磁發(fā)電機(jī)外殼17，伸入永磁發(fā)電機(jī)外殼17中的轉(zhuǎn)軸23為 階梯軸結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)軸23上設(shè)置兩個支撐軸承22支撐永磁發(fā)電機(jī)外殼17。在永磁發(fā)電機(jī)外 殼17內(nèi)具有永磁發(fā)電機(jī)定子線圈18、永磁發(fā)電機(jī)定子鐵芯19、永久磁鐵20和轉(zhuǎn)子磁軛21， 其中，永磁發(fā)電機(jī)定子線圈18繞制在永磁發(fā)電機(jī)定子鐵芯19上，永久磁鐵20以及轉(zhuǎn)子磁 軛21與轉(zhuǎn)軸23為過渡配合，當(dāng)葉片15轉(zhuǎn)動時，使轉(zhuǎn)軸23帶動永久磁鐵20和轉(zhuǎn)子磁軛21 的轉(zhuǎn)動。如圖3，電磁風(fēng)扇10由電磁風(fēng)扇葉片24、接合片25、電磁風(fēng)扇從動軸26、滾珠軸承 27、電磁離合器外殼28和電磁離合器線圈29組成。電磁離合器外殼28通過平鍵與輸入軸1連接，輸入軸1和電磁風(fēng)扇從動軸26之間安裝滾珠軸承27，使輸入軸1帶動電磁風(fēng)扇從 動軸26轉(zhuǎn)動。電磁風(fēng)扇葉片24固定連接于電磁風(fēng)扇從動軸26上，電磁風(fēng)扇葉片24正對 散熱器7。在面對電磁離合器外殼28的電磁風(fēng)扇葉片24側(cè)面上固定接合片25，電磁離合 器線圈29繞于電磁離合器外殼28上。將電磁離合器外殼28與汽車的蓄電池負(fù)極相連，控 制器30連接電磁離合器線圈29，因此，當(dāng)控制器30接收到緩速信號后輸出控制信號，將給 電磁離合器線圈29通電，依次經(jīng)過電磁離合器線圈29、電磁離合器外殼28和蓄電池負(fù)極， 形成閉合回路。通電后的電磁離合器外殼28產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力，使電磁離合器外殼28 與接合片25緊緊接合在一起，使電磁風(fēng)扇10工作，電磁風(fēng)扇10在液力緩速器工作時給冷 凍劑散熱，消耗了輸入軸1的動能，增強(qiáng)緩速效果。當(dāng)控制器30斷開電磁閥11電路，電磁 閥閥芯12將緩速器油箱13與外界大氣隔離使緩速器不工作時，控制器30同時斷開電磁風(fēng) 扇10內(nèi)的電磁離合器線圈29電路，使電磁風(fēng)扇10不工作，以此實(shí)現(xiàn)控制器30對電磁風(fēng)扇 10工作的控制。由上述圖1-3可知，封閉回路的管路6順序經(jīng)過了蒸發(fā)器5、渦輪機(jī)8、渦輪機(jī)出氣 口 16、散熱器7和蒸發(fā)器5。液力緩速器發(fā)電裝置在緩速過程中，輸入軸1的動能不斷轉(zhuǎn)變?yōu)橐毫徦倨饔偷?內(nèi)能，從而使油液發(fā)熱。發(fā)熱的緩速器油回到緩速器油箱13后，再循環(huán)進(jìn)行緩速。液力緩 速器的緩速信號輸入給控制器30，控制器30控制電磁閥11的通電電流以控制閥芯12的位 置，從而實(shí)現(xiàn)精確輸出緩速力矩的目的。緩速器油在回流緩速器油箱13過程中，經(jīng)過蒸發(fā) 器5，蒸發(fā)器5內(nèi)部有帶有氟氯烷的管路6經(jīng)過，由于氟氯烷是一種密度大、蒸氣壓力高的氣 體冷凍劑，所以很容易吸收緩速器油中的熱量汽化，并產(chǎn)生強(qiáng)大的氣壓。