專利名稱：一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，使用雙排行星齒輪、高速飛輪、離合器和2個(gè)單向離合器一個(gè)組合，實(shí)現(xiàn)軌道車輛起步和加速助力、回收制動(dòng)能量，適用于軌道車輛(平常稱為地鐵，后面不再解釋)作制動(dòng)能量回收和二次牽引，特別適合城市軌道車輛使用。
背景技術(shù)：
目前城市軌道車輛普遍使用電機(jī)作為動(dòng)力元件，軌道車輛在起步時(shí)電機(jī)處于大扭矩、低轉(zhuǎn)速工況，電機(jī)效率低；城市軌道車輛到站需要停車，所以需要頻繁制動(dòng)(平常稱為剎車，后面不再解釋)。目前城市軌道車輛采用電機(jī)發(fā)電的方式來(lái)解決制動(dòng)能量回收問(wèn)題， 這個(gè)方案有一個(gè)不足，其只能解決制動(dòng)問(wèn)題，無(wú)法解決起步助力問(wèn)題，針對(duì)該狀況，提出了一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，能同時(shí)解決制動(dòng)能量回收及起步助力問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)上述不足之處提供一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，能同時(shí)解決城市軌道車輛制動(dòng)能量回收及起步助力問(wèn)題。在城市軌道車輛制動(dòng)時(shí)，飛輪吸收城市軌道車輛動(dòng)能，飛輪被加速到高速旋轉(zhuǎn)，城市軌道車輛動(dòng)能被轉(zhuǎn)移為飛輪的動(dòng)能； 在城市軌道車輛起步時(shí)，飛輪釋放其動(dòng)量，在短時(shí)間內(nèi)提供較大的扭矩，使得車輛起步更平穩(wěn)迅速，具體結(jié)構(gòu)是由雙排行星齒輪、高速飛輪、離合器和2個(gè)單向離合器組成。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)措施一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，在制動(dòng)時(shí)吸收城市軌道車輛的動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)移為飛輪的動(dòng)能，在城市軌道車輛起步時(shí)飛輪釋放動(dòng)能，達(dá)到起步助力的目的， 其特征在于行星排17行星架和車輪連接，行星排17內(nèi)齒圈外置一制動(dòng)器，行星排17太陽(yáng)輪和行星排15行星架連接，行星排15內(nèi)齒圈外置一制動(dòng)器，行星排15太陽(yáng)輪通過(guò)一離合器連接飛輪，行星排17內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪軸之間安裝有單向離合器，行星排15內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪軸之間安裝有單向離合器。該方法具體包括以下步驟1)在車輛行駛時(shí)，離合器分離，制動(dòng)器分離，行星排17和行星排15自由轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪處于自由狀態(tài)。2)當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，分三個(gè)階段吸收制動(dòng)能量，第一階段離合器結(jié)合，行星排17和行星排15的單向離合器起作用，飛輪被加速；當(dāng)檢測(cè)到離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速下降接近飛輪轉(zhuǎn)速時(shí)，行星排17內(nèi)齒圈被制動(dòng)，離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速被提高，飛輪進(jìn)一步被加速；當(dāng)檢測(cè)到離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速再次下降接近飛輪轉(zhuǎn)速時(shí)，行星排15內(nèi)齒圈被制動(dòng)，離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速被提高，飛輪再進(jìn)一步被加速；當(dāng)制動(dòng)過(guò)程進(jìn)行到第三階段，離合器主動(dòng)元件轉(zhuǎn)速接近于或等于飛輪轉(zhuǎn)速時(shí)，離合器分離，飛輪吸收制動(dòng)能量高速旋轉(zhuǎn)。高速旋轉(zhuǎn)的飛輪只需克服軸承阻力和空氣阻力，而這兩者目前根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示都較小。
