專利名稱：一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機車動力再生節(jié)能裝置領域，特別是涉及一種利用壓縮空氣的壓力勢能形式來儲存經(jīng)轉(zhuǎn)換后的動能并能在機車啟動時助力前進的一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置。
背景技術：
目前已擁有將壓縮空氣作為動力源運用于驅(qū)動汽車和其他交通運輸工具的相關技術，也有使用壓縮空氣作為能量儲存介質(zhì)的相關技術；同時，機車類的制動方式采取以摩擦片摩擦制動為主，這樣的制動模式具有制動快的優(yōu)點，但是具有能量浪費的缺點；現(xiàn)有的再生制動以動能-電能方式轉(zhuǎn)換，適用于電氣化的鐵路列車，但對于傳統(tǒng)的燃油型機車組， 使用電機再生制動成本較高，具有添加電機發(fā)電設備及儲電設備自重較重的缺點。對于行程較固定、減速及制動點也固定的機車來說，摩擦制動的熱耗散所產(chǎn)生的能量浪費是值得回收并且可以再生的。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題在于針對通過摩擦制動的機車，摩擦制動的熱耗散能量浪費以及現(xiàn)有技術中動能-電能方式轉(zhuǎn)換回收摩擦制動產(chǎn)生的熱能，添加電機發(fā)電設備及儲電設備成本高且增加機車自重的缺陷而提供的一種利用空氣壓縮的反作用力作為制動力并以其壓力勢能形式來儲存從機車動能轉(zhuǎn)換而來的能量并在機車啟動時將能量再生為動力并助力前進的再生制動及助力一體化裝置。本實用新型再配以摩擦式制動，制動安全平穩(wěn)；能量回收效率高；裝置自重可控制在較輕范圍；可運用范圍廣，可以運用于多種機車以及其他交通工具。本實用新型所要求解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置，包括傳動齒輪組、機車制動部件組、高壓氣罐、機車助力部件組；所述齒輪組的一端固接在機車車軸上，其另一端分別連接機車制動部件組和機車助力部件組，所述接機車制動部件組和機車助力部件組都和高壓氣罐連通。所述傳動齒輪組包括固接在機車車軸上的第一錐齒輪，與第一錐齒輪嚙合的第二錐齒輪，與第二錐齒輪共軸的第一齒輪，在上、下方分別與第一齒輪嚙合的第二齒輪、第三齒輪。所述機車制動部件組包括第一離合器、第一聯(lián)軸器、雙螺桿空氣壓縮機；第一離合器與第二齒輪同軸，雙螺桿空氣壓縮機內(nèi)部有壓縮機陽轉(zhuǎn)子和壓縮機陰轉(zhuǎn)子，第一離合器通過聯(lián)軸器與壓縮機陽轉(zhuǎn)子的軸連接，雙螺桿空氣壓縮機一側(cè)安裝有空氣進氣管，另一側(cè)通過壓縮空氣出氣管與高壓氣罐連通。所述機車助力部件組包括第二離合器、第二聯(lián)軸器、高壓空氣發(fā)動機；第三齒輪與第二離合器同軸，第二離合器通過第二聯(lián)軸器與高壓空氣發(fā)動機的軸連接，高壓空氣發(fā)動
3機一側(cè)裝有廢氣出氣管，另一側(cè)通過高壓空氣出氣管與高壓氣罐連通。所述壓縮空氣出氣管上裝有止回閥。所述高壓空氣出氣管上裝有承壓電磁閥。由于采用了如上的技術方案，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下特點配以摩擦式制動，制動安全平穩(wěn)；能量回收效率高；裝置自重可控制在較輕范圍；可運用范圍廣， 可以運用于多種機車以及其他交通工具。

圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。如圖1所示，本實用新型包括機車車軸1 ；若干傳動齒輪組(示意圖中包含第一錐齒輪2，第二錐齒輪3，第一齒輪4，第二齒輪501，第三齒輪502)；第一離合器601 ；第二離合器602 ；第一聯(lián)軸器701 ；第二聯(lián)軸器702 ；雙螺桿空氣壓縮機8，壓縮機陽轉(zhuǎn)子801，壓縮機陰轉(zhuǎn)子802 ；空氣進氣管16 ；壓縮空氣出氣管9 ；止回閥10 ；高壓氣罐11 ；承壓電磁閥12 ； 高壓空氣出氣管13 ；高壓空氣發(fā)動機14 ；廢氣出氣管15。機車平穩(wěn)運行時，第一離合器601和第二離合器602分別處于分離狀態(tài)，雙螺桿空氣壓縮機8和高壓空氣發(fā)動機14分別停止工作，承壓電磁閥12關閉。機車以一定速度運動至某?？空军c前某固定的制動起始點，此時機車的動力設備已停止向機車提供動力，機車靠自身慣性前進。此時進入本裝置的制動模式。