管路6中汽化后的氟氯烷氟氯烷經(jīng)過渦輪機(jī)8后，推動渦輪機(jī)8內(nèi)葉片15高速轉(zhuǎn) 動，葉片15的轉(zhuǎn)動使得氣態(tài)氟氯烷冷凍劑從渦輪機(jī)出氣口 16流出。此時，渦輪機(jī)8的旋轉(zhuǎn) 使轉(zhuǎn)軸23帶動永磁發(fā)電機(jī)9的永久磁鐵20和轉(zhuǎn)子磁軛21 —起轉(zhuǎn)動，從而使永磁發(fā)電機(jī)定 子線圈18在交變磁場作用下產(chǎn)生三相電流，電流輸出經(jīng)整流變壓后，可供車載用電設(shè)備使 用。同時，從渦輪機(jī)出氣口 16流出的氣態(tài)氟氯烷冷凍劑經(jīng)過散熱器7，散熱器7正對著電磁 風(fēng)扇10。電磁風(fēng)扇10工作與否受控制器30控制，控制器30在接收到緩速信號后，將給電 磁離合器線圈29通電，產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力使電磁離合器外殼28與接合片25緊緊接合在 一起，使電磁風(fēng)扇從動軸26旋轉(zhuǎn)，帶動電磁風(fēng)扇葉片24高速旋轉(zhuǎn)。高速旋轉(zhuǎn)的葉片24不 僅能消耗掉輸入軸的動能，增強(qiáng)緩速效果，同時還能有效地對正流入散熱器7的氣態(tài)冷凍 劑進(jìn)行散熱，使其變?yōu)橐簯B(tài)再次流經(jīng)蒸發(fā)器5，進(jìn)行下一循環(huán)。
權(quán)利要求
一種液力緩速器的發(fā)電裝置，包括輸入軸(1)、動輪(2)和定輪(3)，定輪進(jìn)油管(4)和動輪出油管(31)分別連通緩速器油箱(13)，其特征是動輪(2)和緩速器油箱(13)之間的部分動輪出油管(31)設(shè)置于蒸發(fā)器(5)中，帶氟氯烷的管路(6)為一封閉回路結(jié)構(gòu)且穿過蒸發(fā)器(5)，位于蒸發(fā)器(5)外的管路(6)上設(shè)置渦輪機(jī)(8)，渦輪機(jī)(8)與永磁發(fā)電機(jī)(9)同軸相接；緩速器油箱(13)上口連接的電磁閥(11)和電磁閥閥芯(12)通過控制線連接控制器(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力緩速器的發(fā)電裝置，其特征是渦輪機(jī)(8)的出氣口端 的管路(6)上設(shè)置散熱器(7)，靠近散熱器(7)處具有連接輸入軸(1)的電磁風(fēng)扇(10)，電 磁風(fēng)扇(10)通過控制線連接控制器(30)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液力緩速器的發(fā)電裝置，其特征是所述渦輪機(jī)(8)與永磁 發(fā)電機(jī)(9)通過轉(zhuǎn)軸(23)連接，渦輪機(jī)(8)的渦輪機(jī)外殼(14)側(cè)開有渦輪機(jī)出氣口(16)， 管路(6)經(jīng)過該渦輪機(jī)出氣口(16)，渦輪機(jī)外殼(14)內(nèi)腔中具有與轉(zhuǎn)軸(23) —端緊固連 接的葉片(15)，永磁發(fā)電機(jī)(9)的永磁發(fā)電機(jī)外殼(17)內(nèi)具有繞制在永磁發(fā)電機(jī)定子鐵芯 (19)的永磁發(fā)電機(jī)定子線圈(18)，永久磁鐵(20)和轉(zhuǎn)子磁軛(21)與轉(zhuǎn)軸(23)過渡配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液力緩速器的發(fā)電裝置，其特征是所述輸入軸(1)穿過電 磁風(fēng)扇(10)的電磁離合器外殼(28)且?guī)与姶棚L(fēng)扇從動軸(26)轉(zhuǎn)動，電磁風(fēng)扇葉片(24) 固定連接于電磁風(fēng)扇從動軸(26)上，在面對電磁離合器外殼(28)的電磁風(fēng)扇葉片(24) 側(cè)面上固定接合片(25)，電磁離合器線圈(29)繞于電磁離合器外殼(28)上且連接控制器 (30)，電磁離合器外殼(28)與汽車蓄電池負(fù)極相連后與控制器(30)、電磁離合器線圈(29) 形成閉合回路。