3)當(dāng)檢測(cè)到城市軌道車輛停車后在較短時(shí)間內(nèi)重新起步，離合器接合，釋放飛輪動(dòng)能，達(dá)到車輛起步助力的目的，行星排17和行星排15的動(dòng)作順序和制動(dòng)時(shí)的順序相反。4)當(dāng)檢測(cè)到車輛停車后發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)超過(guò)一定的時(shí)間沒(méi)有起步，則飛輪的動(dòng)能由于自身的摩擦作用轉(zhuǎn)速逐漸降低直至停止。一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置結(jié)構(gòu)具有起步加速助力及制動(dòng)能量回收裝置，其特征在于結(jié)構(gòu)具有雙排行星齒輪、高速飛輪、離合器和2個(gè)單向離合器組成；齒輪(1)與車輪連接或并聯(lián)于車輛傳動(dòng)系，行星排(17)由行星架O)、內(nèi)齒圈(3)、太陽(yáng)輪(4)和行星齒輪(6)組成，行星排(1 由行星架(7)、內(nèi)齒圈(8)、太陽(yáng)輪(10)和行星齒輪(11)組成，所述行星架 (2)同軸連接所述齒輪(1)，所述行星架( 上安裝有行星齒輪(6)，所述行星齒輪(6)分別與內(nèi)齒圈⑶和太陽(yáng)輪⑷嚙合，所述內(nèi)齒圈⑶外圍同軸安裝有制動(dòng)器(5)，所述內(nèi)齒圈(3)和所述太陽(yáng)輪(4)之間同軸安裝有單向離合器(16)，所述太陽(yáng)輪同軸連接所述行星架(7)，所述行星架(7)上安裝有行星齒輪(11)，所述行星齒輪(11)分別與內(nèi)齒圈(8) 和太陽(yáng)輪(10)嚙合，所述內(nèi)齒圈(8)外圍同軸安裝有制動(dòng)器(9)，所述內(nèi)齒圈(8)和所述太陽(yáng)輪(10)之間同軸安裝有單向離合器(14)，所述太陽(yáng)輪(10)同軸連接離合器(12)的主動(dòng)部分，所述離合器(1 的從動(dòng)部分同軸連接飛輪(13)。本發(fā)明“一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置”是利用目前已成熟的雙排行星齒輪、高速飛輪、離合器、2個(gè)單向離合器及控制技術(shù)，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)后提出一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，用于城市軌道車輛能有效吸收其制動(dòng)能量，同時(shí)具有改善城市軌道車輛起步時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率，達(dá)到節(jié)能減排、延長(zhǎng)電機(jī)和制動(dòng)器壽命。本發(fā)明一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置特點(diǎn)1、本發(fā)明用高速飛輪吸收制動(dòng)能量，具有效率高、體積小的特點(diǎn)，適合城市軌道車輛頻繁啟停的特點(diǎn)。2、利用雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行3擋變速，能有效提高系統(tǒng)吸收制動(dòng)能量和釋放飛輪能量的效率，效率和沒(méi)有裝變速裝置要高2倍。本發(fā)明一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置是針對(duì)城市軌道車輛頻繁啟停工況而設(shè)計(jì)的起步加速助力及制動(dòng)能量回收裝置，主要適用于城市軌道車輛作制動(dòng)能量回收和二次牽引。


