本发明专利技术涉及一种制动能量回收和释放装置，它包括均具有空腔的内环和外环且所述内环直径小于外环，内环与外环的空腔内有液态流体；内环与外环之间有所述液态流体通过的导流通道，所述内环、外环和导流通道中的至少一个与转动轴连接，导流通道与内环和外环的连接处设有阀门。本发明专利技术提供的制动能量回收和释放装置，利用液态流体在两个空心环内的流动，实现了制动减速和启动加速的效果，该装置适用于频繁制动和启动的设备或工作状态，可辅助提高制动和启动力。此外，本发明专利技术还公开了一种汽车制动能量回收和释放装置，包括上述制动能量回收和释放装置，该制动能量回收和释放装置与车轮联动，具有节能降耗的效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制动能量回收和释放
技术介绍
频繁制动和启动的设备，比如城市中行进的汽车，刹车时，车体的动能被转化成刹车片的热量，白白浪费掉，启动并加速是个完全耗能的过程，特别是交通拥堵时，能源浪费更为严重，而交通工具中，启动加速的能耗，要比移动相同距离的匀速运动消耗更多的能量。类似的情景还有很多，如电梯、工业自动化装配等，都会频繁的制动和启动，只能白白浪费掉大量的能源。频繁加速减速的设备还有很多，如冲床，2冲程柴油机的压缩/做功过程等，存在受力不匀，从而不得不加大惯性设备的质量，造成的无谓开支，必然地增加能耗。常见的制动能量回收方法，如是汽车的刹车，通常是利用电机做发电机，给车轮制动作用力，把电机发出来的电储存到蓄电池中，或者用弹性装置把刹车的能量储存在弹簧中，等待释放。还有空气压缩储能，电容、飞轮储能、液压、发条盘等储能方式。但是存在结构复杂、损耗、需要额外做功等各方面的缺点，是行业所共知的。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种制动能量回收和释放装置，该装置适用于频繁制动和启动的设备或工作状态，可辅助提高制动和启动力。为解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是：包括均具有空腔的内环和外环且所述内环直径小于外环，内环与外环的空腔内有液态流体；内环与外环之间有所述液态流体通过的导流通道，所述的导流通道包括回流通道和流出通道，液态流体在回流通道中由外环向内环流动，液态流体在流出通道中由内环向外环流动，所述内环、外环和导流通道中的至少一个与转动轴连接，导流通道与内环和外环的连接处设有阀门。制动前，液态流体在内环内。制动时，液态流体通过打开的阀门依靠惯性从内环向外环流动，在此过程中，液态流体对导流通道产生反向推力，从而使转动轴作用于传动部实现减速。启动时，高速沿轴绕动的流体被阀门截流，流体沿着导流通道流动的趋势给导流通道一个推力并向内环流动，在此推力的作用下，转动轴开始转动加速，从而达到提高制动和启动力的目的。作为优选的技术方案，所述内环、外环、导流通道内部均为真空。作为优选的技术方案，流出通道与内环连接处设流出通道主动阀门、与外环连接处设流出通道被动阀门；回流通道与外环连接处设回流通道主动阀门、与外环连接处设回流通道被动阀门。作为优选的技术方案，所述的内环内部设有可开闭的内环扰动片，外环内部设有可开闭的外环扰动片。扰动片的作用是保持流体与转动轴的角速度相同。对于内环扰动片，当外环的液态流体回流至内环时，在降低流体的速度的同时，增加启动效果，保持流体与转动轴的角速度相同，以便下次流体从内环流向外环时，有一定的离心力。当流体全部流回内环后，则不必继续使得流体减速，否则会增加能耗，此时内环扰动片选择关闭，即使继续减速，也允许内环的流体继续流动。对于外环中的扰动片当内环的液态流体流出到外环时，在提高流体速度的同时，增加制动效果。作为优选的技术方案，所述的内环和外环同圆心设置，所述的回流通道沿内环外径的切向设置，所述的流出通道沿内环、外环的半径设置，能过进一步提高制动和启动效果。作为优选的技术方案，所述的液态流体与内环、外环和导流通道内壁不浸润。浸润与不浸润现象是一种发生在固体和液态流体之间的物理现象，产生的原因可以用分子力作用解释，当液态流体与固体接触时，在接触面形成一个液态流体薄层，这个液态流体薄层叫做附着层。附着层内部的分子同时受到液态流体分子和固体分子的吸引。如果固体分子对液态流体分子的引力小于液态流体分子之间的分子密度，此时附着层内的分子相互作用表现为引力，液面呈现收缩的趋势，便形成了不浸润现象。液态流体与内壁不浸润使得液态流体不会附着于内壁表面，流体的流动性更好，可以实现较长时间内不会由摩擦损失能量，转动惯量不会大幅度降低。作为优选的技术方案，所述的液态流体为水银，所述的内环、外环和导流通道内壁表面为玻璃。水银具有密度大，表面张力大、凝固点低，常温下是液态，耐高温、散热好、成本低的优点，水银与玻璃不浸润，相比其它液态流体，水银的理化性质更稳定，不易变质，无需经常更换。本专利技术提供的制动能量回收和释放装置，利用液态流体在两个空心环内的流动，实现了制动减速和启动加速的效果。其结构简单，成本低，控制简单，磨损小。可应用于汽车、钻头等具有转轴且需要频繁减速、加速的装置中。本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种汽车制动能量回收和释放装置。