制動模式第一離合器601經(jīng)人工或自動控制系統(tǒng)閉合，機車的動能經(jīng)過第一錐齒輪2，第二錐齒輪3，第一齒輪4，第二齒輪501，第一離合器601，第一聯(lián)軸器701傳遞給壓縮機陽轉(zhuǎn)子801，壓縮機陽轉(zhuǎn)子801及壓縮機陰轉(zhuǎn)子802對由空氣進氣管16進入的空氣進行壓縮進入壓縮空氣出氣管9經(jīng)止回閥10進入高壓氣罐11，此時高壓氣罐11內(nèi)的壓力低于壓縮空氣出氣管9內(nèi)的空氣壓力，當高壓氣罐11內(nèi)的壓力逐漸增大后，抑制壓縮機陽轉(zhuǎn)子801和壓縮機陰轉(zhuǎn)子802轉(zhuǎn)動的抗力隨之逐漸增大，制動產(chǎn)生的減速趨勢增大，當高壓氣罐11內(nèi)的氣壓達到預設定值時，經(jīng)人工或自動控制系統(tǒng)斷開聯(lián)軸器601，并采用摩擦式制動至速度為零。機車再次啟動后，切換至助力模式。助力模式當運行至預設定速度時，經(jīng)人工或自動控制閉合第二離合器602以及開啟承壓電磁閥12，高壓壓縮空氣經(jīng)承壓電磁閥12通過高壓空氣出氣管13進入高壓空氣發(fā)動機14，高壓空氣發(fā)動機14利用壓縮空氣做功產(chǎn)生扭力依次經(jīng)第二聯(lián)軸器702，第二離合器602，第三齒輪502，第一齒輪4，第二錐齒輪3，第一錐齒輪2并最終傳遞給機車車軸1 提供機車起步階段的助力，以節(jié)約能量。以上顯示和描述了實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求1.一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置，其特征在于，包括傳動齒輪組、機車制動部件組、高壓氣罐、機車助力部件組；所述齒輪組的一端固接在機車車軸上，其另一端分別連接機車制動部件組和機車助力部件組，所述機車制動部件組和機車助力部件組都和高壓氣罐連通。
2.如權利要求1所述的一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置，其特征在于， 所述傳動齒輪組包括固接在機車車軸上的第一錐齒輪，與第一錐齒輪嚙合的第二錐齒輪， 與第二錐齒輪共軸的第一齒輪，在上、下方分別與第一齒輪嚙合的第二齒輪、第三齒輪。
3.如權利要求1所述的一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置，其特征在于， 所述機車制動部件組包括第一離合器、第一聯(lián)軸器、雙螺桿空氣壓縮機；第一離合器與第二齒輪同軸，雙螺桿空氣壓縮機內(nèi)部有壓縮機陽轉(zhuǎn)子和壓縮機陰轉(zhuǎn)子，第一離合器通過聯(lián)軸器與壓縮機陽轉(zhuǎn)子的軸連接，雙螺桿空氣壓縮機一側(cè)安裝有空氣進氣管，另一側(cè)通過壓縮空氣出氣管與高壓氣罐連通。
4.如權利要求1所述的一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置，其特征在于， 所述機車助力部件組包括第二離合器、第二聯(lián)軸器、高壓空氣發(fā)動機；第三齒輪與第二離合器同軸，第二離合器通過第二聯(lián)軸器與高壓空氣發(fā)動機的軸連接，高壓空氣發(fā)動機一側(cè)裝有廢氣出氣管，另一側(cè)通過高壓空氣出氣管與高壓氣罐連通。
5.如權利要求3所述的一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置，其特征在于， 所述壓縮空氣出氣管上裝有止回閥。
6.如權利要求4所述的一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置，其特征在于， 所述高壓空氣出氣管上裝有承壓電磁閥。
專利摘要本實用新型公開的一種機車用動力再生型制動及助力一體化裝置，通過齒輪組回收機車動能，并通過雙螺桿空氣壓縮機將回收的機車動能轉(zhuǎn)化成空氣勢能儲存起來。當壓縮空氣達到一定壓強，產(chǎn)生的反作用力抑制雙螺桿空氣壓縮機作用，并最終起到制動機車的作用。當機車啟動時，釋放壓縮空氣，壓縮空氣膨脹做功帶動高壓空氣發(fā)動機，進而驅(qū)動機車。本實用新型裝置自重可控制在較輕范圍，配以摩擦式制動，制動安全平穩(wěn)；能量回收效率高，應用范圍廣，可運用于多種機車以及其他交通工具上。
文檔編號B60T1/10GK201951437SQ20112001792
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權日2011年1月20日
發(fā)明者姚冀海 申請人:上海攬鑫節(jié)能科技有限公司