以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。附圖1是一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置實(shí)施實(shí)例，本發(fā)明的實(shí)際使用并不局限于實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式參照附圖1，一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置結(jié)構(gòu)特征為(如附圖1) 齒輪1并聯(lián)于車輛傳動(dòng)系，行星排17由行星架2、內(nèi)齒圈3、太陽(yáng)輪4和行星齒輪6組成，行星排15由行星架7、內(nèi)齒圈8、太陽(yáng)輪10和行星齒輪11組成，所述太陽(yáng)輪4和太陽(yáng)輪10的齒數(shù)為23齒，所述內(nèi)齒圈3和所述內(nèi)齒圈8齒數(shù)為49，所述行星齒輪6和所述行星齒輪11的齒數(shù)為13，所述行星架2同軸連接所述齒輪1，所述行星架2上安裝有行星齒輪6，所述行星齒輪6分別與內(nèi)齒圈3和太陽(yáng)輪4嚙合，所述內(nèi)齒圈3外圍同軸安裝有制動(dòng)器5，所述內(nèi)齒圈3和所述太陽(yáng)輪4之間同軸安裝有單向離合器16，所述太陽(yáng)輪4同軸連接所述行星架 7，所述行星架7上安裝有行星齒輪11，所述行星齒輪11分別與內(nèi)齒圈8和太陽(yáng)輪10嚙合， 所述內(nèi)齒圈8外圍同軸安裝有制動(dòng)器9，所述內(nèi)齒圈8和所述太陽(yáng)輪10之間同軸安裝有單向離合器14，所述太陽(yáng)輪10同軸連接離合器12的主動(dòng)部分，所述離合器12的從動(dòng)部分同軸連接飛輪13，所述飛輪13外徑為230mm，內(nèi)徑為180mm，質(zhì)量為^g。
權(quán)利要求
1. 一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，具有起步加速助力及制動(dòng)能量回收裝置，其特征在于結(jié)構(gòu)具有雙排行星齒輪、高速飛輪、離合器和2個(gè)單向離合器組成，齒輪(1) 與車輪連接或并聯(lián)于車輛傳動(dòng)系，行星排(17)由行星架O)、內(nèi)齒圈(3)、太陽(yáng)輪(4)和行星齒輪(6)組成，行星排(15)由行星架(7)、內(nèi)齒圈(8)、太陽(yáng)輪(10)和行星齒輪(11)組成，所述行星架O)同軸連接所述齒輪(1)，所述行星架( 上安裝有行星齒輪(6)，所述行星齒輪(6)分別與內(nèi)齒圈(3)和太陽(yáng)輪(4)嚙合，所述內(nèi)齒圈(3)外圍同軸安裝有制動(dòng)器 (5)，所述內(nèi)齒圈(3)和所述太陽(yáng)輪⑷之間同軸安裝有單向離合器(16)，所述太陽(yáng)輪(4) 同軸連接所述行星架(7)，所述行星架(7)上安裝有行星齒輪(11)，所述行星齒輪(11)分別與內(nèi)齒圈⑶和太陽(yáng)輪(10)嚙合，所述內(nèi)齒圈⑶外圍同軸安裝有制動(dòng)器(9)，所述內(nèi)齒圈⑶和所述太陽(yáng)輪(10)之間同軸安裝有單向離合器(14)，所述太陽(yáng)輪(10)同軸連接離合器(1 的主動(dòng)部分，所述離合器(1 的從動(dòng)部分同軸連接飛輪(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種軌道車輛制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，使用雙排行星齒輪、高速飛輪、離合器和2個(gè)單向離合器一個(gè)組合，實(shí)現(xiàn)軌道車輛起步和加速助力、回收制動(dòng)能量，適用于軌道車輛作制動(dòng)能量回收和二次牽引，特別適合城市軌道車輛使用，其特征在于行星排(17)和行星架(15)同軸安裝，行星架(2)連接有輸入齒輪(1)，太陽(yáng)輪(4)連接行星架(7)，太陽(yáng)輪(10)連接離合器(12)主動(dòng)部分，離合器(12)從動(dòng)部分與飛輪(13)連接，行星齒輪(6)與太陽(yáng)輪(4)和內(nèi)齒圈(3)嚙合，后兩者之間有單向離合器(16)，內(nèi)齒圈(3)外圍裝有制動(dòng)器(5)，行星齒輪(11)與太陽(yáng)輪(10)和內(nèi)齒圈(8)嚙合，后兩者之間有單向離合器(14)，內(nèi)齒圈(8)外圍裝有制動(dòng)器(9)。
文檔編號(hào)F16H33/02GK102278443SQ201110122899
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者張雨, 鄒政耀 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院