Зубчастий механізм акумулятора кінетичної енергії. Корисна модель

05.07.2016

Зубчастий механізм акумулятора кінетичної енергії

(57) Реферат:

Зубчастий механізм відноситься до передавальних механізмів. Він може бути використаний у приводах різних машин, робота яких пов’язана з зміною напрямку обертання одного з валів і зміною їх функціонального призначення, тобто перетворення ведучого вала в ведений і навпаки, наприклад, у гідравлічних акумуляторах кінетичної енергії. Відомий зубчастий механізм, що складається з двох передач, два колеса яких закріплені з можливістю обертання на валу двигуна, а два — жорстко на вихідному валу зубчастого механізму, два вільно обертаються зубчастих колеса на валу двигуна з внутрішніх сторін забезпечені кулачками з можливістю почергового з’єднання перемикаючим пристроєм з кулачковою муфтою, розташованої на тому ж валу з можливістю обертання разом з валом і переміщення вздовж валу. Цей механізм не може бути використаний в гідравлічному акумуляторі кінетичної енергії транспортного засобу, оскільки не може змінювати напрями обертання відповідних валів. У запропонованому зубчастому механізмі одна з передач забезпечена проміжним колесом.

Зубчастий механізм відноситься до передавальних механізмів. Він може бути використаний у приводах різних машин, робота яких пов’язана з зміною напрямку обертання одного з валів і зміною їх функціонального призначення, тобто перетворення ведучого вала в ведений і навпаки, наприклад, у гідравлічних акумуляторах кінетичної енергії.

Відомий зубчастий механізм головного приводу металорізального верстата (патент
42001, МПК В23D 9/00, В23Q 5/00. Опубл. 20.11.2004. Бюл.
32), що складається із корпусу з двома зубчастими передачами, два колеса яких закріплені з можливістю обертання на валу двигуна, а два — жорстко на вихідному валу зубчастого механізму, два вільно обертаються зубчастих колеса на валу двигуна з внутрішніх сторін забезпечені кулачками з можливістю почергового з’єднання перемикаючим пристроєм з кулачковою муфтою, розташованої на тому ж валу з можливістю обертання разом з валом і переміщення вздовж валу.

Основний недолік відомого зубчастого механізму полягає в тому, що при перетворенні валу з кулачковою муфтою з ведучого в ведений з одночасним зміною напрямку його обертання відбувається зміна напрямку обертання вихідного валу.

Завдання, на розв’язання якої спрямована корисна модель, полягає в тому, щоб при перетворенні валу з кулачковою муфтою з ведучого вала в ведений вал з одночасним зміною напрямку його обертання не відбувалося б зміни напряму обертання вихідного валу. Або, при певному напрямку обертання вала з жорстко закріпленими на ньому зубчастими колесами він передавав рух валу з кулачковою муфтою іншого напряму, а при зміні напрямку обертання вала з кулачковою муфтою, вал з двома жорстко закріпленими колесами не міняв би напрямки свого обертання.

Технічний результат, на досягнення якого спрямована запропонована корисна модель, це використання зубчастого механізму як елемента трансмісії транспортного технічного засобу (ТЗ) і як елемента приводу перетворення кінетичної енергії ТЗ при гальмуванні в енергію газо-гідравлічного акумулятора і навпаки, що дозволить економити паливо ТС.

Технічний результат досягається тим, що зубчастий механізм приводу акумулятора кінетичної енергії, що складається з двох зубчастих передач, два колеса яких закріплені з можливістю вільного обертання на валу двигуна, а два — жорстко на вихідному валу зубчастого механізму, два вільно обертаються зубчастих колеса на валу двигуна з внутрішніх сторін забезпечені кулачками з можливістю почергового з’єднання перемикаючим пристроєм з кулачковою муфтою, розташованої на тому ж валу з можливістю обертання разом з валом, і переміщення вздовж вала, одна з зубчастих передач забезпечена проміжним колесом.

Таке виконання зубчастого механізму дозволило при перетворенні валу з кулачковою муфтою з веденого вала в ведучий не змінювати напрямок обертання вихідного валу (вала з двома жорстко закріпленими колесами, як частини карданного валу).

