[实用新型]车辆重力动能利用装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆重力动能利用领域；特别涉及一种装有弹簧缓冲装置的轮轴车辆重力动能利用装置。

背景技术

轮轴车辆的应用，已有数千年的历史；滚动位移取代滑动位移，大幅度提高了运输中能量的利用率；但轮轴车辆运行中也只有很少一部分能量对车辆位移做功，加载的大部分能量都转变为车辆的重力动能；轮轴与承载厢体直接装配时，运行中产生的重力动能，由承载厢体经车轴由车轮传至路面，直接对路面冲击瞬间释放，使道路损坏，同时车辆颠簸，使车辆迅速疲劳破损；轮轴与承载厢体间加装弹簧缓冲装置，充气橡胶轮胎的应用，使重力动能缓冲释放，车辆的技术性能有了很大的提高，极大改善了乘坐的舒适性，延长车辆的使用寿命，减轻了对道路的损坏，能量效率也有所提高；在车辆产生的同时，人们就发现，较为平整的路面，能效大为提高(省力)；百年前，人们发明了轨道运输，使运输能效数倍提升，但既便是轨道运输，也不能消除重力动能的产生，在运输能耗中应占有极大比重；车辆运行重力动能的利用，很早就提到人们的日程上来；车辆轮轴或轮轴构架与车辆车厢构架间加装弹簧缓冲装置，将路面不平使车辆整体产生位移(重力动能)，转变为车辆轮轴与承载厢体间距离位置的变化，为车辆重力动能的利用产生了契机；人们提出了许多技术方案，但是到目前为止，还没有一种车辆重力动能利用装置进入应用领域；其原因有四，一、车辆重力动能是一种不定常短程位移运动，间有大幅度位移，应用简单技术手段直接用于推动车辆，其实用效果不佳；二、车辆重力动能利用装置采用棘齿装置时，棘齿有一个空走距离和空转角，棘齿各传动构件间间隙都使空走距离和空转角加大，车辆重力动能是一种不定常短程位移运动，实用效果必然不理想；另外棘齿装置噪音较大，棘爪、棘齿磨损大，技术上没有得到解决；三、应用活塞压缩空气，空气的迟豫时间较长，由于车辆重力动能是一种近似振颤不定常短程位移运动，实用效果不佳；四、用活塞压缩液体，液体在不是太高压力下，是一种不可压缩流体，势必造成压力极不稳定，装置不能正常工作；路况较差时使车辆的缓冲装置作用失效。另一方面，没有设置行程限位装置或作用不可靠，车辆动能利用装置无法正常工作。

发明内容

所述车辆重力动能利用装置由重力动能缓冲弹簧、行程限位装置、行程放大杠杆装置、棘齿装置、叠卷弹簧重力动能蓄释装置、发电机、储电池、牵引电动机和控制装置组成；所述重力动能缓冲弹簧为螺旋卷弹簧或叠板弹簧，装置在车辆车厢构架与车轴或轮轴构架间；为确保所述车辆重力动能利用装置正常运转，对车辆车厢构架与车轴或轮轴构架间最大和最小距离必须加以限定，在使用螺旋卷弹簧时对车辆车厢构架与车轴或轮轴构架间横向相对位置也要加以限制；本发明采用一体式行程限位装置(17、图7)，所述行程限位装置由上下两组结构相似行程缓冲限位器组装而成，轮轴构架与车厢构架间最小距离位置时，行程限位装置整体为一个圆筒形；下行程缓冲限位器(图6)由行程缓冲限位器支架19和上、下缓冲座构成，行程缓冲限位器支架由3个圆的六分之一弧长弧形长条钢板构成，行程缓冲限位器支架也可采用2个及3个及其以上个；下缓冲座23a为圆形短管，固装在下行程缓冲限位器的行程限位装置安装座22上，其内固装橡胶缓冲垫20，下缓冲座与行程缓冲限位器支架19为一体结构；上缓冲座24a由两短管套接焊装一体，即较大直径短管内径略大于较小直径短管外径，较大直径短管外径略小于下缓冲座内径，上缓冲座套接焊装在3个圆弧形行程缓冲限位器支架19上；所述上缓冲座较小直径短管上下截面焊接圆形钢板，较大直径短管向上开口，内固装橡胶缓冲垫20；上行程缓冲限位器(图5)结构与下行程缓冲限位器相似，安装位置相反，与同为3个行程缓冲限位器支架一体的上缓冲座外套21，内径稍大于下行程缓冲限位器上缓冲座较大直径短管外径，圆台形上缓冲座24b安装在上缓冲座外套21内，其外径稍小于下行程缓冲限位器上缓冲座较大直径短管内径，所述上缓冲座外套21和上缓冲座24b固装在上行程缓冲限位器的行程限位装置安装座22上，上行程缓冲限位器下缓冲座23b是一个外径稍小于下行程缓冲限位器下缓冲座内径的短管，套接焊装在3个圆弧形行程缓冲限位器支架19上，短管下截面焊接圆形钢板，上端面向上敝口，内固装橡胶缓冲垫；下行程缓冲限位器上缓冲座以上行程缓冲限位器支架为导框，上行程缓冲限位器下缓冲座以下行程缓冲限位器支架为导框；上下行程缓冲限位器套装在一起，上行程缓冲限位器由其行程限位装置安装座22安装在车辆车厢构架上，下行程缓冲限位器由其行程限位装置安装座22安装在轮轴构架上，以螺旋卷弹簧16为缓冲器的车辆可安装在螺旋卷弹簧内；所述行程限位装置不但可限制轮轴构架与车厢构架间最大和最小间距，同时限定两构架横向相对位置。