汽车悬架振动能量收集及其减振优化装置

1.本发明涉及能量回收领域和减振领域，具体是涉及一种汽车悬架振动能量收集及其减振优化装置。


背景技术：

2.随着社会的发展人们对汽车性能的要求也提高了，由于路面的不平，汽车在行驶过程中悬架系统会产生振动势能，这部分能量主要以热能的形式散发在空气中浪费掉，它们具有回收利用的价值，将汽车行驶过程中产生的振动能量收集起来成了一件十分重要的事，这样可以使汽车更加的舒适，也能够减小汽车能量的消耗。悬架中的阻尼元件也产生较大阻尼，这部分阻尼的功耗很大，这些耗散的功率来自与汽车发动机的输出功率，所以，利用汽车悬架来回收这部分耗散的能量对与节能减排和保护环境有着重要的作用与意义，振动能量回收的悬架就因此而诞生。传统的能量收集系统收集振动能的效率有限，效率也难以再提升，不能将减振和能量收集结合起来，如果能将汽车悬架的振动能量充分回收，那么汽车的能源利用率会更高，本装置结合能量收集和汽车减振，更好的利用汽车的振动能量，减少能量的消耗同时使汽车更加的舒适和平稳。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了汽车悬架振动能量收集及其减振优化装置，以解决传统能量收集系统效率不高和汽车振动的问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供的汽车悬架振动能量收集及其减振优化装置，包括上连接底座、下连接底座、电磁俘能机构、缓冲器和双筒双作用液压减振器。
5.所述电磁俘能机构包括铝棒、铝垫片、线圈、环形磁铁、上防尘罩和下防尘罩。
6.所述线圈缠绕在上防尘罩中间的空心杆上，所述下防尘罩固定在下连接底座上，所述铝棒用螺栓连接的方式连接在下防尘罩上，所述环形磁铁的极性采用极性相邻的方式分布放置在铝棒上，所述每组环形磁铁之间用铝垫片隔开，所述下连接底座发生运动时将会带动电磁俘能机构的下防尘罩一起上下运动，所述线圈就会切割环形磁铁产生的磁感线。
7.所述缓冲器的上部用螺钉连接在上连接底座上，缓冲器的下部用螺钉连接在下连接底座上。
8.所述双筒双作用液压减振器包括上防尘罩、活塞组件、下固定组件、工作缸筒和储油缸筒。
9.进一步地，所述活塞组件还包括活塞头部、活塞顶部、ｏ型圈、导向带、抗磨环、螺母、宝塔弹簧、方形垫片和橡胶垫片。
10.所述宝塔弹簧放置在活塞裙部的纵槽圆孔中，底面靠近活塞头部；方形垫片分别水平焊接在对应伸张阀和流通阀的所述宝塔弹簧底部；ｏ型圈放置在活塞头部的中间环槽内；抗磨环放置在ｏ型圈所在的环槽，紧压所述ｏ型圈；抗磨环与工作缸筒内壁紧密贴和；
所述导向带再分别放置在活塞头部上下两个环槽中；橡胶垫片直径大的面贴和在活塞顶部；所述螺母将橡胶垫片和活塞固定在上防尘罩上的活塞杆上。
11.进一步地，所述下固定组件还包括t形螺栓、螺旋弹簧、梯形垫片和橡胶垫片。
12.所述工作缸筒底部朝下放置在储油缸筒底部；工作缸筒和储油缸筒两者同心同轴放置；梯形垫片放置在工作缸筒底部和储油缸筒底部同心位置；橡胶垫片放置在工作缸筒和梯形垫片之间，与它们紧密贴和；t形螺栓穿过工作缸筒和梯形垫片将他们用螺栓连接固定在储油缸筒上；螺旋弹簧顶部与t形螺栓顶部相贴，底部与工作缸筒底部内壁紧贴。
13.进一步地，所述电磁俘能机构、速度减小机构和双筒双作用液压减振器依次用螺钉连接方式连接在上连接底座和下连接底座上；电磁俘能机构到缓冲器的距离是双筒双作用液压减振器到缓冲器距离的两倍。
14.本发明的汽车悬架振动能量收集及其减振优化装置，在车辆经过颠簸路段时，汽车悬架会产生振动，振动传递至电磁俘能机构，使电磁俘能机构上下运动，其内部线圈切割环形磁铁产生的磁感应线，产生感应电动势，将应该被消耗的振动能转化为电能；振动经上下连接底座传递时，由于上下连接底座的材料是弹性材料，振动会在一定程度上得到衰减，传递至缓冲器时再由缓冲器传递至双筒双作用液压减振器，由双筒双作用液压减振器对振动做最后的减小。
附图说明
15.图1是本装置外观三维示意图。
16.图2是本装置正视图的剖面图。
17.图3是整体活塞组件的三维示意图。
18.图4是t形螺栓组件的三维示意图。
19.图5是活塞的三维示意图。
20.图6是活塞的正视图。
21.图7是活塞的俯视图。
22.图8是环形磁铁极性相邻分布图。
具体实施方式
