专利名称:车辆热耗机械能再生装置的制作方法
一种交通车辆热耗机械能再生装置，特别是一种可用来测量车辆载重量的利用液压蓄能器的热耗机械能再生装置。
目前世界上在车辆上应用的热耗机械能再生装置，分为四种类型①.飞轮式再生制动；②.把惯性能变为气压能的再生装置；③.把惯性能变成电能的再生装置；④.把惯性能变为液压能的再生装置。第一种飞轮较重，较大，节能效率低，第二种需结构复杂的空气压缩机，第三种，需大容量蓄电池、发电机和电动机，成本较高，第四种比第三种结构简单，重量轻，成本低，比前两种效率高。如法国专利FR2332460，该装置具有蓄能器，油箱，与车辆机械联接的液控离合构件和逻辑电路，充液用一个定量油泵，放液用变量油马达，此外，还有三个电磁换向阀控制，有传递力及工作容积变化的四个传感器和五个控制油缸，三个与电压信号成比例的压力型元件等，脚踏板控制贮能。由于其制动开始时，普通刹车仍起主要作用，致使部分惯性动能通过摩擦片放热而损耗掉，故效率较低，同时，结构较复杂，成本较高。
本创造的任务是提供一种把惯性能变成液压能的新型热耗机械能再生装置，其结构简单，工艺性好，成本低廉，节能效率高，操作方便，还可使制动减速平稳，减少废气及噪音污染，便于车辆安装使用。
本发明是以如下的方式实现的该再生装置中，具有蓄能器，油箱，与车辆和泵(或马达)机械联接的离合构件。该离合构件，可以是电磁式、液控式或气控式的离合器，静片与油马达(或泵)相联接，动片与传动轴或有轨车辆的动力轴和非动力轴相联接；也可以是一个液控式或气控的可和轮胎外表面离合的装有小型油马达的往复移动支架还可以是将车辆鼓式制动器中摩擦片去掉，在制动蹄上安装一组油马达，液控或气控，制动蹄张开时，制动鼓内表面使油马达驱动轮转动，传递动力，制动蹄收缩时，油马达停止工作。在蓄能器和离合构件之间连有充液时可作泵用，放液时可作马达用的定量油马达或变量油泵，在蓄能器和定量油马达或变量油泵之间连有控制泵或马达充液时作泵用，放液时作马达用的换向阀。换向阀和离合构件均受控制电路的控制，车辆制动时，使离合器工作，泵或马达向蓄能器充油，将车辆的惯性能以液压能的形式贮存起来，车辆需起步或加速时，再将此液压能释放出来，变成车辆的动能。装置中还具有放液终止时能自动切断蓄能器和马达(泵)间油路并使离合构件离开的压力控制元件，例如压力继电器或顺序阀。还具有车辆停止时能自动切断蓄能器和马达(泵)间油路并使离合构件离开的压力控制元件，例如下面提到的改装的单指针式差压表，或其他差压式控制元件或压力继电器。
在蓄能器出口并联有振动能回收装置，它包括单出杆油缸和方向控制阀，该方向控制阀，可以包括三个单向阀，也可以包括四个单向阀和一个二位三通电磁换向阀。由于各种车辆行驶特点不同，车身振动大小也各异，故有的车辆也可不并联该振动能回收装置。
最简单的再生制动装置具有一个普通的定量油马达或一个变量油泵，一个三位四通换向阀和一个在放液终止时能使离合构件自动分离的压力控制元件，例如压力继电器或顺序阀，安装有可以实现换向阀动作，离合构件离开与接合的控制元件。例如下面提到的经改装的单指针式差压表或其他差压式控制元件或压力继电器。
上面提到的定量油马达可以是齿轮油马达或柱塞式定量油马达，变量油泵用柱塞式变量油泵或叶片式变量油泵。
上述的定量油马达可以是一组或多组。每组可包括二个参数相同的定量油马达或一个三齿轮马达，并具有使定量油马达高压时串联，低压时并联的压力控制元件和换向阀，该压力控制元件可以是压力继电器，也可以是顺序阀，该顺序阀可以电磁控制或液控。还具有随制动或起步时所需力矩的增加，使参加工作的马达元件组数可依次增多的控制元件，它可以是安装在踏板下面的一个或多个行程开关，踏板下移可依次将开关压合，控制对应的马达元件组依次参加工作；也可以是与杆件联接的可顺序接通多组马达工作的阀类元件，如换向阀或顺序阀等。