基于以上制动能量回收和释放装置的构思，本专利技术提供的一种汽车制动能量回收和释放装置，包括上述制动能量回收和释放装置，该制动能量回收和释放装置与车轮联动。该制动能量回收和释放装置的基本结构包括均具有空腔的内环和外环且所述内环直径小于外环，内环与外环的空腔内有液态流体；内环与外环之间有至少一个使所述液态流体通过的导流通道，所述内环、外环和导流通道中的至少一个与转动轴连接，导流通道与内环和外环的连接处设有阀门。本专利技术与制动系统中的车轮是联动关系，所述的转动轴与汽车的转动部件连接，转动部件可以是汽车制动系、传动系中对车轮具有加速和减速的转动部件。此外，作为优选的技术方案，本专利技术所述的汽车制动能量回收和释放装置包括信号控制中心和制动踏板感应器，所述的制动踏板感应器与制动踏板和信号控制中心连接，用于感应制动踏板状态并将信号传给信号控制中心；所述的信号控制中心与阀门连接，用于接收的制动踏板感应器信号并控制阀门开闭。本专利技术所述的汽车制动能量回收和释放装置，通过制动能量回收装置中流体在内外环中的流动，实现制动能量的回收和释放，提高了制动力和启动力，具有节能降耗的效果。附图说明图1是本专利技术制动能量回收和释放装置制动时的示意图。图2是图1所述的装置启动时的示意图。图3是本专利技术另一种结构的制动能量回收和释放装置制动时的示意图。图4是图3所述的装置启动时的示意图图5是本专利技术汽车制动能量回收和释放装置的连接示意图。图6时本专利技术制动能量回收和释放装置的剖面图。1-内环，2-外环，3-液态流体， 41-回流通道，42-流出通道，5-转动轴，61-流出通道主动阀门，62-流出通道被动阀门，63-回流通道主动阀门，64-回流通道被动阀门，71-内环扰动片、72-外环扰动片，8-信号控制中心，9-制动踏板感应器，10-制动踏板，11-总控开关，12-倒车挡感应器，13-驻车制动感应器，14-换挡装置，15-驻车制动装置。具体实施方式图1-图2所示的制动能量回收和释放装置包括均具有空腔的内环1和外环2且所述内环1直径小于外环2，内环1与外环2的空腔内有液态流体3；内环1与外环2之间有所述液态流体3通过的导流通道，所述的导流通道包括回流通道41和流出通道42，液态流体在回流通道41中由外环2向内环1流动，液态流体在流出通道42中由内环1向外环2流动，所述内环1、外环2和导流通道中的至少一个与转动轴5连接（图6），导流通道与内环1和外环2的连接处设有阀门。内环1、外环2、导流通道内部均为真空。阀门的作用是控制流体的流出和回流，阀门可采用电磁阀、单向阀等本领域技术人员可理解的多种形式。优选地，如图1和图2所示，流出通道42与内环连接处设流出通道主动阀门61、与外环连接处设流出通道被动阀门62；回流通道41与外环连接处设回流通道主动阀门63、与内环连接处设回流通道被动阀门64。流出通道主动阀门61和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制动能量回收和释放装置，其特征在于：包括均具有空腔的内环（1）和外环（2）且所述内环（1）直径小于外环（2），内环（1）与外环（2）的空腔内有液态流体（3）；内环（1）与外环（2）之间有所述液态流体（3）通过的导流通道，所述的导流通道包括回流通道（41）和流出通道（42），液态流体在回流通道（41）中由外环（2）向内环（1）流动，液态流体在流出通道（42）中由内环（1）向外环（2）流动，所述内环（1）、外环（2）和导流通道中的至少一个与转动轴（5）连接，导流通道与内环（1）和外环（2）的连接处设有阀门。
【技术特征摘要】
1.一种制动能量回收和释放装置，其特征在于：包括均具有空腔的内环（1）和外环（2）且所述内环（1）直径小于外环（2），内环（1）与外环（2）的空腔内有液态流体（3）；内环（1）与外环（2）之间有所述液态流体（3）通过的导流通道，所述的导流通道包括回流通道（41）和流出通道（42），液态流体在回流通道（41）中由外环（2）向内环（1）流动，液态流体在流出通道（42）中由内环（1）向外环（2）流动，所述内环（1）、外环（2）和导流通道中的至少一个与转动轴（5）连接，导流通道与内环（1）和外环（2）的连接处设有阀门。2.根据权利要求1所述的制动能量回收和释放装置，其特征在于：所述的内环（1）、外环（2）、导流通道内部均为真空。3.根据权利要求2所述的制动能量回收和释放装置，其特征在于：流出通道（42）与内环连接处设流出通道主动阀门（61）、与外环连接处设流出通道被动阀门（62）；回流通道（41）与外环连接处设回流通道主动阀门（63）、与内环连接处设回流通道被动阀门（64）。4.根据权利要求3所述的制动能量回收和释放装置，其特征在于：所述的内环（1）内部设有可开闭的内环扰动片（...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓春，杭星光，张忠，
申请(专利权)人：张晓春，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15
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