一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器的制造方法
【專利摘要】一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器，屬于機(jī)械式蓄能器【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型的動(dòng)力輸入軸通過第一離合器與第一傳動(dòng)軸相連；棘輪套裝在第一傳動(dòng)軸上并與棘爪相配合，棘輪相對于棘爪反向可轉(zhuǎn)動(dòng)但正向不可動(dòng)；第一傳動(dòng)軸通過滾針軸承與第二傳動(dòng)軸相連，飛輪套裝在第二傳動(dòng)軸上，且設(shè)置為空心結(jié)構(gòu)，渦卷彈簧設(shè)置在飛輪內(nèi)腔，其外端固接在飛輪上，內(nèi)端固接在第一傳動(dòng)軸上；滑移套筒套裝在第一傳動(dòng)軸上，其相對于第一傳動(dòng)軸可軸向移動(dòng)但不可轉(zhuǎn)動(dòng)；滑移套筒上設(shè)置有爪牙，爪牙與飛輪上的爪孔相對應(yīng)；撥叉設(shè)置在滑移套筒與導(dǎo)柱之間；第二傳動(dòng)軸通過第二離合器與動(dòng)力輸出軸相連；在第二傳動(dòng)軸上固定套裝有閘輪，在閘輪外側(cè)設(shè)置有閘片，閘片與閘輪相對應(yīng)。
【專利說明】一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械式蓄能器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械式蓄能器作為多數(shù)現(xiàn)代設(shè)備的組成構(gòu)件，其蓄能能力的大小往往直接影響設(shè)備的性能。目前機(jī)械式蓄能器主要有兩種，彈簧蓄能器和飛輪蓄能器，其中彈簧蓄能器是靠渦卷彈簧的彈性勢能來儲(chǔ)存能量，而飛輪蓄能器是靠飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能來存儲(chǔ)能量，但是這兩種蓄能器的蓄能方式過于單一，導(dǎo)致蓄能器的蓄能能力不高，進(jìn)而限制了相關(guān)設(shè)備的性能提升。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種蓄能能力高的渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器，包括基座、動(dòng)力導(dǎo)入單元、蓄能單元及動(dòng)力導(dǎo)出單元，所述動(dòng)力導(dǎo)入單元包括動(dòng)力輸入軸、第一離合器、第一傳動(dòng)軸、棘輪、棘爪、導(dǎo)柱、撥叉及滑移套筒，所述蓄能單元包括飛輪和渦卷彈簧，所述動(dòng)力導(dǎo)出單元包括第二傳動(dòng)軸、第二離合器及動(dòng)力輸出軸；
[0005]所述動(dòng)力輸入軸的一端與第一離合器的輸入端相連接，第一離合器的輸出端與第一傳動(dòng)軸的一端相連接；所述棘輪固定套裝在第一傳動(dòng)軸上，所述棘爪通過棘爪固定架安裝在基座上，棘輪與棘爪相配合，棘輪相對于棘爪反向可轉(zhuǎn)動(dòng)但正向不可動(dòng)；
[0006]所述第一傳動(dòng)軸的另一端通過滾針軸承與第二傳動(dòng)軸的一端相連接，所述飛輪固定套裝在第二傳動(dòng)軸上，飛輪設(shè)置為空心結(jié)構(gòu)，飛輪內(nèi)腔與第一傳動(dòng)軸相對應(yīng)；所述渦卷彈簧設(shè)置在飛輪內(nèi)腔，渦卷彈簧外端固接在飛輪內(nèi)腔圓周側(cè)壁上，渦卷彈簧內(nèi)端固接在第一傳動(dòng)軸上；
[0007]所述滑移套筒套裝在飛輪與棘輪之間的第一傳動(dòng)軸上，滑移套筒相對于第一傳動(dòng)軸可軸向移動(dòng)但不可轉(zhuǎn)動(dòng)；在滑移套筒軸向的內(nèi)側(cè)端面設(shè)置有爪牙，在飛輪軸向外側(cè)端面設(shè)置有爪孔，爪牙與爪孔相對應(yīng)；所述撥叉的一端與滑移套筒相連接，撥叉的另一端空套在導(dǎo)柱上，導(dǎo)柱通過導(dǎo)柱支撐架安裝在基座上；
[0008]所述第二傳動(dòng)軸的另一端與第二離合器的輸入端相連接，第二離合器的輸出端與動(dòng)力輸出軸相連接；在所述第二傳動(dòng)軸上固定套裝有閘輪，在閘輪外側(cè)設(shè)置有閘片，閘片與閘輪相對應(yīng)。
[0009]所述渦卷彈簧至少為一片，若干片渦卷彈簧沿軸向均勻分布。
[0010]所述閘片通過閘片固定架安裝在基座上，閘片鉸接在閘片固定架上,在閘片與閘片固定架之間連接有復(fù)位彈簧。
[0011]所述動(dòng)力輸入軸、第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸及動(dòng)力輸出軸均通過軸承及軸承座安裝在基座上。