为方便司机操作，上述控制电路中控制离合构件及换向阀工作的按钮或行程开关，可安装在制动踏板和油门踏板的表面或下面，也可安装在操纵手柄上或与之相连的杆件上。
所说的振动能量回收装置，在单出杆油缸和蓄能器之间具有和节流阀并联的实现卸荷充液的顺序阀。该回收装置，一般设多套，如汽车货斗下可设四套，每个轮上面一套，安装在原减震器的位置上。在各振动能量回收装置汇合后的输出管路中，串连有可将单出杆油缸进出油口封死的一个三位三通换向阀，分油路中具有可测出每个单出杆油缸内压力(即显示各车轮重力分配情况)，从而可测出车辆实际载重量的压力重力表。
本热耗机械能再生装置，不仅结构简单，成本低廉，制造方便(主要系标准元件所组成)，节能效率高，节油，制动减速平稳，减少起步时废气和噪音污染。如增加振动能量回收装置，还可使节能效率更有提高，提高车辆承载能力和钢板弹簧寿命。例如普通的双门大客车重8.5吨，空档滑行时(初速30公里／小时)每制动停车一次约有270千焦的能量可供贮存，装置总效率取最低值0.64，起步时该系统所放出的能量相当于17.1克汽油燃烧后所产生的能量。客车在两个站牌之间(400米计)燃烧汽油73克，400米内仅制动一次，节能效率即为23.3％。城市公共汽车大都是铰接式的，其重量大都在14吨以上，车速25公里／小时，节油按20克／次计算，一年工作320天，每天行驶8小时，则一年中可节油3.2吨／辆·年。假定全国共有十万辆，全部装上后一年节油32万吨，价值3亿元以上。
振动能量回收装置的节能效果也很显著。如果单出杆油缸是参照解放CA－10B车上的减震器参数改制成的，设车身自由振动频率为120次／分，振幅平均值为8mm，那么正常充液状态中每行驶2.5分钟就可向蓄能器输入12.06升高压油液，这些油液可使一个容量为25升。初压力为110kg／cm2的蓄能器压力升高到212.5kg／cm2，如果其转变成动能的效率为0.8，则将油液全部放出后所产生的动能相当于燃烧15克汽油所产生的能量，节油达到8％。
下面结合实施例及附图，对本创造加以详细描述。
图1是可测吨位的轻型车辆热耗机械能再生装置液压油路原理图；图2是测量车辆载重吨位的数值显示元件原理图图3是传动离合构件及马达的一种安装结构图；图4是三齿轮马达结构示意图。
参见图3，突缘〔37〕既可采用原传动轴上的突缘零件改制，也可是一个套筒类自制零件，安装紧固到机车的动力轴或非动力轴上，只要车辆行走它就转动。当电磁离合器〔11〕不通电时，件〔37〕通过切向键〔36〕带动着齿轮〔13〕，〔12〕连接盘〔44〕及〔11〕的动片一起空转；当〔11〕通电时，其动片与静片吸合，从而把件〔11〕，连接轴〔40〕，套筒〔46〕以及油马达〔10〕和〔14〕连接为一体转动。托板〔38〕和支架〔41〕，〔45〕是保证转动件具有相对正确位置的架体。传动离合部件，油马达或变量油泵均装在一个架体上，与车辆转动着的轴相联接时该架体的一端可绕轴转动，另一端由摆杆〔43〕悬挂在车架上。在摆杆的两端各装有一个联接座〔42〕，其中一个紧固在车架上，另一个紧固在托板〔38〕上，件〔37〕随传动轴作任意方向的微量移动时，摆杆也相应地作任意方向微量摆动，丝毫不会影响各个转动件的正确传动位置。从安装上还应保证摆杆〔43〕只受压力，〔37〕转向(前行时从大端看)是顺时针方向转动时其安装位置如图3所示，如果是逆时针转向时，须将图3中的安装位置绕件〔37〕旋转180°。如能生产出图4所示的三齿轮马达，就可用一个三齿轮马达代替图3中的件〔10〕，〔14〕，〔45〕，〔46〕，〔40〕也可作相应的简化。摆杆〔43〕与托板〔38〕的B面之夹角一般在5°－30°之间，它对托板两侧由于重力不平衡所造成的扭矩起抵消的作用。护罩〔39〕可防尘和盛装润滑油。
