一种基于发条储能的刹车装置

1.本发明涉及发条储能技术领域，尤其涉及一种基于发条储能的刹车装置。


背景技术：

2.目前，大部分的电动车刹车系统都是采用摩擦制动原理的，而使电动车的动能全部转化为热量损失释放出去，现有技术中存在使用发条储能将动能进行储存再利用。
3.如专利授权公告号为cn105774769b的发明专利，公开了一种电动车刹车储能装置，包括空心轴，依次套装于空心轴上的左齿轮盘、发条和右齿轮盘，以及套装于左齿轮盘、发条和右齿轮盘外的外刹车盘；上述专利通过空心轴、左齿轮盘、发条、右齿轮盘和外刹车盘的设置，将动能以弹性势能的形式储存起来，蓄能、释能均稳定可靠；从而公开了在刹车装置中采用发条储能设置；又如专利授权公告号为cn102661374b的发明专利，公开了一种用于发条储能机构的释放装置，包括主动齿轮、从动齿轮、弹簧挡块、弹簧、销座、压杆、凸轮、安装板、销轴、滚轮和弹簧销；如上述专利所述，现有技术在刹车装置上使用的发条超储能机构，主要包括有内设涡卷弹簧的圆盘状盒体，以及盒体一侧固定连接的盒体中心轴，以及两侧与盒体转动连接的芯轴，通过涡卷弹簧往复卷绕和松散进行发条储能，但是在涡卷弹簧往复收卷和松散的过程中，涡卷弹簧的高速收卷或松散会因为摩擦而导致过热，会造成运动状态的涡卷弹簧损坏或降低使用寿命，而影响长时间使用的有效性。


