一种高续航能力的电动交通工具的制作方法与工艺

本发明属于车辆技术领域，具体涉及一种高续航能力的电动交通工具。

背景技术：
近年来，随着人们生活质量的不断提高，汽车逐步进入百姓家庭，成为广大人们的代步工具，同时越来越多的燃气排放污染了环境。在环保部门倡导绿色环保的背景下，各种用途的电动汽车应运而生。目前的电动汽车大多采用蓄电池储存的电能作为动力能源，其在实际应用中，最突显的问题就是续驶里程短。究其主要原因是因为电量有限，行驶时不能自我补充。对于电动汽车来说，消耗电能最多的两个过程是行驶与制动。拿行驶过程来说，电动汽车在行驶过程中，根据不同的道路情况所消耗的电能也是不同的。在平坦的公路上行驶所消耗的电能是稳定的、最少的；在路面有坑洼且具有坡度的公路上行驶消耗的电能是最多的。尽管大多数情况下，电动汽车是在路况较好的公路上行驶，但对于在道路情况较差的偏远地区行驶，以及经常长途往返与不同地区的电动汽车来说，整个行驶过程将消耗掉更多的电量，然而在原有电量不变的情况下，一次充电的续航里程大打折扣，因此较易延误行程。此外，汽车起步时的电流也较大，起步瞬间会消耗部分电量。拿制动过程来讲，电动汽车在行驶过程中，常需要根据交通路况信息来进行制动，这也是提高安全性的方式之一。而电动汽车的制动原理及过程主要是依靠踩下刹车踏板使真空泵产生负压力，负压力传递到刹车总泵，最终由刹车总泵控制刹车器制动刹车。这个过程中最重要的部件便是真空泵，真空泵在工作时需要电能维持，并且会消耗较多的电能。众所周知，在一次行驶过程中，往往会需要多次制动，而并非一次制动，由此便产生一个较为突出的问题：多次制动的后果是消耗更多的电能而使行驶里程减少。综上所述，如何在这两个重要过程中，减少电能消耗是目前研发人员最急需解决的问题之一。

技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高续航能力的电动交通工具，可以通过减少在复杂路况行驶及制动时电量消耗来提高续航能力。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高续航能力的电动交通工具，包括无级调速发动机、蓄电池、电动机、刹车臂和刹车总泵，其特征在于：还包括发电机、整流器、减速器、离心式离合器、轴套、制动主泵、制动盘、制动压盘、助力泵和制动分泵；发电机转轴与无级调速发动机的主轴联接，发电机通过整流器电联接蓄电池；离心式离合器包括主动轮毂、从动毂和离心块，减速器包括第一齿轮、第二齿轮、齿轮光轴、减速齿轮和拨叉；主动轮毂安装在无级调速发动机的主轴上，从动毂与第一齿轮固定在同一轴上，离心块设置在主动轮毂上；第二齿轮固定在电动机的输入轴上，第二齿轮的轮径大于第一齿轮的轮径，在第一齿轮和第二齿轮的同侧设置齿轮光轴，齿轮光轴上套设有减速齿轮，减速齿轮上联接拨叉，拨叉带动减速齿轮在齿轮光轴上移动，使减速齿轮啮合或者分离第一齿轮和第二齿轮；制动主泵的活塞杆铰接刹车臂，制动盘固定在电动机的输出轴上，制动压盘和轴套均活动套装在电动机的输出轴上，轴套上安装制动缸；制动缸活塞杆与制动压盘连接；助力泵与制动分泵相连通；制动分泵的活塞杆与刹车总泵的活塞杆相连。优选的，整流器通过开关与蓄电池连接。优选的，制动压盘上设置有滚轮，滚轮与助力泵的活塞杆端部相接触。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、由于无级调速发动机的主轴通过离合机构联接电动机的输入轴，一方面可使发动机的无级调速输出与电动机的无级变速相匹配；另一方面，由于发动机的主轴通过离合机构直接带动电动机旋转，在电动汽车加速或者爬坡行驶时，控制离合机构处于结合状态，由发动机来增补该行驶状态的动能需求，无需电动机增大其工作电流，利于维护电动机和蓄电池的使用寿命；并且动能直接作用于电动机，避免了现有技术中由于能量的多次转换所带来的能量流失。若电动汽车行驶在平缓路段时，则使离合机构处于分离状态，使电动汽车处于纯电动工作模式。2、制动压盘压紧制动盘后，制动压盘会随电动机的输出轴转动，从而压缩助力泵，使压力依次经由制动分泵、刹车总泵，最终作用在车轮上的刹车器，从而实现借助电动机的输出轴制动时的惯性力来控制刹车总泵工作，继而实现电动汽车稳定的助力刹车，此种方式既充分利用了惯性能量，避免了消耗电能，提高了能量的利用率。