其工作过程及状态说明如下(一).车辆的制动与停止。
车辆在正常行程状态，具有一定的速度，此时，控制图1中电磁换向阀〔17〕、〔18〕的电磁铁以及电磁离合器〔11〕的线圈断电。油路中的件〔23〕是由一个单指针式，差压表改制而成，在其指针的零位和左摆后所接触的位置各加一个触点，引出导线，连接电路中有关元件，并在指针转轴上引出一根导线，连接电路正极。此时，其指针处于零位。yk3也可用其他差压式控制元件代替。两个压力继电器yk1和yk2的均处于断开位置。件〔13〕只带动件〔12〕并通过件〔44〕联接和离合器的动片一起空转，马达不工作。该状态为待充态。
(1).制动时的低压充液。此时，司机抬起油门踏板，在摘档的同时按一下变速箱操纵手柄上的按钮，或者是将右脚移到制动踏板上，轻轻触压踏板表面上的按钮，此时踏板并没有向下移动。摩擦片与制动鼓之间并无摩擦发生。但也会发出制动的信号，电磁铁线圈2DT，3DT和离合器通电，制动灯亮，司机不需向下踩压制动踏板，就可使车辆减速。此时，车辆的惯性动能通过齿轮〔13〕、〔12〕及离合器〔11〕驱动两个作“油泵”用的齿轮马达转动，使动能转变为液压能。两个马达的进油口O1，O2都与油箱〔19〕联接，出油口P1、P2都经〔17〕，〔18〕以及节流阀〔22〕与蓄能器〔26〕相通，两个并联马达向蓄能器充液，其充液流量是两个马达输出流量之和。马达〔14〕，〔10〕的泄漏流量流经单向阀〔15〕、〔8〕分别回到进油口O1、O2，在马达参与工作的所有充液状态中都是这种流向。马达轴端如密封差可加强。
(2).制动时的高压充液。随着充液的进行，件〔26〕的压力不断上升，差压表〔23〕只要有液体向件〔26〕流入(在件〔22〕两端产生压力差)，它的指针就向左摆动，从而发出电信号，使电路中的部分元件通电，低压力值的压力继电器yk2在开始充液后立即动作(其动作压力值比蓄能器的预充氮气压力值高出3－4kg／cm2即可)，当件〔26〕内的压力升高到接近齿轮马达最高压力额定值的时候，继电器yk1动作，发出信号使3DT断电。其它元件一律保持低压充液时工作状态。这时，来自油箱〔19〕的低压油从件〔14〕的O1口流入，增压后从P1口流出，又进入件〔10〕的O2口进行第二次升压，最后从P2口流入〔26〕进行高压充液，这时两个齿轮马达串联，每个马达承受压力为蓄能器压力的一半，输出是一个马达的流量。件〔21〕溢流阀对油路起安全保护作用，使〔26〕内的压力升高到一定数值就不再继续升高。但该状态一般时间很短。此外，电路中还装有可实现下坡充液贮能，上坡释放能量的自动延时控制的水银式下坡开关和水银式上坡开关，每个开关都是由两粗一细三段玻璃管充入适量水银而构成，还有电极触头。在水平路面平稳行驶时，粗管与路面呈垂直状态，细管与路面相平行并与车架纵梁的安装方向基本相同。所谓自动延时控制，就是由于粗、细管径的差值较大，水银从一个粗管流入另一个粗管并上升到一定高度，需要一段延迟时间，当车辆通过较短的坡路所需时间只要不超过这段延迟时间，水银开关就不起作用，以防止不必要的减速和加速。这样一来，只有当下坡坡路和长度达到一定值时，水银开关才会将有关电路自动接通，实现低压充液和高压充液状态，以控制下坡速度的增加。