5.一種液力緩速器的發(fā)電方法，其特征是液力緩速器油通過動輪出油管(31)在回流 緩速器油箱(13)過程中經(jīng)過蒸發(fā)器(5)，使管路(6)中氟氯烷吸收緩速器油中的熱量汽化， 產(chǎn)生的氣壓推動渦輪機(jī)(8)內(nèi)的葉片(15)轉(zhuǎn)動；帶動永磁發(fā)電機(jī)(9)的永久磁鐵(20)和 轉(zhuǎn)子磁軛(21) —起轉(zhuǎn)動，使永磁發(fā)電機(jī)定子線圈(18)在交變磁場作用下產(chǎn)生三相電流；液 力緩速器的緩速信號輸入控制器(30)，控制電磁閥(11)的通電電流以控制閥芯(12)位置， 輸出緩速力矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液力緩速器的發(fā)電方法，其特征是從渦輪機(jī)(8)的渦輪機(jī) 出氣口(16)流出的氣態(tài)氟氯烷經(jīng)過散熱器(7)，控制器(30)接收緩速信號給電磁離合器線 圈(29)通電，使電磁離合器外殼(28)與接合片(25)接合，帶動電磁風(fēng)扇葉片(24)旋轉(zhuǎn)，消 耗了輸入軸(1)動能的同時對流入散熱器(7)的氣態(tài)冷凍劑進(jìn)行散熱，使其變?yōu)橐簯B(tài)再次 流經(jīng)蒸發(fā)器(5)進(jìn)行下一循環(huán)；當(dāng)控制器(30)斷開電磁閥(11)電路，電磁閥閥芯(12)將 緩速器油箱(13)與外界大氣隔離使緩速器不工作時，控制器(30)同時斷開電磁風(fēng)扇(10) 內(nèi)的電磁離合器線圈(29)電路，電磁風(fēng)扇(10)不工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車液力緩速器的發(fā)電方法及裝置，動輪和緩速器油箱之間的部分動輪出油管設(shè)置于蒸發(fā)器中，帶氟氯烷的管路為一封閉回路結(jié)構(gòu)且穿過蒸發(fā)器，位于蒸發(fā)器外的管路上設(shè)置渦輪機(jī)，渦輪機(jī)與永磁發(fā)電機(jī)同軸相接；緩速器油箱上口連接的電磁閥和電磁閥閥芯通過控制線連接控制器。液力緩速器油經(jīng)過蒸發(fā)器，使管路中氟氯烷吸收緩速器油中的熱量汽化，產(chǎn)生的氣壓推動渦輪機(jī)內(nèi)的葉片轉(zhuǎn)動，帶動永磁發(fā)電機(jī)的永久磁鐵和轉(zhuǎn)子磁軛一起轉(zhuǎn)動，使永磁發(fā)電機(jī)定子線圈在交變磁場作用下產(chǎn)生三相電流。電磁風(fēng)扇在液力緩速器工作時給冷凍劑散熱且消耗輸入軸的動能，進(jìn)一步增強(qiáng)緩速效果，本發(fā)明有效地實(shí)現(xiàn)汽車制動能量回收和再生，達(dá)到汽車節(jié)能的目的。
文檔編號F01K23/10GK101871372SQ20101014578
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者何仁, 劉存香 申請人:江蘇大學(xué)