技术实现要素：

4.基于背景技术的技术问题，本发明提出了一种基于发条储能的刹车装置。
5.本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置，包括圆盘状结构的盒体、芯轴和盒体中心轴，所述盒体内设置有卷绕于芯轴上的涡卷弹簧，所述盒体的两端位置均设置有环状结构的固定架，两个所述固定架之间可拆卸连接有多个水平放置的安装盒，所述安装盒内设置有换热管，所述换热管内有冷却液，所述盒体的圆周外壁开设有多个通孔。
6.优选的，所述盒体设置于两个固定架之间靠近盒体中心轴的一端位置，所述安装盒朝向盒体的侧壁穿透固定有多个换热片，所述安装盒朝向壳体的侧壁开设有多个气孔，所述气孔位于安装盒远离盒体的端部位置。
7.优选的，所述安装盒内壁位于换热片和气孔之间滑动设置有活塞块，所述安装盒一侧的两端均固定有安装架，所述安装架与活塞块之间连接有弹簧。
8.优选的，所述换热管设置于安装盒内远离盒体的侧边位置，所述活塞块的侧壁开设有与换热管滑动接触的滑孔，所述换热管的两端均伸出安装盒。
9.优选的，所述安装盒的两端之间转动连接有水平放置的连接杆，所述活塞块的侧壁开设有连接杆滑动接触的限位孔，所述连接杆外壁的两端均固定有锥齿轮一。
10.优选的，所述安装盒内侧壁与锥齿轮一对应的位置转动设置有固定轴杆，所述固定轴杆的外壁固定有与锥齿轮一啮合的锥齿轮二；所述活塞块的两端底部均固定有水平延
伸的延伸条，所述延伸条靠近固定轴杆的侧壁固定有等距离分布的齿块一，所述固定轴杆的外壁与齿块一对应的位置固定有环形阵列分布的齿块二。
11.优选的，所述连接杆的两端延伸出安装盒，且连接杆外壁的两端均固定有驱动轮，所述安装盒两端外壁与驱动轮对应的位置设置有发电机组。
12.优选的，所述连接杆外壁与换热片对应的位置开设有多个穿透设置的定位槽，且相邻两个定位槽垂直设置，所述定位槽的内壁固定有固定片。
13.优选的，所述固定片的两端均通过扭簧转动连接有活动片，所述固定片和活动片均采用换热材料制作。
14.优选的，所述连接杆外壁与气孔对应的位置固定有多组引流件，每组所述引流件设置有沿着连接杆外壁环形阵列分布的引流片，所述引流片向着靠近活塞块方向倾斜向上，所述引流片采用弹性材料制作，所述引流片的侧壁开设有多个穿槽，所述穿槽与连接杆的轴线垂直设置。
15.本发明中的有益效果为：本发明实施例中，通过盒体和内部的涡卷弹簧、芯轴和盒体中心轴及其他辅助机构实现刹车过程中的发条储能，并通过固定架在盒体外设置有多个换热管，并且配合盒体外部环形分布的通孔，而使盒体内涡卷弹簧往复卷绕和松散过程中产生的热量，从通孔散出，并通过外围分布的换热管进行快速降温冷却，而避免涡卷弹簧周围热量积结而导致过热，避免影响涡卷弹簧的使用寿命以及长期使用效果。
16.本发明实施例中，通过换热管进行降温，且随着快速升温过程时，腔室气压升高而向靠近气孔一端推动活塞块，使活塞块往复移动，以使安装盒内与换热片对应的腔室气流运动来提高降温速率，且使安装盒内与气孔对应的位置气流运动，而提高盒体侧边的气流运动，从而进一步提高对盒体以及其内部涡卷弹簧的散热降温效果，从而进一步提高实际发条储能长时间的有效性以及延长设备的使用寿命。
17.本发明实施例中，使驱动轮随着连接杆往复转动，通过现有技术常规发电机组的设置，而使涡卷弹簧往复作业的热量转为活塞块的机械运动，并将驱动轮的机械转动转化为电能储存，从而进一步提高储能效果。
18.本发明实施例中，活动片的侧壁在转动过程中会与换热管和换热片接触，从而使相邻位置固定片两端的活动片交替接触，以增加安装盒的气流运动以及增加换热片位置换热降温的变化性，从而进一步增强对盒体外围的降温散热效果；通过气流变化而使弹性材料制作的引流片张开，以辅助加速气流从气孔向外排出，而避免积结在安装盒内，从而进一步提高气流运动散热效果。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置的整体结构示意图；图2为本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置的固定架结构示意图；图3为本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置的安装盒整体结构示意图；图4为本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置的安装盒内部结构示意图；图5为本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置的连接杆结构示意图；图6为本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置的活塞块位置局部结构示意
图；图7为本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置的固定片和活动片结构示意图；图8为本发明提出的一种基于发条储能的刹车装置的引流片结构示意图。
20.图中：1盒体、101通孔、2芯轴、3盒体中心轴、4固定架、5安装盒、6换热管、7换热片、8活塞块、9气孔、10安装架、11弹簧、12连接杆、13锥齿轮一、14锥齿轮二、15延伸条、16驱动轮、17发电机组、18固定片、19活动片、20引流片、21穿槽。
实施方式实施例