(3).停止充液。当车辆受到油马达的阻力矩最终停车时，对件〔26〕的充液也就停止，yk3两端的压差消失，指针自动摆回零位，发出电信号，使电路中的2DT和DLM断电，高压油液便被封闭在〔26〕中，虽然〔18〕、〔21〕以及其它元件都不可避免地有泄漏，但由于液控单向阀〔27〕的存在截断了件〔18〕、〔21〕泄漏流量的去路，件〔14〕的O1口在上一状态中是与油箱相连通，一时不会将〔27〕打开，故〔27〕能起到一定的保压作用。
有时司机也可据情况使车辆由减速制动转为空档滑行或由减速转为慢速行驶以及车辆下坡之后遇到平路匀速行驶，这时只需将右脚抬离制动踏板表面，车辆虽然仍处于运行之中，但照样实现2DT和DLM断电的停止充液状态。当装置处于停止充液状态或车辆停止运行时，这时没有必要让电路中的元件长期通电。全部断电的方式有以下三种第一种是打开司机门，被车门所压合着的按钮弹开，整个系统全部断电，再关上司机门也不会再通电，这很适合司机下车的情况；第二种是按动某一个附加按钮，但按动之前司机的右脚就离开制动踏板和油门踏板，不得再去踩压，否则，车辆会出现倒行或起步；第三种是打开总控制开关，所有按钮及开关全部断电失灵，待重新起步之前再合上开关。
(二).起步或加速。
(1)、起步或加速的高压放液。处于停止充液状态的车辆需要起步或加速时，轻轻踩压油门踏板表面的按钮或行程开关，挂上前进挡，此时油门踏板并没有向下移动，油门并没有加大，但因为按钮或开关的接通也会发出信号，使电路中的1DT和DLM通电，这时高压油液从件〔26〕中放出，经件〔22〕、〔18〕而流入〔14〕的O1口，从P1口流出，再经件〔17〕流入O2口，最后从P2口流出到油箱。虽然跟高压充液时的流向一致，但从O2口流入的是高压油液，从P2口流出的是低压油液，从压力值大小上与充液时相反。此时，油路中件〔10〕、〔14〕将件〔26〕内的液压能转变成动能，并通过件〔11〕、〔12〕、〔13〕传递到传动轴上推动车辆前进。该状态一般时间了很短。
车辆处于充液状态时，只要触压油门踏板上的按钮或行程开关，便可以跃过停止充液状态，而直接转入到上述的高压放液状态中来，车辆相应地也就从减速或匀速直接转入了加速。此外，在停止充液状态中，只要车辆遇到上坡路面，并具有一定的坡度和长度，上坡水银开关就会自动地发出电信号，使本装置也转变为高压放液状态。该状态中，马达〔14〕、〔10〕的泄漏流量，流经单向阀〔16〕、〔9〕分别回到出油口P1、P2，在马达参与工作的所有放液状态中都是这种流向。在高压充液态和本状态中，可调整各单向阀压簧预压力，改变泄漏流量，使件〔14〕和〔10〕的进出口压差趋于相等。
(2).起步或加速的低压放液。
当件〔26〕随着油液的放出，使其压力降低到单个油马达的额定值时，yk1自动弹回，发出电信号，使3DT通电，这时两个齿轮马达便由高压放液时的“串联放液”变为“并联放液”了。高压油液从O1和O2同时流入。低压油液又从P1和P2同时流出到油箱。同样，当车辆还处于低压充液状态的时候，触压油门踏板上的按钮和行程开关，便可跳过中间所有的工作状态，而直接转入到低压放液状态中来，刚刚开始减速的车辆又马上转入加速行驶。
件〔26〕内的油液即将放完的时候，yk2作弹回动作，将电路系统全部断电，可转入待充态。
(三).其他几种特殊状态。