3、由于发电机经过整流器电联接蓄电池，可以在蓄电池的电量不足的情况下，启动发电机，经整流器为蓄电池充电，从而能够维持车辆继续前行，避免了在无市电供应的场所，由于蓄电池无法得以及时充电所带来的不便。附图说明图1是本发明混合助力装置的剖视图；图2是图1中A-A处的剖视图；图3是图1中的C向视图；图4是本发明助力制动装置的示意图；图5是图4中B-B处的剖视图；图6是本发明发电装置电联接示意图。图中标记为：1、无级调速发动机；1.1、发动机；1.2、变径皮带轮；1.3、主轴内端；1.4、主轴外端；2、电动机；2.1、输入轴；2.2、输出轴；3、离心式离合器；3.1、主动轮毂；3.2、从动毂；3.3、离心块；4、减速器；4.1、第一齿轮；4.2、第二齿轮；4.3、齿轮光轴；4.4、减速齿轮；4.5、拨叉；5、制动压盘；6、刹车总泵；7、刹车臂；8、制动主泵；9、制动盘；10、发电机；11、机架；12、滚轮；13、倒行制动分泵；14、制动缸；15、倒行助力泵；16、前行助力泵；17、前行制动分泵；18、推架；19、开关；20、蓄电池；21、整流器；22、皮带传动机构；23、轴套。具体实施方式下面结合附图实施例，对本发明做进一步描述：如图4和5所示，为实现电动汽车在前行和倒行过程中的助力刹车，将助力泵分为前行助力泵16和倒行助力泵15，制动分泵分为前行制动分泵17和倒行制动分泵13。前行助力泵16连通前行制动分泵17，倒行助力泵15连通倒行制动分泵13，前行制动分泵17的活塞杆和倒行制动分泵13的活塞杆均通过推架18联接刹车总泵6的活塞杆。刹车臂7安装在机架11上，制动主泵8的活塞杆铰接在刹车臂7上。制动盘9安装在输出轴2.2上，制动压盘5和轴套23均活动套装在输出轴2.2上，制动压盘5能在输出轴2.2上沿轴向方向移动。轴套23上固定制动缸14，制动缸14与制动主泵8通过油管连接；制动缸14的活塞杆与制动压盘5连接，并能推动制动压盘5压紧制动盘9，使制动压盘5随制动盘9一同转动。制动压盘5上设置滚轮12，滚轮12的前进侧圆弧面与前行助力泵16的活塞杆相接触、另一侧的圆弧面与倒行助力泵15的活塞杆相接触。本发明中，活动套装是指采用常规滚动轴承或间隙配合的方式，可以使两连接件之间产生相对转动的一种安装方式。因此，在车辆正常行驶时，输出轴2.2转动，但制动压盘5和轴套23均不转动。只有当踩下刹车踏板后，制动压盘5压紧制动盘9时，输出轴2.2的转动惯性才会带动制动压盘5一起转动。由于输出轴2.2可以加工成阶梯轴，且在阶梯形状部位倒角以减少应力集中，因此可将轴套23放置于阶梯结构处以阻止轴套轴向移动，因此制动缸14的活塞杆可以推动制动压盘5前后移动。此处所述仅仅是机械设计中常规的设计方式，故不再作赘述。如图3和6所示，为了减少空间和重量，将常规发电装置中的动力驱动部分去掉，而采用无级调速发动机1作为动力驱动装置，如此以来，无级调速发动机1既能用作助力又能用来发电。具体实例为：发电机10的转轴通过常规皮带传动机构22连接无级调速发动机1的主轴外端1.4，此处不作赘述。发电机10经过整流器21电联接蓄电池20，整流器21通过开关19联接蓄电池20。如此以来，无级调速发动机1启动时只要按下开关19，使整流器21与蓄电池20之间形成闭合回路，无级调速发动机1产生的机械能便会通过发电机10源源不断地转化成电能并输送到蓄电池20中。此外，蓄电池20出现电量不足时，可以立刻启动无级调速发动机1和开关19，经整流器21为蓄电池20充电，从而能够维持车辆继续前行，避免了在无市电供应的场所，由于蓄电池20无法得以及时充电所带来的不便。如图1和2所示，助力驱动装置具体实例为：离心式离合器3安装在无级调速发动机1与减速器4之间。减速器4包括第一齿轮4.1、第二齿轮4.2、齿轮光轴4.3、减速齿轮4.4和拨叉4.5。发动机1.1与变径皮带轮1.2构成无级调速发动机1，无级调速发动机1的主轴内端1.3联接离心式离合器3的主动轮毂3.1，离心式离合器3的从动毂3.2联接第一齿轮4.1，在电动机2的输入轴2.1上联接第二齿轮4.2，第二齿轮4.2的轮径大于第一齿轮4.1的轮径，在第一齿轮4.1和第二齿轮4.2的同侧设置齿轮光轴4.3，齿轮光轴4.3上套设有减速齿轮4.4，减速齿轮4.4上联接拨叉4.5，拨叉4.5带动减速齿轮4.4在齿轮光轴4.3上移动，使减速齿轮4.4啮合或者分离第一齿轮4.1和第二齿轮4.2。