一种自动式液压发电减速带装置的制作方法

本发明涉及一种自动式液压发电减速带装置。

背景技术

为了确保安全行车，高速公路、收费站及城市道路等均有大量的公路减速带装置。而车辆频繁经过减速带装置，由此会产生很多的电能消耗，存在较大的能源浪费。因此，对这种浪费的能源进行回收及再利用对于能源的节省具有重要意义。

目前，越来越多的发电减速带装置被采用，以对传统的减速进行改进，将车辆经过减速带时产生的振动能量转化为电能并进行二次利用，从而实现节能环保。例如，专利cn205047378u、专利cn206693082u及专利cn204551316u中公开的减速带发电装置，采用机械发电、电磁发电等方式将车辆经过减速带时的振动能量进行发电。

技术实现要素：

本发明的目的在于对传统的减速带装置进一步改进，利用液压发电的原理，将车辆经过减速带时产生的振动能量进行发电，并供公共设施使用或并入电网进行二次利用。

为实现上述目的，本发明提供了一种自动式液压发电减速带装置。根据本发明的液压发电减速带装置采用模块化的安装方式，具体包括如下模块：脉冲式动力源模块、连续供能模块及发电模块；并且，各个模块之间采用液压回路连接。

根据本发明的液压发电减速带装置，优选地，脉冲式动力源模块的特征在于：该模块包括凸轮连杆机构、柱塞缸、节流阀、活塞缸、单向阀、弹簧、过滤器、先导式溢流阀、阻尼器及二位二通电磁换向阀。

根据本发明的液压发电减速带装置，进一步优选地，脉冲式动力源模块采用多个柱塞缸与多个活塞缸并联的形式。并且，节流阀及单向阀的数量也能够根据柱塞缸与活塞缸的数量进行增减。在根据本发明的一个实施例中，脉冲式动力源模块采用8个柱塞缸与8个活塞缸并联。并且，与之连接的节流阀、弹簧及单向阀的数量也为8个。

根据本发明的液压发电减速带装置，优选地，脉冲式动力源模块能够通过改变凸轮连杆机构中凸轮的形状进而改变柱塞缸中柱塞的行程。

根据本发明的液压发电减速带装置，进一步优选地，该脉冲式动力源模块的柱塞缸与单向节流阀的进油口连接；单向节流阀的出油口与活塞缸的有杆腔连接；吸油过滤器的进油口与油箱连接，出油口与各个单向阀的进油口连接；各个单向阀的出油口与各个活塞缸的无杆腔连接；活塞缸采用弹簧自动复位；各个活塞缸的无杆腔又分别与各个单向阀的进油口连接；各单向阀出油口分别与先导式溢流阀及二位三通电磁换向阀的阀前进油口连接；先导式溢流阀的出油口回油箱；先导式溢流阀控制油口与阻尼器的进油口连接；阻尼器的出油口与二位二通电磁换向阀的阀前进油口连接；二位二通电磁换向阀的阀后出油口接回油箱。

根据本发明的液压发电减速带装置，优选地，连续供能模块的特征在于：连续供能模块能够包括二位三通电磁换向阀及蓄能器。

根据本发明的液压发电减速带装置，进一步优选地，连续供能模块中二位三通电磁换向阀与蓄能器的数量均为多个；并且每个二位三通电磁换向阀分别与每个蓄能器连接，以使得多个蓄能器能够交替充能放能。在根据本发明的一个实施例中，该连续供能模块中的二位三通电磁换向阀与蓄能器均为2个，并且2个二位三通电磁换向阀与2个蓄能器分别相互连接。

根据本发明的液压发电减速带装置，优选地，发电模块的特征在于：该模块包括调速阀、马达、联轴器、发电机、冷却器及过滤器。具体地，发电模块中调速阀的进油口分别与二位三通电磁换向阀的阀后出油口连接，调速阀的出油口连接马达的进油口；马达的出油口连接冷却器的进油口；冷却器的出油口连接过滤器的进油口；过滤器的出油口接回油箱；马达通过联轴器与发电机连接。

根据本发明的液压发电减速带装置，脉冲式动力源模块中采用多个柱塞缸与多个活塞缸并联，从而当车辆频繁通过减速带时，能够高效回收车辆产生的动能，以提高系统在单位时间内给蓄能器所充能量，能量回收率高。

根据本发明的液压发电减速带装置，连续供能模块采用多个蓄能器交替充能放能的原理，从而使系统的充能和放能过程衔接更加的紧密，并解决了单蓄能器放能时无法回收能量的问题，进一步提高了系统的能量回收率。

根据本发明的液压发电减速带装置，发电模块的马达能够稳定输出转速，从而带动发电机工作于同步转速，以满足电网频率要求。

根据本发明的液压发电减速带装置具有如下有益效果：采用脉冲式动力源，提高了系统在单位时间内向蓄能器所充入的能量；采用双蓄能器交替充能的形式，解决了单蓄能器放能时无法回收能量的问题；将车辆经过减速带时产生的振动能量转化为电能并进行二次利用，适用性好；能量回收效率高，发电过程稳定，可靠性强。