(1).紧急充液状态。车辆行程中不管装置处于哪一种工作状态，遇有紧急情况时司机只要用力踩压制动踏板，就可以使装置迅速转入到该状态中来。也就是说紧急充液状态具有显著的排它性特点。其控制信号由安装在制动踏板下面的行程开关发出，踏板向下稍一移动，它便闭合，使DLM、2DT、3DT(yk1不动作时)通电。此时，不仅件〔10〕、〔14〕被接通发挥其制动作用，而且，各种交通车辆中的摩擦片或其它的马达元件组也相继发挥制动作用。所以，此状态又可称为二次制动充液，依次还可有三次、四次。若有摩擦片时它只在最后一次中起作用。司机应注意的是，踩制动踏板的力不必过大过猛，防止车轮在路面拖滑。因为车辆是拖滑时刹车效果比车轮滚动时低得多。
其它马达元件组在重型的交通车辆中如需要联入时，只须将各马达元件组的O1、O2、P1和P2四个油口各连接一个向马达内流进油液时呈截止态的液控单向阀，然后再与图1中件〔10〕、件〔14〕的同名油口相联接，使马达元件组与组之间呈并联联接关系。不工作的马达元件组不影响正在工作着的元件组。当需要某一新元件组工作时，离合构件接通的同时，该组中的液控单向阀由于控制口通入了高压油液而全部打开，从而进一步增大了作用力矩。有几个待用的马达件组，就在制动踏板下备有几个行程开关。油门踏板下做同样安装，从而在高压放液状态中进一步增大起步力矩。当车辆停止前进时，司机抬起制动踏板，DLM及通电的电磁铁断电，装置由紧急充液状态自动转入停止充液状态。
(2).转向充液状态电路中的转向充液开关是专门实现该状态的，它安装在转向开关的正下方，跟转向开关结构相同，并且开关方向一致，紧靠在一起，车辆在转向行驶之前，司机在搬动转向开关的同时，开关也被连带着一起同向搬动。但无论搬到哪一方，开关都会使DLM和电磁铁通电。这时司机只须抬起油门踏板，不去踩压制动踏板，就可实现在制动充液减速中转向的理想行驶情况。转向结束之后，如果车辆马上就可加速时，司机的右脚只要轻踩油门踏板，那么在搬回转向开关和转向充液开关同时，装置就自动地转入了释放液压能的高压放液或低压放液状态，从而使车辆加速。如果转向后车辆不需要加速，在搬回开关之前，司机的右脚离开油门踏板，相应地也就使装置由转向充液状态转入停止充液状态。
(3).倒行放液状态。装置处于高压待充态时，只要挂上倒挡用右脚去触压踏板上的按钮，就会发也电信号，使2DT和DLM通电，油路中件〔26〕内的高压油液流经P2、O2、P1和O1口而进入油箱，带动齿轮马达以及传动轴反向旋转。同样，当压力降低后3DT又通电，马达由串联变并联。由于件〔27〕的低压阻滞作用，该状态尽量不用。
(4).自动放液状态当车辆匀速行驶，装置处于待充态时，司机的右脚一直是踩在油门踏板上。由于振动能回收装置的存在(下面有详细说明)，它不断地向蓄能器〔26〕内充入高压油液，使其压力不断上升。当上升到一定数值时，系统就会自动转入前面的状态——高压充液态，yk1动作发出电信号，将电路中的1DT、8DT和DLM全都接通，系统在转入高压放液状态的同时，还会自动地把车辆发动机油门关小，减小了供油量，可使车辆稳定行驶。为使能量释放慢一些，3DT可一直处于断电状态。
(5).提高放液状态。在车辆正常行驶时，如前方遇到较陡的一小段上坡路，水银开关来不及接通就会爬到坡顶。此时蓄能器〔26〕已贮有油液但继电器yk1尚未动作，司机可用右脚脚尖去踩压某一按钮，右脚脚仍留在油门踏板上，电路中通电的元件与上一个状态相同，但油液流向及马达转向相反。此时车辆不加大油门就增加了一个前进的动力矩，促使车辆加速闯过坡路，抬起右脚尖，该状态随即结束。