23.结合附图对本发明的具体实施方式进行描述。根据图1的外观结构示意图知本装置由电磁俘能机构、缓冲器、双筒双作用液压减振器和连接底座四部分构成。电磁俘能机构安装在最左侧，固定连接在两个连接底座上，双筒双作用液压减振器安装在最右侧，缓冲器安装在两者之间，电磁俘能机构到缓冲器的距离是双筒双作用液压减振器到缓冲器距离的两倍。
24.结合图2和图8进一步对本装置进行描述，所述电磁俘能机构包括：上防尘罩6、线圈7、环形磁铁8、铝棒9和下防尘罩10。所述速度减小机构由支撑杆构成。所述双筒双作用液压减振器包括：储油缸筒11、工作缸筒12、t形螺栓13、活塞14和上防尘罩15。电磁俘能机构中的若干线圈7整齐缠绕在上防尘罩6的外侧；铝棒9的两端具有螺纹，将其一端用螺栓连接的方式固定在下防尘罩10的底部；环形磁铁8由两种两类大小不同的n、s磁铁环构成，采用n、s磁铁交替放置的方式，小s环形磁铁813并排放置在大n环形磁铁811内部，两者共同环套
在铝棒9上，在两者的上方放置铝垫片815，在铝垫片815的上方继续放置套在铝棒9上的大s环形磁铁812和小n环形磁铁814，每层不同极性磁铁之间用铝垫片815间隔开，重复这个过程，直至铝棒9顶部，把螺母拧入铝棒9头部的螺纹上，固定放置好的环形磁铁8和铝垫片815；当汽车悬架的激励传递至电磁俘能机构时，振动会带动下防尘罩10发生上下的运动，线圈7就会切割环形磁铁8产生磁感线，从而产生感应电动势，达到收集汽车悬架振动能量的目的。双筒双作用液压减振器中将活塞14用螺母固定在上防尘罩15上；将工作缸筒12用t形螺栓20固定在储油缸筒11中；活塞14位于工作缸筒12的内部。
25.结合图3对本装置进一步进行描述，宝塔弹簧16放置在活塞裙部的纵槽圆孔中，底面靠近活塞头部；方形垫片17分别水平焊接在对应伸张阀和流通阀的宝塔弹簧16底部；ｏ型圈放置在活塞头部的中间环槽内；抗磨环19放置在ｏ型圈所在的环槽，紧压ｏ型圈；抗磨环19与工作缸筒12内壁紧密贴和；导向带18再分别放置在所述活塞头部上下两个环槽中；橡胶垫片直径贴和在活塞顶部；螺母将橡胶垫片和活塞14固定在上防尘罩15上的活塞杆上。
26.结合图4对本装置进行进一步的描述，工作缸筒12底部朝下放置在储油缸筒11底部；工作缸筒12和储油缸筒12两者同心同轴放置；梯形垫片24放置在工作缸筒和储油缸筒的中间；橡胶垫片23放置在工作缸筒12和梯形垫片24之间，与它们紧密贴和；t形螺栓20穿过工作缸筒12和梯形垫片24将他们用螺栓连接固定在储油缸筒11上；螺旋弹簧21顶部与t形螺栓20顶部相贴，底部与工作缸筒12底部内壁紧贴。
27.工作原理：汽车行驶到颠簸路段时，汽车悬架将会产生振动，这部分振动传递到电磁俘能机构，使其内部产生磁感线的环形磁铁8相对于线圈7发生上下运动，即线圈7切割磁感线产生感应电动势。振动继续经弹性底座传递到缓冲器，由于电磁俘能结构到缓冲器的距离是双筒双作用液压减振器到缓冲器的距离的两倍，具有很好的衰减振动的作用，当速度传递到双筒双作用液压减振器时，减振器会发生上下运动；当活塞14相对工作缸筒12向下运动时，位于活塞14下部的工作缸筒12中液压油压强增大，它会挤压活塞上的流通阀27，由于液压油压强大于宝塔弹簧16的弹力，所以弹簧张起垫片17张开，使液压油流入活塞上方压强小的工作缸筒12中，从而平衡活塞14上下部的压强；但是由于活塞杆的存在，液压油流入活塞上方仍不足以平衡下方的压强，所以工作缸筒12内的一部分液压油还会挤压底部的压缩阀，使压缩阀上的垫片张开，从而使液压油流入储油缸筒11中，进行压强平衡。当活塞14相对工作缸筒12向上运动时，活塞14上方工作缸筒的压强增大，大于下方工作缸筒12的，此时工作缸筒12上方的液压油会挤压伸张阀26下的橡胶垫片，使垫片张开，液压油流入到下方的工作缸筒12，平衡一部分压强，但是由于上方存在活塞杆，不足以平衡下方的压强，所以储油缸筒11中的液压油通过挤压补偿阀上方的垫片21进入到工作缸筒12，从而平衡工作缸筒12中的压强。本装置在衰减振动时也将它进行了回收，打破了传统只减振或者俘能的方法，提高了振动能量的利用率，减少了能量的浪费。
28.以上所诉仅是本发明比较合适的实施方式，应当指出，对于任何本领域技术人员，在不脱离本发明原理的情况下，可以做若干的更动或修饰，这些更替或修饰也应视为本发明的保护范围。