一种车辆悬架振动能量回收装置及其回收方法

1.本发明涉及车辆技术领域，具体为一种车辆悬架振动能量回收装置及其回收方法。


背景技术：

2.随着节能减排观念深入人心，如何提高汽车的节能环保性，成为汽车设计的重要目标之一。车辆在经过不平的路面时，车辆悬架会发生振动，并且路面越不平稳，汽车振动得越厉害，车辆悬架振动会产生大量的能量，如果将这一部分能量进行回收，可大幅度的提高能量的利用率。但是现有的车辆悬架振动能量回收装置及其回收方法无法对振动产生的热能进行有效利用，同时会对车辆悬架减振造成影响，妨碍车辆的使用。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种车辆悬架振动能量回收装置及其回收方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种车辆悬架振动能量回收装置，包括第一缸体，所述第一缸体的底部设置有第二缸体，所述第二缸体的外侧设置有保护套，所述第二缸体内部滑动连接有活塞块，所述活塞块的顶部设置有第一连杆，所述第二缸体的底部设置有气管，所述第二缸体的底部开设有通槽，所述通槽的底端延伸至气管内部，所述气管内腔的一侧转动连接有第一转动杆，所述第一转动杆的一端延伸至气管外侧并设置有第一单向轴承，所述第一单向轴承中部设置有传动轴，所述第一转动杆位于气管外侧一端的外侧套设有第一齿轮，所述气管的一侧转动连接有连接轴，所述连接轴的外侧套设有第三齿轮，所述气管的一侧且位于第一转动杆的下方设置有固定架，所述固定架的一侧转动连接有传动杆，所述传动杆的外侧套设有第四齿轮，所述连接轴的一端延伸至传动杆一端的内部，所述传动杆一端的内部设置有电磁铁，所述气管的一侧设置有连接架，所述连接架靠近气管的一侧设置有发电机，所述发电机的输入端与传动轴的一端相连接，所述传动轴的外侧套设有第二齿轮，所述连接架的一侧且位于发电机的下方转动连接有第二转动杆，所述第二转动杆的外侧套设有第六齿轮，所述第二齿轮、第四齿轮均与第六齿轮啮合连接，所述第一齿轮与第三齿轮啮合连接，所述第一转动杆位于气管内腔一端的外侧套设有第一扇叶，所述连接轴位于传动杆内部一端为磁性材料制成。
5.可选的，所述保护套内腔的两侧均设置有出管，所述出管的一端均与气管的底端相连接，所述出管的一端均延伸至保护套的外侧并设置有滤头，所述滤头内部均设置有滤网。
6.可选的，所述气管的一侧设置有连接板，所述连接板的顶部设置有固定箱，所述固定箱内部设置有电磁线圈，所述气管内腔的一侧转动连接有转动轴，所述转动轴的外侧设置有第二扇叶，所述转动轴的一端延伸至电磁线圈内部，所述转动轴位于电磁线圈内部的外侧套设有导体。
7.可选的，所述第二缸体的外侧且位于保护套的内部套设有换热套。
8.可选的，所述转动轴的一端延伸至固定箱的外侧并固定套接有蜗轮，所述连接板的顶部转动连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮传动连接，所述气管的一侧设置有导轨，所述保护套内腔的一侧设置有活塞缸，所述导轨内部转动连接有往复丝杆，所述往复丝杆的底部延伸至导轨的下方并与蜗杆的顶部相连接，所述往复丝杆的外侧通过螺纹连接有移动块，所述移动块的一端延伸至导轨的外侧，所述移动块的顶部设置有活塞柱，所述活塞柱的一端延伸至活塞缸内部，所述活塞缸的一侧设置有排管，所述活塞缸的另一侧设置有第一软管，所述排管的一端延伸至换热套内部。
9.可选的，所述保护套的外侧设置有保温筒，所述保温筒内部开设有热水腔，所述保温筒内部且位于热水腔的下方开设有冷水腔，所述保温筒内部且位于冷水腔的下方开设有检测腔，所述换热套的一侧设置有第二软管，所述第二软管的一端延伸至热水腔内部，所述第一软管的一端延伸至冷水腔内部。