(6).切断状态。当制动节能系统因使用过久出现故障时，司机只需打开总控制开关，将件〔28〕换向阀板拉力中间位置，整个制动再生装置即停止工作。振动能回收装置输出的高压油液，也从连接〔28〕的管路中流回油箱。车辆按原有的操纵方式行驶，不会发生因制动再生装置损坏而使车辆抛锚的现象。如采用拉线，拉动件〔28〕时，驾驶员不用离开座位；也不用停车就可完成切断状态的转换。考虑到该装置可在不同种类的车辆上安装使用，可采用手动和脚踏两种控制方式。具体到一种交通车辆，选用一种即可。如对汽车一类的车辆采用脚踏为宜。该控制方式符合司机的操作习惯，右脚只要轻轻触压制动踏板，车辆就减速，再去触压油门踏板，车辆就加速。这就降低了司机劳动强度(汽车上制动踏板踏力可达七十公斤)。
(四).振动能量回收。
振动能量回收装置主要是由图1中的元件〔1〕－〔7〕共七个元件组成，其中单向阀〔6〕与蓄能器〔26〕相连接，它只允许该系统向〔26〕内充入高压油液，而不允许件〔26〕内的液体流回装置中。单向阀〔7〕则是向装置提供低压油液的，它与油箱〔19〕相通。装置中的单出杆油缸〔1〕是用来取代减震器的，并且可用减震器改制而成，但改制后应保证其安装尺寸不变，原减震器活塞上的窄小孔隙必须全部封死，并在强度提高后的筒壁两端各开一个通油孔，其安装位置与原减震器完全相同，可对支架予以加强。一般来说每个车桥上都安装有两个振动能量回收装置，彼此各相独立。互不影响，在图1中就安装有四个这样的装置。其工作情况有如下四种(1).振动充液。车辆在平直的公路上行驶时，四个装置中的电磁铁4DT、5DT、6DT、7DT处于断电状态，由于车辆的振动，车身与车桥之间的距离缩短时，件〔1〕中活塞的运动为压缩行程，此时，没有低压油液向装置中补充，装置的连接方式为差动连接，所排出的油液容积只是活塞杆部分的容积。而在活塞运动方向相反的拉伸行程中，单向阀〔7〕被打开，由油箱〔19〕给件〔1〕的无杆腔提供低压油液，有杆腔流出的高压油液经件〔6〕全部输出。可见，上述两个行程中都有高压油液向外输出，并且都是流经件〔34〕节流阀而充入蓄能器〔26〕中，顺序阀〔35〕在该状态中始终是关闭着的。此时，件〔4〕在该状态中的作用与件〔5〕、〔7〕的作用相重复，件〔3〕不起作用。
下面对其特性进行分析讨论件〔26〕只要有油液充入，其压力就应该升高，但由于该件的容量足够大，充液流量很小，所以短时间内压力增加的量值相对于总压力值来说是非常微小的。对于振动中的一个行程来讲，我们不妨忽略这个压力增量，认为件〔26〕中的压力是一个常量Po，并忽略活塞运动中的摩擦阻力，则单出杆油缸的总阻尼力F总可表示为F总＝Po·S＋△P·＝F＋△F式中S代表活塞运动时的有效作用面积，压缩行程中它的值等于活塞杆截面面积S1，拉伸行程中其值为有杆腔作用面积S2，件〔1〕从结构上都保证使S2＞S1，那么，正常充液状态恰好能满足原减震器的压缩阻尼力小，拉伸阻尼力大的特性要求。
由于恒值阻力F＝Po·S与振动速度的大小毫无关系，减振阻力△F＝△P·S的值，完全是由于振动才引起的，所以，构成F总的两个分力从性质上来说是截然不同的。我们不妨把转换缸〔1〕看作是由两个元件组合而成的，其中一个是恒值阻力元件，另一个是减震元件。通过有关振动和流体力学方面的理论推导可以得出增装恒值阻力元件之后，其阻尼振动频率没变，但使得振幅进一步衰减了，更快趋于稳定。
另一方面，提高F值后还会进一步减轻悬架实际承受的压力和冲击力，从而使得车辆的承载能力得到提高。弹性元件的寿命也会因之而大大延长。当然，F的提高必须限制在一定的范围内，要考虑元件〔1〕两端连接强度的允许，及件〔26〕压力值对制动蓄能的备用予留、并保证释放液压能时车速尽量平稳。前面的自动放液状态就是专为限制F的最高值而设计的。