[0012]所述第一傳動(dòng)軸與滑移套筒配合段采用外花鍵軸結(jié)構(gòu)，滑移套筒內(nèi)筒壁設(shè)置為內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，滑移套筒通過內(nèi)花鍵與第一傳動(dòng)軸外花鍵滑動(dòng)配合。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，將渦卷彈簧蓄能器和飛輪蓄能器的單一蓄能方式結(jié)合統(tǒng)一，使本實(shí)用新型的蓄能器同時(shí)具備了儲(chǔ)存彈性勢能和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的能力，進(jìn)而極大的提聞了畜能器的畜能能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中I部放大圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的蓄能部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖中，I一基座,2一動(dòng)力輸入軸，3—第一離合器,4一第一傳動(dòng)軸,5—棘輪,6—棘爪，7—導(dǎo)柱,8一撥叉,9一滑移套筒，10—飛輪,11—第二傳動(dòng)軸，12—復(fù)位彈簧，13—閘片，14一閘輪，15—第二尚合器，16—?jiǎng)恿敵鲚S，17—爪牙，18—爪孔，19—導(dǎo)柱支撐架，20—棘爪固定架，21 一潤卷彈簧，22一滾針軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0020]如圖1、2、3所示，一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器，包括基座1、動(dòng)力導(dǎo)入單元、蓄能單元及動(dòng)力導(dǎo)出單元，所述動(dòng)力導(dǎo)入單元包括動(dòng)力輸入軸2、第一離合器3、第一傳動(dòng)軸
4、棘輪5、棘爪6、導(dǎo)柱7、撥叉8及滑移套筒9，所述蓄能單元包括飛輪10和渦卷彈簧21，所述動(dòng)力導(dǎo)出單兀包括第二傳動(dòng)軸11、第二離合器15及動(dòng)力輸出軸16 ；
[0021]所述動(dòng)力輸入軸2的一端與第一離合器3的輸入端相連接,第一離合器3的輸出端與第一傳動(dòng)軸4的一端相連接；所述棘輪5固定套裝在第一傳動(dòng)軸4上，所述棘爪6通過棘爪固定架20安裝在基座I上，棘輪5與棘爪6相配合，棘輪5相對于棘爪6反向可轉(zhuǎn)動(dòng)但正向不可動(dòng)；
[0022]所述第一傳動(dòng)軸4的另一端通過滾針軸承與第二傳動(dòng)軸11的一端相連接，所述飛輪10固定套裝在第二傳動(dòng)軸11上，飛輪10設(shè)置為空心結(jié)構(gòu)，飛輪10內(nèi)腔與第一傳動(dòng)軸4相對應(yīng)；所述渦卷彈簧21設(shè)置在飛輪10內(nèi)腔，渦卷彈簧21外端固接在飛輪10內(nèi)腔圓周側(cè)壁上，渦卷彈簧21內(nèi)端固接在第一傳動(dòng)軸4上；
[0023]所述滑移套筒9套裝在飛輪10與棘輪5之間的第一傳動(dòng)軸4上，滑移套筒9相對于第一傳動(dòng)軸4可軸向移動(dòng)但不可轉(zhuǎn)動(dòng)；在滑移套筒9軸向的內(nèi)側(cè)端面設(shè)置有爪牙17，在飛輪10軸向外側(cè)端面設(shè)置有爪孔18，爪牙17與爪孔18相對應(yīng)；所述撥叉8的一端與滑移套筒9相連接，撥叉8的另一端空套在導(dǎo)柱7上，導(dǎo)柱7通過導(dǎo)柱支撐架19安裝在基座I上；
[0024]所述第二傳動(dòng)軸11的另一端與第二離合器15的輸入端相連接，第二離合器15的輸出端與動(dòng)力輸出軸16相連接；在所述第二傳動(dòng)軸11上固定套裝有閘輪14，在閘輪14外側(cè)設(shè)置有閘片13，閘片13與閘輪14相對應(yīng)。[0025]所述渦卷彈簧21至少為一片，若干片渦卷彈簧21沿軸向均勻分布。
[0026]所述閘片13通過閘片固定架安裝在基座I上，閘片13鉸接在閘片固定架上，在閘片13與閘片固定架之間連接有復(fù)位彈簧12。
[0027]所述動(dòng)力輸入軸2、第一傳動(dòng)軸4、第二傳動(dòng)軸11及動(dòng)力輸出軸16均通過軸承及軸承座安裝在基座I上。
[0028]所述第一傳動(dòng)軸4與滑移套筒9配合段采用外花鍵軸結(jié)構(gòu)，滑移套筒9內(nèi)筒壁設(shè)置為內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，滑移套筒9通過內(nèi)花鍵與第一傳動(dòng)軸4外花鍵滑動(dòng)配合。
[0029]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的一次使用過程:
[0030]本實(shí)施例中，本實(shí)用新型的蓄能器用于車輛制動(dòng)能量回收機(jī)構(gòu)內(nèi)。蓄能器工作前，首先需要將蓄能器調(diào)整為初始狀態(tài)，先將滑移套筒9調(diào)整到遠(yuǎn)離飛輪10的位置，此時(shí)的爪牙17與爪孔18處于分離狀態(tài)，將第一離合器3和第二離合器15調(diào)整為分離狀態(tài)；同時(shí)將閘片13與閘輪14調(diào)整為貼合鎖死狀態(tài)，以保證第二傳動(dòng)軸11處于靜止鎖死狀態(tài)，這時(shí)蓄能器初始狀態(tài)調(diào)整完畢。
[0031]車輛運(yùn)行過程中帶動(dòng)動(dòng)力輸入軸2的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)閉合第一離合器3，在第一離合器3作用下，會(huì)帶動(dòng)第一傳動(dòng)軸4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，且此時(shí)棘輪5與棘爪6互不干涉，第一傳動(dòng)軸4能夠正常逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；此時(shí)的第二傳動(dòng)軸11由于處于靜止鎖死狀態(tài)，與其固連的飛輪10也處于靜止鎖死狀態(tài)，那么在第一傳動(dòng)軸4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，渦卷彈簧21內(nèi)端會(huì)隨著第一傳動(dòng)軸4逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而渦卷彈簧21外端由于固接在飛輪10上，也處于靜止?fàn)顟B(tài)，此過程中渦卷彈簧21會(huì)將其內(nèi)端的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能儲(chǔ)存起來。
[0032]在渦卷彈簧21蓄能過程中，渦卷彈簧21整體會(huì)向外端聚攏，當(dāng)渦卷彈簧21聚攏到一定程度后，即渦卷彈簧21蓄能達(dá)到一定值時(shí)，向內(nèi)撥動(dòng)滑移套筒9，使爪牙17與爪孔18相嚙合，同時(shí)抬起閘片13，使閘片13與閘輪14相分離，此時(shí)第一傳動(dòng)軸4會(huì)通過滑移套筒9上的爪牙17帶動(dòng)飛輪10逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，且第二傳動(dòng)軸11隨著飛輪10 —同逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在飛輪動(dòng)能蓄存完畢后，控制第一離合器3分離，此時(shí)蓄能單元完成蓄能工作，所蓄能量包括潤卷彈黃21的彈性勢能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和飛輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。
[0033]控制第一離合器3分離，同時(shí)第二離合器15閉合，此時(shí)在慣性作用下，飛輪10會(huì)繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)第一傳動(dòng)軸4和第二傳動(dòng)軸11繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在第二離合器15作用下，第二傳動(dòng)軸11帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸16逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將飛輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能輸出；此后飛輪10轉(zhuǎn)速會(huì)進(jìn)一步降低，直到轉(zhuǎn)速降到很低時(shí)，表示飛輪10轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能已經(jīng)快要全部釋放完后，快速向外撥動(dòng)滑移套筒9，爪牙17從爪孔18脫離出來，此時(shí)的渦卷彈簧21開始迅速釋放彈性勢能，此時(shí)的渦卷彈簧21外端相對于內(nèi)端有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，即內(nèi)端相對于外端有順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，由于渦卷彈簧21內(nèi)端固接在第一傳動(dòng)軸4上，即第一傳動(dòng)軸4有順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，進(jìn)而帶動(dòng)棘輪5有順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，但此時(shí)棘輪5已被棘爪6鎖死，無法實(shí)現(xiàn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一傳動(dòng)軸4也被鎖死靜止；在渦卷彈簧21釋放彈性勢能過程中，渦卷彈簧21外端會(huì)加速繞內(nèi)端逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將彈性勢能又轉(zhuǎn)化為飛輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，通過第二傳動(dòng)軸11帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸16逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而將飛輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能輸出，直到渦卷彈簧21將彈性勢能全部釋放完畢，飛輪10不再轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)蓄能單元已經(jīng)將內(nèi)部全部能量傳遞給了動(dòng)力導(dǎo)出單元，實(shí)現(xiàn)了能量的輸出，并將輸出的能量全部回饋給了車輛。
【權(quán)利要求】
1.一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器，其特征在于:包括基座、動(dòng)力導(dǎo)入單元、蓄能單元及動(dòng)力導(dǎo)出單兀，所述動(dòng)力導(dǎo)入單兀包括動(dòng)力輸入軸、第一離合器、第一傳動(dòng)軸、棘輪、棘爪、導(dǎo)柱、撥叉及滑移套筒，所述蓄能單元包括飛輪和渦卷彈簧，所述動(dòng)力導(dǎo)出單元包括第二傳動(dòng)軸、第二離合器及動(dòng)力輸出軸； 所述動(dòng)力輸入軸的一端與第一離合器的輸入端相連接，第一離合器的輸出端與第一傳動(dòng)軸的一端相連接；所述棘輪固定套裝在第一傳動(dòng)軸上，所述棘爪通過棘爪固定架安裝在基座上，棘輪與棘爪相配合，棘輪相對于棘爪反向可轉(zhuǎn)動(dòng)但正向不可動(dòng)； 所述第一傳動(dòng)軸的另一端通過滾針軸承與第二傳動(dòng)軸的一端相連接，所述飛輪固定套裝在第二傳動(dòng)軸上，飛輪設(shè)置為空心結(jié)構(gòu)，飛輪內(nèi)腔與第一傳動(dòng)軸相對應(yīng)；所述渦卷彈簧設(shè)置在飛輪內(nèi)腔，渦卷彈簧外端固接在飛輪內(nèi)腔圓周側(cè)壁上，渦卷彈簧內(nèi)端固接在第一傳動(dòng)軸上； 所述滑移套筒套裝在飛輪與棘輪之間的第一傳動(dòng)軸上，滑移套筒相對于第一傳動(dòng)軸可軸向移動(dòng)但不可轉(zhuǎn)動(dòng)；在滑移套筒軸向的內(nèi)側(cè)端面設(shè)置有爪牙，在飛輪軸向外側(cè)端面設(shè)置有爪孔，爪牙與爪孔相對應(yīng)；所述撥叉的一端與滑移套筒相連接，撥叉的另一端空套在導(dǎo)柱上，導(dǎo)柱通過導(dǎo)柱支撐架安裝在基座上； 所述第二傳動(dòng)軸的另一端與第二離合器的輸入端相連接，第二離合器的輸出端與動(dòng)力輸出軸相連接；在所述第二傳動(dòng)軸上固定套裝有閘輪，在閘輪外側(cè)設(shè)置有閘片，閘片與閘輪相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器，其特征在于:所述渦卷彈簧至少為一片，若干片渦卷彈簧沿軸向均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器，其特征在于:所述閘片通過閘片固定架安裝在基座上，閘片鉸接在閘片固定架上，在閘片與閘片固定架之間連接有復(fù)位彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器，其特征在于:所述動(dòng)力輸入軸、第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸及動(dòng)力輸出軸均通過軸承及軸承座安裝在基座上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渦卷彈簧與飛輪集成蓄能器，其特征在于:所述第一傳動(dòng)軸與滑移套筒配合段采用外花鍵軸結(jié)構(gòu)，滑移套筒內(nèi)筒壁設(shè)置為內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)，滑移套筒通過內(nèi)花鍵與第一傳動(dòng)軸外花鍵滑動(dòng)配合。
【文檔編號】F15B1/04GK203717477SQ201420044739
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】霍曉佩, 劉公雨, 馬明旭, 李海燕, 李小號, 趙群超, 趙薇, 孫少妮 申請人:東北大學(xué)