10.可选的，所述冷水腔内部设置有浮块，所述检测腔内部滑动连接有压板，所述压板的顶端与浮块的底部相连接，所述检测腔内腔的底部设置有触发开关，所述冷水腔内腔的两侧且位于浮块的下方均设置有限位板。
11.可选的，所述第一连杆的顶端延伸至第一缸体内部并设置有推板，所述推板的底部且位于第一连杆的两侧均设置有第一磁铁，所述第一缸体内腔的底部且位于第一连杆的两侧均设置有第二磁铁，所述推板的顶部设置有第二连杆，所述第二连杆的顶部延伸至第一缸体的顶部，所述第二连杆的顶部与保护套的底部均设置有安装件，所述第二连杆的外侧套设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的底部与第一缸体的顶部相连接，所述缓冲弹簧的顶端与一个安装件的底部相连接。
12.可选的，所述第二软管与排管位于换热套内部的一端与第一软管位于冷水腔内部的一端均设置有单向阀，所述第二缸体内腔的顶部且位于第一连杆的两侧均设置有第二轻触开关，所述第二缸体内腔的底部且位于通槽的两侧均设置有第一轻触开关。
13.一种车辆悬架振动能量回收方法，其特征在于：包括以下步骤：
14.s1：在车辆行驶在崎岖路面时，位于第一缸体上方的安装件推动第二连杆下移，挤压缓冲弹簧的同时第一磁铁与第二磁铁之间的斥力磁场，对推板进行缓冲，同时第一连杆推动活塞块沿着第二缸体内腔下移的同时，活塞块推动第二缸体内部的气体通过通槽排入至气管内部，因第二缸体内腔大于通槽内腔，使得第二缸体内部的空气无法快速排出，使得活塞块对气体进行做功，对活塞块受到的力进行消能；
15.s2：活塞块下移时，活塞块的顶部与第二轻触开关的检测端脱离接触，此时电磁铁关闭，使得电磁铁无法吸住连接轴，使得连接轴与传动杆断开连接，当气体通过通槽排入至气管内部，然后输入至出管内部，通过滤头排出的过程中，气体带动第一扇叶正转，使得第一齿轮正转，此时第一转动杆能够通过第一单向轴承带动传动轴正转，从而使得发电机转动进而进行发电，在第一转动杆正转的过程中，第一齿轮带动第三齿轮反向转动，第二齿轮带动第六齿轮反向转动，第六齿轮打动第四齿轮反向转动，因连接轴与传动杆断开连接，此时连接轴与传动杆互不干扰；
16.s3：当第一磁铁与第二磁铁之间的斥力磁场推动推板上移与缓冲弹簧带动第二连杆上移时，活塞块上移，使得外部气体通过滤头进入出管，然后通过气管向第二缸体内部流
动的过程中，活塞块的底部触发一次固定架，然后活塞块上移，使得固定架的检测端与活塞块的底部分离，电磁铁启动，通过吸力，使得传动杆与连接轴连接，在这个过程中，第一转动杆反转无法通过第一单向轴承带动传动轴转动，此时第一齿轮带动第三齿轮正转，使得第四齿轮正转，使得第六齿轮反转，使得第六齿轮带动第二齿轮正转，使得发电机的输入轴一直朝一个方向转动，从而进行发电；
17.s4：在活塞块对气体进行做功，对活塞块受到的力进行消能时，第二缸体内部产生较大的压强对活塞块进行做功，因而产生大量的热量，换热套内部的水吸收第二缸体内腔的热量，同时第二扇叶随着活塞块上升或下降，进行正转或反转，使得转动轴带动蜗轮转动，使得蜗轮带动蜗杆正转或反转，使得往复丝杆正转或反转的同时，均使得移动块上下移动，使得活塞柱下移，通过第一软管将冷水腔内部的液体抽入，然后活塞柱上移，使得活塞缸内部的液体通过排管进入至换热套内部，从而使得换热套内部的水增多，然后换热套内部多余的热水通过第二软管进入至热水腔内部；
18.s5：转动轴转动时带动导体转动，导体在电磁线圈内部转动，切割磁感线，闭合电路中产生电流，将电流导入至保护套内腔设置的蓄电池内部，通过检测模块检测一段时间(十分钟至二十分钟)内蓄电池电量极具增加，记录模块记录此路段为颠簸路段；