(2).强制充液。在前面紧急充液状态和转向充液状态中，由于惯性力的作用，车身会向前。向转向的外侧突然倾斜，这两种倾斜都会给单出杆油缸〔1〕带来大幅度的压缩和伸张，并给车辆的悬架一个很大的冲击力。为了增加液压能的输出，使这一冲击能量被件〔26〕吸收的更多一些。此时，振动能量回收装置油路方向控制阀包括一个二位三通电磁换向阀〔2〕和五个单向向阀〔3〕、〔4〕、〔5〕、〔6〕〔7〕。上述紧急充液转向充液两个状态中，在完成原动作的同时，还使4DT、5DT、6DT、7DT全部通电，使件〔1〕在压缩行程中，无杆腔排出的油液经件〔5〕。件〔6〕而全部向外输出，不再是差动连接的形式了，并且低压油液此时是经件〔3〕向有杆腔充入，在拉伸行程中则是经件〔4〕，件〔6〕向件〔26〕充液，低压油液仍是经件〔7〕流入。
由于该状态是与制动再生装置同时工作，所以，强制充液的设置还会有效地提高件〔10〕、件〔14〕的制动力矩，使车辆尽快地减速。另外还可以改善车辆的转向特性，稳定转向半径，提高承载能力。
振动能量回收装置在有轨车辆上应用时，不会出现大幅度的振动，所以只具有正常充液状态，没有强制充液。相应地就可把图1中的元件〔2〕以直通油管代替，元件〔3〕、〔4〕及与其直接连接的管路也都省去，只剩下三个单向阀〔5〕、〔6〕、〔7〕与件〔1〕联接成上一状态中的差动联接方式。
(3).凸凹充液。当车辆行驶中遇到近于搓板路的凸凹不平路面时，即使车速很慢也还会使车身剧烈颠簸，为了避免悬架系统击穿(碰撞缓冲块)，提高输出油液的流量，司机可以暂时地把电路中的凸凹充液开关搬动，使电路中的4DT、5DT、6DT、7DT通电，振动能回收装置按紧急充液和转向充液中的方式单独工作，制动再生装置不工作。该状态持续一段时间之后再搬回凸凹充液开关。此时，只要司机的右脚仍踩在油门踏板上，装置马上就可自动转入高压放液状态。
(4).卸荷充液。在节流阀〔34〕一旁还并联有可实现卸荷充液的顺序阀〔35〕。当车身振幅达到一定值时(例如3厘米)，不管振动能回收装置处于哪种工作状态，顺序阀〔35〕都要自动打开，从而减小油液沿程压力损失△P的值，降低减震阻力△F，使车身所受的冲击力变小。
我们不妨假设一种△P，△F都减小到零的极限情况，那时元件〔1〕只剩下一个恒值阻力F＝Po·S，活塞移动到任何一个位置它都要受到这个不变的阻力值。当件〔1〕处于压缩行程中，力F只抵消车身重力中恒定的一部分，这时如果车轮又突然新增了一个向上的冲击力时，这时力F中拿不出任何一点力来抵消这个冲击力，而全部由悬挂中的弹性元件把冲击力吸收了去，也就是说，恒力F不能够把额外的冲击力传到车身上来，因此，降低车身所受冲击力的唯一有效的方法，就是减小△P和△F的值。
(五)、车辆载重量测量。
在各个振动能量回收装置汇合后的输出管路中，还串联有一个三位三通换向阀〔28〕，在分油路中还具有可测量每个单出杆油缸内压力。显示出各车轮重力分配情况；从而可测出车辆实际载货重量的压力重力表。在装载货物之前，司机先将图1中三位三通手动换向阀〔28〕由图示位置板拉至左位，但在板拉的过程中，换向阀〔28〕必定经过中间位置使四个单出杆油缸全部卸荷，也就是说在搬至左位时，缸内油压已经降到接近于零值了。此时车辆的空车重量全部由悬挂装置来承受，再往车上装载货物时，由于各个单出杆油缸的出油口均被封死，而变成了刚性的支承元件。因此，所装货物的重量将由四个油缸通过升高缸内油液的压力来全部承受，我们只须旋转显示元件〔29〕中的压力表开关，分别测量P6，P7，P8及P9四个压力值及重力值的大小，就可得知装载货物的重量及其各车轮重力分配的情况。所谓压力重力表，只是在压力表上的压力数值外面再添加上相应的重力数值即可，并且两个数值只差一个比例常数，当单出杆油缸按图示正常充液时的差动联接方向联接时，该比例常数就是活塞杆的截面面积。如果再设置一个按钮和一个小中间继电器，只将电路中的4DT、5DT、6DT和1J接通，那么，按动按钮后比例常数就是无杆腔活塞的作用面积了，此时换向阀〔28〕也可改为电磁控制或采用标准元件组合而成。