附图说明

图1是根据本发明的液压发电减速带装置的原理示意图；

图2是根据本发明的液压发电减速带装置的液压动力源模块的原理示意图；

图3是根据本发明的液压发电减速带装置的连续供能模块的原理示意图；

图4是根据本发明的液压发电减速带装置的发电模块的原理示意图；

图5是根据本发明的液压发电减速带装置的减速带模型图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来进一步描述本发明的液压发电减速带装置。

图1示出了根据本发明的液压发电减速带装置的原理示意图。本发明的液压发电减速带装置采用了模块化的安装方式，其中具体包括如下模块：脉冲式动力源模块、连续供能模块及发电模块。

如图1所示，根据本发明的液压发电减速带装置具体能够包括减速带1、连杆2、连杆3、凸轮4、柱塞缸5、单向节流阀6、弹簧7、活塞缸8、单向阀9、单向阀10、过滤器11、油箱12、先导式溢流阀13、阻尼器14、二位二通电磁换向阀15、二位三通电磁换向阀16、蓄能器17、二位三通电磁换向阀18、蓄能器19、调速阀20、定量马达21、联轴器22、发电机23、冷却器24及过滤器25。其中，脉冲式动力源模块包括：，连杆3和凸轮4构成的凸轮连杆机构、柱塞缸5、单向节流阀6、弹簧7、活塞缸8、单向阀9、单向阀10、过滤器11、先导式溢流阀13、阻尼器14及二位二通电磁换向阀15。并且，连续供能模块包括：二位三通电磁换向阀16、蓄能器17、二位三通电磁换向阀18及蓄能器19。以及，发电模块包括：调速阀20、定量马达21、联轴器22、发电机23、冷却器24及过滤器25。

进一步，如图1和图2所示，在脉冲式动力源模块中，采用8个柱塞缸与8个活塞缸并联的形式，从而当车辆频繁通过减速带1时，能够高效回收车振动而产生的动能。

并且，根据本发明的液压发电减速带装置，当车辆经过减速带1时，减速带1下移，通过连杆机构带动脉冲泵工作，脉冲泵柱塞缸5的柱塞伸出长短不一，进而带动活塞缸8中的活塞运动，控制活塞缸8无杆腔排油或吸油。脉冲式动力源模块的柱塞缸5与单向节流阀6的进油口连接；单向节流阀6的出油口与活塞缸8的有杆腔连接；吸油过滤器11的进油口与油箱连接，出油口与各个单向阀9的进油口连接；各个单向阀9的出油口与各个活塞缸8的无杆腔连接；活塞缸8采用弹簧自动复位；各个活塞缸8的无杆腔又分别与各个单向阀10的进油口连接；各单向阀10出油口分别与先导式溢流阀13、二位三通电磁换向阀16、二位三通电磁换向阀18的阀前进油口连接；先导式溢流阀13出油口回油箱；先导式溢流阀13控制油口与阻尼器14的进油口连接；阻尼器14的出油口与二位二通电磁换向阀15的阀前进油口连接；二位二通电磁换向阀15的阀后出油口接回油箱。

如图1和图3所示，在连续供能模块中，二位三通电磁换向阀16与蓄能器17连接；二位三通电磁换向阀18与蓄能器19连接。并且，该连续供能模块中，初始时二位三通电磁换向阀16断电，二位三通电磁换向阀18通电。活塞缸8的无杆腔排出的油液通过单向阀10，然后通过二位三通电磁换向阀18被优先压入蓄能器19。当蓄能器19中压力达到临界值时，二位三通电磁换向阀16通电，二位三通电磁换向阀18断电，蓄能器19中的高压油液经二位三通电磁换向阀18流过调速阀20，然后再流入定量马达21，马达21输出恒定转速并传递给发电机进行发电，蓄能器17接替蓄能器19的位置继续接受液压缸压入的油液。当蓄能器17压力达到临界值时，二位三通电磁换向阀16和18通断电状态再次转换，蓄能器17进行放能，蓄能器19接替蓄能器17的位置继续接受液压缸压入油液，以此交替进行，使系统的充能和放能过程衔接更加的紧密，从而保证车辆经过减速带损失的能量全部被吸收。

如图1和图4所示，在发电模块中，调速阀20的进油口分别与二位三通电磁换向阀16、二位三通电磁换向阀18的阀后出油口连接，调速阀20出油口连接马达21的进油口；马达21的出油口连接冷却器24的进油口；冷却器24的出油口连接过滤器25的进油口；过滤器25的出油口接回油箱；马达21通过联轴器22与发电机23连接；发电模块中，马达21稳定输出转速，拖动发电机23工作于同步转速，满足电网频率要求。

应当指出，根据本发明的液压发电减速带装置，以上优选实施方式仅作为示例的目的，对于本技术领域技术人员来说，在不脱离本发明随附权利要求的范围的前提下，还可以做出各种改进和变型，这些改进和变型应当视为都属于本发明的保护范围。

附图表号说明列表

1减速带

2，3连杆

4凸轮

5柱塞缸

6单向节流阀

7弹簧

8活塞缸

9，10单向阀

11过滤器

12油箱

13先导式溢流阀

14阻尼器

15二位二通电磁换向阀

16，18二位三通电磁换向阀

17，19蓄能器

20调速阀

21马达

22联轴器

23发电机

24冷却器

25过滤器