19.s6：当冷水腔内部的液位下降，导致浮块下移，压板下移，触发开关的检测端与压板的底部相接触，保温筒一侧设置的报警模块，输出报警信息，发出警报，将热水腔内部的热水取出，同时向冷水腔内部注入冷水。
20.本发明提供了一种车辆悬架振动能量回收装置及其回收方法，具备以下有益效果：
21.1、该车辆悬架振动能量回收装置及其回收方法，通过利用对振动进行减振时，往复抽动的气体作为驱动源，通过设置有第一扇叶、第一齿轮与第二齿轮，使得在进行减振的同时，第一扇叶带动第一转动杆转动，通过传动机构传动，使得传动轴的均带动发电机的输入轴朝一个方向转动，因此能够实现车辆悬架振动能量回收单向旋转发电，从而有效提高能量的回收效率。
22.2、该车辆悬架振动能量回收装置及其回收方法，通过设置有导体、电磁线圈与转动轴，转动轴转动时带动导体转动，使得导体在电磁线圈内部转动，切割磁感线，使得闭合电路中产生电流，然后将电流导入至保护套内腔设置的蓄电池内部，通过检测模块检测一段时间内蓄电池电量极具增加，从而记录模块记录此路段为颠簸路段，能够通过分析蓄电池电量在一段时间内增加电量的多少，判断此路段为颠簸路段。
23.3、该车辆悬架振动能量回收装置及其回收方法，通过设置有换热套、活塞缸与第一软管，使得电磁铁内部的液体能够对减振时第二缸体内部产生的热量进行续收，同时转动轴转动时，使得活塞缸一直将检测腔内部的液体吸入，然后排入至换热套内部，同时通过第二软管将换热套内腔上方的热液排入至热水腔内部，使得保温筒对热水腔内部的液体进行保温，从而既能够提高换热套内部液体换能的效率，同时也可以将热液排入至热水腔内部，以供使用人员进行使用。
附图说明
24.图1为本发明内部结构示意图；
25.图2为本发明部分结构示意图；
26.图3为本发明保温筒内部结构示意图；
27.图4为本发明第二缸体内部结构示意图；
28.图5为本发明连接轴与传动杆连接结构示意图；
29.图6为本发明图2的a处放大图；
30.图7为本发明图2的b处放大图；
31.图8为本发明图2的c处放大图；
32.图9为本发明图1的d处放大图；
33.图10为本发明图2的e处放大图；
34.图11为本发明模块图。
35.图中：1、第一缸体；2、第二缸体；3、活塞块；4、第一连杆；5、推板；6、第二连杆；7、缓冲弹簧；8、第一磁铁；9、第二磁铁；10、通槽；11、气管；12、保护套；13、第一转动杆；14、第一齿轮；15、第一扇叶；16、第一单向轴承；17、传动轴；18、第二齿轮；19、连接轴；21、第三齿轮；22、第四齿轮；23、第二转动杆；25、第六齿轮；26、发电机；27、连接架；28、转动轴；29、第二扇叶；30、固定箱；31、电磁线圈；32、导体；33、蜗轮；34、蜗杆；35、导轨；36、往复丝杆；37、移动块；38、活塞缸；39、活塞柱；40、第一软管；41、排管；42、出管；43、滤头；44、滤网；46、第二软管；47、保温筒；48、热水腔；49、冷水腔；50、检测腔；51、压板；52、触发开关；53、浮块；54、限位板；55、换热套；56、连接板；57、传动杆；58、电磁铁；59、固定架；60、第一轻触开关；61、第二轻触开关。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.请参阅图1与图2，本发明提供一种技术方案：一种车辆悬架振动能量回收装置，包括第一缸体1，第一缸体1的底部设置有第二缸体2，第二缸体2的外侧设置有保护套12，第二缸体2内部滑动连接有活塞块3，活塞块3的顶部设置有第一连杆4，第二缸体2的底部设置有气管11，第二缸体2的底部开设有通槽10，通槽10的底端延伸至气管11内部，