21.参照图1-图3，一种基于发条储能的刹车装置，包括圆盘状结构的盒体1、芯轴2和盒体中心轴3，盒体1、芯轴2和盒体中心轴3同轴心设置，盒体中心轴3与盒体1的一端固定连接，芯轴2与盒体1另一端的中心通过轴承转动连接，盒体1内设置有卷绕于芯轴2上的涡卷弹簧，盒体1的两端位置均设置有环状结构的固定架4，固定架4与盒体1同轴心设置，固定架4与车体固定，固定架4内固定有与芯轴2和盒体中心轴3转动设置的轴套，两个固定架4之间可拆卸连接有多个水平放置的安装盒5，安装盒5的延伸方向与盒体1的轴线方向平行设置，安装盒5内设置有换热管6，换热管6内填充或流通有冷却液，盒体1的圆周外壁开设有多个通孔101，实际使用时，通过盒体1和内部的涡卷弹簧、芯轴2和盒体中心轴3及其他辅助机构实现刹车过程中的发条储能，并通过固定架4在盒体1外设置有多个换热管6，并且配合盒体1外部环形分布的通孔101，而使盒体1内涡卷弹簧往复卷绕和松散过程中产生的热量，从通孔101散出，并通过外围分布的换热管6进行快速降温冷却，而避免涡卷弹簧周围热量积结而导致过热，避免影响涡卷弹簧的使用寿命以及长期使用效果。
22.本发明中，参照图1和图3-图4，盒体1设置于两个固定架4之间靠近盒体中心轴3的一端位置，安装盒5朝向盒体1的侧壁穿透固定有多个换热片7，换热片7位于安装盒5靠近盒体1的端部位置，安装盒5朝向壳体1的侧壁开设有多个气孔9，气孔9位于安装盒5远离盒体1的端部位置，从而在实际使用时，盒体1内涡卷弹簧往复作业时产生的热量从通孔101分散出，通过外围分布的安装盒5靠近盒体1对应位置设置的换热片7，而使热量进入安装盒5内，并沿着轴线方向延伸从另一端位置的气孔9引出气体，而使靠近芯轴2位置空气流动并随着转动的芯轴2的转动而分散气流，从而进一步提高实际涡卷弹簧往复作业时热量的分散效果以及提高降温效率。
23.本发明中，参照图4-图6，安装盒5内壁位于换热片7和气孔9之间滑动设置有活塞块8，安装盒5一侧的两端均固定有安装架10，安装架10与活塞块8之间连接有弹簧11，换热管6设置于安装盒5内远离盒体1的侧边位置，活塞块8的侧壁开设有与换热管6滑动接触的滑孔，换热管6的两端均伸出安装盒5，从而使安装盒5在活塞块8靠近换热片7的位置构成相对密封的腔室，且腔室通过换热片7在涡卷弹簧作业时升温，并通过换热管6进行降温，且随着快速升温过程时，腔室气压升高而向靠近气孔9一端推动活塞块8，一方面增加换热片7位置与换热管6的接触区域以提高换热降温效率，另一方面在降温后活塞块8随着弹簧11回位，而使活塞块8往复移动，以使安装盒5内与换热片7对应的腔室气流运动来提高降温速
率，且使安装盒5内与气孔9对应的位置气流运动，而提高盒体1侧边的气流运动，从而进一步提高对盒体1以及其内部涡卷弹簧的散热降温效果，从而进一步提高实际发条储能长时间的有效性以及延长设备的使用寿命。
24.本发明中，参照图5-图6，安装盒5的两端之间转动连接有水平放置的连接杆12，活塞块8的侧壁开设有连接杆12滑动接触的限位孔，连接杆12外壁的两端与安装架10对应的位置均固定有锥齿轮一13，安装盒5靠近盒体1的内侧壁与锥齿轮一13对应的位置转动设置有固定轴杆，固定轴杆的外壁固定有与锥齿轮一13啮合的锥齿轮二14；活塞块8的两端底部均固定有水平延伸的延伸条15，两个延伸条15分别位于锥齿轮二14的两侧位置，两个锥齿轮二14设置于两个锥齿轮一13之间的位置，延伸条15靠近固定轴杆的侧壁固定有等距离分布的齿块一，固定轴杆的外壁与齿块一对应的位置固定有环形阵列分布的齿块二，从而实际在使用时，活塞块8因为换热的升温和降温变化而往复运动，而使两端位置的延伸条15随着活塞块8往复运动，以通过延伸条15与固定轴杆的齿块啮合以及两个延伸条15分布于两侧，而使往复移动的延伸条15带着两个锥齿轮二14转动，并通过锥齿轮二14和锥齿轮一13的啮合，而使两个锥齿轮一13同向转动；从而在活塞块8水平往复运动过程中带着连接杆12往复旋转，以通过连接杆12以及锥齿轮的旋转而增加安装盒5内的气体流通，从而进一步增加换热降温效果。
实施例
25.在实施例1的基础上，参照图1和图3，一种基于发条储能的刹车装置，还包括有，连接杆12的两端延伸出安装盒5，且连接杆12外壁的两端均固定有驱动轮16，安装盒5两端外壁与驱动轮16对应的位置设置有发电机组17，从而在实际使用时，使驱动轮16随着连接杆12往复转动，通过现有技术常规发电机组17的设置，而使涡卷弹簧往复作业的热量转为活塞块8的机械运动，并将驱动轮16的机械转动转化为电能储存，从而进一步提高储能效果。
实施例
26.在实施例1或实施例2的基础上，参照图5和图7，一种基于发条储能的刹车装置，还包括有，连接杆12外壁与换热片7对应的位置开设有多个穿透设置的定位槽，且相邻两个定位槽垂直设置，定位槽的内壁固定有固定片18，固定片18的两端均通过扭簧转动连接有活动片19，固定片18和活动片19均采用换热材料制作，实际使用时，固定片18和活动片19随着连接杆12圆周转动，且活动片19的侧壁在转动过程中会与换热管6和换热片7接触，从而使相邻位置固定片18两端的活动片19交替接触，以增加安装盒5的气流运动以及增加换热片7位置换热降温的变化性，从而进一步增强对盒体1外围的降温散热效果，有延长设备使用寿命且保证储能结构长时间使用的有效性。