无级调速发动机1由发动机1.1和变径皮带轮1.2构成，也可以选用其它结构形式的无级调速器，只要使发动机1.1实现无级调速输出即可，并不限于其具体的结构形式。本发明中的助力驱动装置及发电装置均安装在机架11上，采用常规方式固定，此处不做赘述。本发明工作原理和工作过程如下：电动汽车在遇到爬坡或者加速时，可以由电控系统检测电动机2的工作电流，当工作电流达到预设值时，控制无级调速发动机1启动，也可以由驾驶员人工控制无级调速发动机1启动，带动离心式离合器3的主动轮毂3.1转动。同时，按下开关19接通充电回路，此时无级调速发动机1产生的机械能通过发电机10转变为电能并通过整流器21储存到蓄电池20中，使得在助力时也进行充电。如图1所示，当无级调速发动机1的转速达到一定值时，联接在主动轮毂3.1上的离心块3.3在转动离心力的作用下向外移动，最终和安装在离心块3.3外围的从动毂3.2结合，产生摩擦力，从而带动与从动毂3.2相联接的第一齿轮4.1转动。此时，通过拨动拨叉4.5带动减速齿轮4.4沿齿轮光轴4.3移动，减速齿轮4.4与第一齿轮4.1和第二齿轮4.2同时啮合，将无级调速发动机1的动能直接传递给电动机2，由输出轴2.2传递给车桥，形成助力，使电动机2仍以正常值电流输出驱动车辆常速爬坡。当爬坡或者加速结束时，减速齿轮4.4沿齿轮光轴4.3向相反的方向移动，断开第一齿轮4.1与第二齿轮4.2间的联接，电动汽车恢复为纯电动驱动方式；同时通过电控系统或者人工停止无级调速发动机1的运转，联接在主动轮毂3.1上的离心块3.3由于失去离心力的作用下被弹簧压回中心，离心式离合器3的主动轮毂3.1与从动毂3.2分离，助力结束，此时再次按下开关19断开充电回路，充电也随之结束。上述离心式离合器3联接在无级调速发动机1和减速齿轮4.4之间，使无级调速发动机1直接带动离心式离合器3，未经减速齿轮4.4减速，仍处于较高转速状态，在离心式离合器3的体积一定的情况下，会产生更大的离心力，从而增大主动轮毂3.1和从动毂3.2之间的摩擦力，便于传递更大的功率；而且还可以减小离心式离合器3的体积，减小助力装置的空间。离心式离合器3可以使无级调速发动机1与电动机2结合或者分离，若没有拨叉4.5或者其它结构的脱齿机构，无级调速发动机1关闭后，离心式离合器3分离，电动机2连带的减速齿轮4.4仍在转动，并将原来的减速传动转变为增速传动，会增加电动机2的能量消耗和加大传动噪音。在蓄电池20的电量不足时，驾驶员手动打开开关19，同时将无级调速发动机1启动起来，输出电能经过整流器21充给蓄电池20，从而使蓄电池20可以继续为电动机2提供电能，带动车辆前行。等到达目的地或者具有市电供应的场所，驾驶员则可关闭开关19和无级调速发动机1，由市电通过充电器为蓄电池20充电。只要无级调速发动机1启动，同时闭合开关19即可产生电流并进行充电。无须充电时，需先断开开关19，再关闭无级调速发动机1，以此保护发动机等相关设备。电动汽车在前行过程中，踩下刹车踏板时，刹车臂7推压制动主泵8的活塞杆，使制动主泵8向制动缸14中泵油，制动缸14的活塞杆推动制动压盘5向制动盘9方向移动，将制动压盘5的摩擦面与制动盘9盘面接触，使制动压盘5压紧制动盘9并跟随制动盘9一同转动，在制动压盘5转动的过程中，滚轮12推动前行助力泵16的活塞杆回缩，将其内的液压油泵入前行制动分泵17中，此时前行制动分泵17的活塞杆伸出，带动刹车总泵6工作，进行刹车。刹车结束松开刹车臂7后，刹车臂7带动制动主泵8回位，此时制动缸14的活塞杆回缩带动制动压盘5复位，从而使制动压盘5脱离制动盘9。前行助力泵16在其弹簧的作用下使活塞杆复位，前行制动分泵17和刹车总泵6也复位，等待下一次刹车操作。可见，只需驾驶员通过刹车踏板对刹车臂7施加较小的力，同样可以实现稳固地刹车。电动汽车在倒行过程中，踩下刹车踏板时，同样使制动主泵8工作向制动缸14中泵油，制动缸14的活塞杆推动制动压盘5向制动盘9方向移动，使制动压盘5摩擦面压紧制动盘9盘面跟随制动盘9一同反转。在反转的过程中，滚轮12推动倒行助力泵15的活塞杆回缩，将其内的液压油泵入倒行制动分泵13中，使倒行制动分泵13的活塞杆伸出，带动刹车总泵6工作，进行刹车。刹车结束松开刹车臂7后，制动主泵8和制动缸14复位，制动压盘5摩擦面脱离制动盘9盘面，而后倒行助力泵15、倒行制动分泵13和刹车总泵6也均复位。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。