38.请参阅图6，气管11内腔的一侧转动连接有第一转动杆13，第一转动杆13的一端延伸至气管11外侧并设置有第一单向轴承16，第一单向轴承16中部设置有传动轴17，第一转动杆13位于气管11外侧一端的外侧套设有第一齿轮14，气管11的一侧转动连接有连接轴19，连接轴19的外侧套设有第三齿轮21，气管11的一侧且位于第一转动杆13的下方设置有固定架59，固定架59的一侧转动连接有传动杆57，传动杆57的外侧套设有第四齿轮22，连接轴19的一端延伸至传动杆57一端的内部，传动杆57一端的内部设置有电磁铁58，气管11的一侧设置有连接架27，连接架27靠近气管11的一侧设置有发电机26，发电机26的输入端与传动轴17的一端相连接，传动轴17的外侧套设有第二齿轮18，连接架27的一侧且位于发电机26的下方转动连接有第二转动杆23，第二转动杆23的外侧套设有第六齿轮25，第二齿轮18、第四齿轮22均与第六齿轮25啮合连接，第一齿轮14与第三齿轮21啮合连接，第一转动杆13位于气管11内腔一端的外侧套设有第一扇叶15，
39.请参阅图5，连接轴19位于传动杆57内部一端为磁性材料制成。
40.请参阅图1与图10，保护套12内腔的两侧均设置有出管42，出管42的一端均与气管11的底端相连接，出管42的一端均延伸至保护套12的外侧并设置有滤头43，滤头43内部均设置有滤网44，使得滤网44能够过滤灰尘。
41.请参阅图1、图2与图7，气管11的一侧设置有连接板56，连接板56的顶部设置有固定箱30，固定箱30内部设置有电磁线圈31，气管11内腔的一侧转动连接有转动轴28，转动轴28的外侧设置有第二扇叶29，转动轴28的一端延伸至电磁线圈31内部，转动轴28位于电磁线圈31内部的外侧套设有导体32，通过电磁感应原理进行发电。
42.请参阅图1与图2，第二缸体2的外侧且位于保护套12的内部套设有换热套55，对第二缸体2内部的热量进行置换。
43.请参阅图1与图7、图8与图2，转动轴28的一端延伸至固定箱30的外侧并固定套接有蜗轮33，连接板56的顶部转动连接有蜗杆34，蜗杆34与蜗轮33传动连接，气管11的一侧设置有导轨35，保护套12内腔的一侧设置有活塞缸38，导轨35内部转动连接有往复丝杆36，往复丝杆36的底部延伸至导轨35的下方并与蜗杆34的顶部相连接，往复丝杆36的外侧通过螺纹连接有移动块37，移动块37的一端延伸至导轨35的外侧，移动块37的顶部设置有活塞柱39，活塞柱39的一端延伸至活塞缸38内部，活塞缸38的一侧设置有排管41，活塞缸38的另一侧设置有第一软管40，排管41的一端延伸至换热套55内部，方便将热水取出以及将冷水排入。
44.请参阅图1与图3，保护套12的外侧设置有保温筒47，保温筒47内部开设有热水腔48，保温筒47内部且位于热水腔48的下方开设有冷水腔49，保温筒47内部且位于冷水腔49的下方开设有检测腔50，换热套55的一侧设置有第二软管46，第二软管46的一端延伸至热水腔48内部，第一软管40的一端延伸至冷水腔49内部，方便将热水取出以及将冷水排入。
45.请参阅图1与图3，冷水腔49内部设置有浮块53，检测腔50内部滑动连接有压板51，压板51的顶端与浮块53的底部相连接，检测腔50内腔的底部设置有触发开关52，冷水腔49内腔的两侧且位于浮块53的下方均设置有限位板54，检测冷水是否用完，从而提醒使用人员将热水取出，对冷水进行补充。
46.请参阅图1与图2，第一连杆4的顶端延伸至第一缸体1内部并设置有推板5，推板5的底部且位于第一连杆4的两侧均设置有第一磁铁8，第一缸体1内腔的底部且位于第一连杆4的两侧均设置有第二磁铁9，推板5的顶部设置有第二连杆6，第二连杆6的顶部延伸至第一缸体1的顶部，第二连杆6的顶部与保护套12的底部均设置有安装件，第二连杆6的外侧套设有缓冲弹簧7，缓冲弹簧7的底部与第一缸体1的顶部相连接，缓冲弹簧7的顶端与一个安装件的底部相连接，使得本装置在对振动能量进行回收时，还不妨碍对车辆悬架进行减振。