27.本发明中，参照图5和图8，连接杆12外壁与气孔9对应的位置固定有多组引流件，多组引流件沿着连接杆12的轴线方向分布设置，每组引流件设置有沿着连接杆12外壁环形阵列分布的引流片20，引流片20向着靠近活塞块8方向倾斜向上，引流片20采用弹性材料制作，引流片20的侧壁开设有多个穿槽21，穿槽21与连接杆12的轴线垂直设置，从而在实际使用时，引流片20随着连接杆12转动，并在活塞块8向着靠近气孔9位置移动时，通过气流变化而使弹性材料制作的引流片20张开，以辅助加速气流从气孔9向外排出，而避免积结在安装
盒5内，从而进一步提高气流运动散热效果，而进一步增强对盒体1周围的散热降温效果。
28.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于发条储能的刹车装置，包括圆盘状结构的盒体（1）、芯轴（2）和盒体中心轴（3），所述盒体（1）内设置有卷绕于芯轴（2）上的涡卷弹簧，其特征在于，所述盒体（1）的两端位置均设置有环状结构的固定架（4），两个所述固定架（4）之间可拆卸连接有多个水平放置的安装盒（5），所述安装盒（5）内设置有换热管（6），所述换热管（6）内有冷却液，所述盒体（1）的圆周外壁开设有多个通孔（101）。2.根据权利要求1所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述盒体（1）设置于两个固定架（4）之间靠近盒体中心轴（3）的一端位置，所述安装盒（5）朝向盒体（1）的侧壁穿透固定有多个换热片（7），所述安装盒（5）朝向壳体（1）的侧壁开设有多个气孔（9），所述气孔（9）位于安装盒（5）远离盒体（1）的端部位置。3.根据权利要求2所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述安装盒（5）内壁位于换热片（7）和气孔（9）之间滑动设置有活塞块（8），所述安装盒（5）一侧的两端均固定有安装架（10），所述安装架（10）与活塞块（8）之间连接有弹簧（11）。4.根据权利要求3所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述换热管（6）设置于安装盒（5）内远离盒体（1）的侧边位置，所述活塞块（8）的侧壁开设有与换热管（6）滑动接触的滑孔，所述换热管（6）的两端均伸出安装盒（5）。5.根据权利要求3至4中任意一项所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述安装盒（5）的两端之间转动连接有水平放置的连接杆（12），所述活塞块（8）的侧壁开设有连接杆（12）滑动接触的限位孔，所述连接杆（12）外壁的两端均固定有锥齿轮一（13）。6.根据权利要求5所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述安装盒（5）内侧壁与锥齿轮一（13）对应的位置转动设置有固定轴杆，所述固定轴杆的外壁固定有与锥齿轮一（13）啮合的锥齿轮二（14）；所述活塞块（8）的两端底部均固定有水平延伸的延伸条（15），所述延伸条（15）靠近固定轴杆的侧壁固定有等距离分布的齿块一，所述固定轴杆的外壁与齿块一对应的位置固定有环形阵列分布的齿块二。7.根据权利要求6所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述连接杆（12）的两端延伸出安装盒（5），且连接杆（12）外壁的两端均固定有驱动轮（16），所述安装盒（5）两端外壁与驱动轮（16）对应的位置设置有发电机组（17）。8.根据权利要求6所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述连接杆（12）外壁与换热片（7）对应的位置开设有多个穿透设置的定位槽，且相邻两个定位槽垂直设置，所述定位槽的内壁固定有固定片（18）。9.根据权利要求8所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述固定片（18）的两端均通过扭簧转动连接有活动片（19），所述固定片（18）和活动片（19）均采用换热材料制作。10.根据权利要求6所述的一种基于发条储能的刹车装置，其特征在于，所述连接杆（12）外壁与气孔（9）对应的位置固定有多组引流件，每组所述引流件设置有沿着连接杆（12）外壁环形阵列分布的引流片（20），所述引流片（20）向着靠近活塞块（8）方向倾斜向上，所述引流片（20）采用弹性材料制作，所述引流片（20）的侧壁开设有多个穿槽（21），所述穿槽（21）与连接杆（12）的轴线垂直设置。

技术总结
本发明属于发条储能技术领域，尤其是一种基于发条储能的刹车装置，现提出以下方案，包括圆盘状结构的盒体、芯轴和盒体中心轴，所述盒体内设置有卷绕于芯轴上的涡卷弹簧，所述盒体的两端位置均设置有环状结构的固定架，两个所述固定架之间可拆卸连接有多个水平放置的安装盒，所述安装盒内设置有换热管，所述换热管内有冷却液，所述盒体的圆周外壁开设有多个通孔。本发明使盒体内涡卷弹簧往复卷绕和松散过程中产生的热量，从通孔散出，并通过外围分布的换热管进行快速降温冷却，而避免涡卷弹簧周围热量积结而导致过热，避免影响涡卷弹簧的使用寿命以及长期使用效果。使用寿命以及长期使用效果。使用寿命以及长期使用效果。


技术研发人员：陈飞 胡涛 朱丹宁
受保护的技术使用者：滁州学院
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/6/28