На фіг. представлена схема пропонованого зубчастого механізму. Зубчастий механізм приводу акумулятора кінетичної енергії складається з корпусу 1, двох зубчастих передач, два колеса 2 і 3 яких закріплені з можливістю вільного обертання на валу двигуна, а два 4 і 5 — жорстко на вихідному валу зубчастого механізму. Два вільно обертаються зубчастих колеса 2 і 3 на валу двигуна (насоса) з внутрішніх сторін забезпечені кулачками з можливістю почергового з’єднання перемикаючим пристроєм 6 з кулачковою муфтою 7, розташованої на тому ж валу з можливістю обертання разом з валом і переміщення вздовж валу. Одна з зубчастих передач забезпечена проміжним колесом 8. Зубчастий механізм призначений для роботи в приводі з оборотним гідравлічним двигуном 9, який може працювати і в режимі гідравлічного насоса.

Зубчастий механізм працює наступним чином.

Вал з двома жорстко закріпленими колесами є карданним валом транспортного засобу. На початку гальмування перемикаючим пристроєм 6 і кулачковою муфтою 7 включається зубчасте колесо 3, яке приводить у рух вал гідравлічного насоса 9. Гідравлічний насос закачує рідина під високим тиском в газо-гідравлічний акумулятор (рані і далі — акумулятор кінетичної енергії) і який на схемі не показаний. При досягненні тиску рідини в акумуляторі кінетичної енергії необхідного значення, привід насоса відключається. При відправленні транспортного засобу(ТЗ) з місця і розгін рідина з акумулятора кінетичної енергії під високим тиском подається в гідравлічний насос, який в силу оборотності стає гідравлічним двигуном і який створює необхідний крутний момент. При цьому відбувається зміна напрямку обертання вала, на якому закріплені вільно обертаються колеса 2 і 3. Для того, щоб обертати колесо 4 в бік початкового обертання карданного вала, як і при гальмуванні, треба кулачкову муфту 7 з’єднати з колесом 2. Проміжне колесо 8 дозволяє зберігати напрям обертання колеса 4, тобто карданного валу, і прикладати додатковий момент до карданного валу, передающемуся від гідравлічного двигуна 9. Таким чином, при гальмуванні ТЗ акумулятор кінетичної енергії забирає частину кінетичної енергії ТЗ при гальмуванні шляхом передачі руху через зубчастий механізм (колеса 5 і 3) гідравлічному насосу 9 (перетворення кінетичної енергії руху ТЗ в енергію тиску рідини), який закачує рідина під високим тиском в акумулятор кінетичної енергії. При рушанні з місця і розгін ТЗ рідина з акумулятора кінетичної енергії під високим тиском надходить на гідравлічний насос, який (в силу оборотності) перетворюється в гідравлічний двигун і передає рух і відповідний момент через муфту 7 та зубчасті колеса 2, 8 і 4 карданного валу, на якому жорстко закріплені колеса 4 і 5. Отже, завдання, поставлене перед корисною моделлю, виконана, карданний вал зберігає своє початкове обертання; енергія, накопичена в акумуляторі кінетичної енергії використовується знову завдання для руху ТЗ, що дозволяє економити паливо ТС.

Зубчастий механізм акумулятора кінетичної енергії, що містить дві зубчасті передачі, два колеса яких закріплені з можливістю вільного обертання на валу двигуна, а два — жорстко на вихідному валу зубчастого механізму, причому закріплені на валу двигуна зубчасті колеса з внутрішніх сторін забезпечені кулачками з можливістю почергового з’єднання перемикаючим пристроєм з кулачковою муфтою, розташованої на тому ж валу з можливістю обертання разом з валом і переміщення вздовж вала, що відрізняється тим, що одна з зубчастих передач забезпечена проміжним колесом.

Короткий опис статті: акумулятор енергії

Джерело: Зубчастий механізм акумулятора кінетичної енергії. Корисна модель РФ 109430

Також ви можете прочитати