47.请参阅图1与图3，第二软管46与排管41位于换热套55内部的一端与第一软管40位于冷水腔49内部的一端均设置有单向阀，第二缸体2内腔的顶部且位于第一连杆4的两侧均设置有第二轻触开关61，第二缸体2内腔的底部且位于通槽10的两侧均设置有第一轻触开关60。
48.一种车辆悬架振动能量回收方法，包括以下步骤：
49.s1：在车辆行驶在崎岖路面时，位于第一缸体1上方的安装件推动第二连杆6下移，挤压缓冲弹簧7的同时第一磁铁8与第二磁铁9之间的斥力磁场，对推板5进行缓冲，同时第一连杆4推动活塞块3沿着第二缸体2内腔下移的同时，活塞块3推动第二缸体2内部的气体
通过通槽10排入至气管11内部，因第二缸体2内腔大于通槽10内腔，使得第二缸体2内部的空气无法快速排出，使得活塞块3对气体进行做功，对活塞块3受到的力进行消能；
50.s2：活塞块3下移时，活塞块3的顶部与第二轻触开关61的检测端脱离接触，此时电磁铁58关闭，使得电磁铁58无法吸住连接轴19，使得连接轴19与传动杆57断开连接，当气体通过通槽10排入至气管11内部，然后输入至出管42内部，通过滤头43排出的过程中，气体带动第一扇叶15正转，使得第一齿轮14正转，此时第一转动杆13能够通过第一单向轴承16带动传动轴17正转，从而使得发电机26转动进而进行发电，在第一转动杆13正转的过程中，第一齿轮14带动第三齿轮21反向转动，第二齿轮18带动第六齿轮25反向转动，第六齿轮25打动第四齿轮22反向转动，因连接轴19与传动杆57断开连接，此时连接轴19与传动杆57互不干扰；
51.s3：当第一磁铁8与第二磁铁9之间的斥力磁场推动推板5上移与缓冲弹簧7带动第二连杆6上移时，活塞块3上移，使得外部气体通过滤头43进入出管42，然后通过气管11向第二缸体2内部流动的过程中，活塞块3的底部触发一次固定架59，然后活塞块3上移，使得固定架59的检测端与活塞块3的底部分离，电磁铁58启动，通过吸力，使得传动杆57与连接轴19连接，在这个过程中，第一转动杆13反转无法通过第一单向轴承16带动传动轴17转动，此时第一齿轮14带动第三齿轮21正转，使得第四齿轮22正转，使得第六齿轮25反转，使得第六齿轮25带动第二齿轮18正转，使得发电机26的输入轴一直朝一个方向转动，从而进行发电；
52.s4：在活塞块3对气体进行做功，对活塞块3受到的力进行消能时，第二缸体2内部产生较大的压强对活塞块3进行做功，因而产生大量的热量，换热套55内部的水吸收第二缸体2内腔的热量，同时第二扇叶29随着活塞块3上升或下降，进行正转或反转，使得转动轴28带动蜗轮33转动，使得蜗轮33带动蜗杆34正转或反转，使得往复丝杆36正转或反转的同时，均使得移动块37上下移动，使得活塞柱39下移，通过第一软管40将冷水腔49内部的液体抽入，然后活塞柱39上移，使得活塞缸38内部的液体通过排管41进入至换热套55内部，从而使得换热套55内部的水增多，然后换热套55内部多余的热水通过第二软管46进入至热水腔48内部；
53.s5：转动轴28转动时带动导体32转动，导体32在电磁线圈31内部转动，切割磁感线，闭合电路中产生电流，将电流导入至保护套12内腔设置的蓄电池内部，通过检测模块检测一段时间(十分钟至二十分钟)内蓄电池电量极具增加，记录模块记录此路段为颠簸路段；
54.s6：当冷水腔49内部的液位下降，导致浮块53下移，压板51下移，触发开关52的检测端与压板51的底部相接触，保温筒47一侧设置的报警模块，输出报警信息，发出警报，将热水腔48内部的热水取出，同时向冷水腔49内部注入冷水。
55.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。