权利要求
1.一种车辆热耗机械能再生装置，它主要包括蓄能器[26]，油箱[19]与车辆机械联接的离合构件[11]，其特征是在蓄能器[26]和离合构件[11]之间连有充液时可作泵用，放液时可作马达用的定量油泵[10]，[14]，在蓄能器和定量油马达或变量油泵之间连有受电路控制的使泵或马达充液时作泵用放液时作马达用的换向阀[17]、[18]，并具有放液终止时或车辆停止时能自动切断蓄能器和马达(泵)间油路并使离合构件离开的压力控制元件[23]、[24]，在蓄能器[26]和油箱[19]之间连有安全溢流阀[21]。
2.如权利要求
1所述的再生装置，其特征是所说的定量油马达是齿轮油马达或柱塞式定量油马达，变量油泵是柱塞式变量油泵或叶片式变量油泵。
3.如权利要求
1所述的再生装置，其特征是所说的定量油马达是一组或多组，每组包括两个参数相同的定量油马达或一个三齿轮马达，并具有使定量油马达高压时串联，低压时并联的压力控制元件〔25〕和换向阀〔17〕，〔18〕，还具有随制动或起步所需力矩的增加，使参加工作的马达元件可依次增多的控制元件。
4.按权利要求
1所述的装置，其特征是控制电路中控制离合构件及换向阀工作的按钮或行程开关，安装在制动踏板和油门踏板的表面或下面。
5.按权利要求
1所述的装置，其特征是控制电路中具有下坡时充液贮能的下坡水银式开关和上坡释放液压能的上坡水银式开关。
6.按权利要求
1，2，3，4或5所述的装置，其特征是在蓄能器出口并联有单出杆油缸〔1〕和方向控制阀。
7.按权利要求
6所述的装置，其特征是所说的方向控制阀是一个可在大幅度振动强制充液状态中增加液压能输出的二位三通电磁铁换向阀〔2〕和五个单向阀〔3〕〔4〕〔5〕〔6〕〔7〕。
8.按权利要求
6所述的装置，其特征是在单出杆油缸和蓄能器之间具有和节流阀〔34〕并联的实现卸荷充液的顺序阀〔35〕。
9.按权利要求
6所述的装置，其特征是在多个振动能量回收装置汇合后的输出管路中，串连有可将单出杆油缸〔1〕进出油口封死的一个三位三通换向阀〔28〕，分油路中具有可测出每个单出杆油缸内压力(即显示各车轮重力分配情况)从而可测出车辆实际载货重量的压力重力表。
10.按权利要求
7或8所述的装置，其特征是在多个振动能量回收装置汇合后的输出管路中，串连有可将单出杆油缸〔1〕进出油口封死的一个三位三通换向阀〔28〕，分油路中具有可测出每个单出杆油缸内压力(即显示各车轮重力分配情况)从而可测出车辆实际载货重量的压力重力表。
专利摘要
本实用新型提供了一种车辆热耗机械能再生装置。主要利用定量油马达或变量油泵、液压蓄能器和阀类元件等完成功能和液压能的相互转换；主要利用单出杆油缸实现振动能的贮存利用。与已有技术相比，结构简单、成本低廉、节能效率高、可测载重吨位。一辆铰接式城市公共汽车年节油达3.2吨，也可用于其它汽车、电车、拖拉机、火车等类车辆。
文档编号B60T13/00GK86200312SQ86200312
公开日1987年12月12日 申请日期1986年1月15日
发明者盖书俊 申请人:盖书俊导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan