一种充气轮胎压力能量回收装置及方法

摘要

本发明涉及一种轮式车辆行驶系中的充气弹性轮总成装置，具体地说是一种充气轮胎压力能量回收装置及方法，包括真空轮胎、轮辋、轮主轴，真空轮胎内设有若干个取能装置，取能装置底部连接真空轮胎内表面，取能装置穿过轮辋上开设的若干个孔，取能装置顶部与传动机构连接，真空轮胎在行驶中受到重力和水平向前的动力的作用下，真空轮胎进入着地变形区会受到压力吸收能量而变形，导致轮胎受压推动汇能座，汇能座推动取能杆趋向离开轮轴心移动并压缩弹簧，取能杆趋向离开轮轴心移动带动传动机构，最终助推轮胎转动，本发明通过集能、取能等装置更好的驱动充气轮的持续滚动，又通过工况控制机构，确保充气轮装置在需要制动或倒车時进行更有效控制。

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种轮式车辆行驶系中的充气弹性轮总成装置，尤其是将承载 滚动过程中所释放的能量同步转为助力并驱动自身滚动的装置，具体地说是一 种充气轮胎压力能量回收装置及方法。

[背景技术]

如今，除了轨道车和履带车外，绝大数车轮上都有轮胎，这种轮胎由轮毂、 胎体组成，由于车重力，充气弹性轮总成在承载滚动的过程时，轮胎接触路面 处受挤压，向心收缩变形，该种形变是弹性形变，轮胎的变形起到了缓冲和平 稳行驶的作用，这种形变是必须的，但是其着地的“变形区”中存在释放能量， 而一直未被很好的回收利用。

国内专利CN101850698A公开了一种发电轮胎，该专利通过在轮毂上设置永 磁环、电磁环和线圈，在轮胎转动时能够自行发电并且通过磁斥力防止瘪胎， 但是其根据电磁原理进行充电与防瘪的设计使其需要在改造车体的情况下使用 并且给用户带来了安全隐患，其磁斥力防瘪胎也只能是正常变形时的轻微回复。

本发明通过轮体、轮主轴、汇集变动压力能量护瘪胎弹性轮胎、变动压力 能量提取、变动压力能量复用、惯能回收复用、制动倒车操纵、胎况监控等部 件的运作功能，把上述能量部分回收，并同步复用到自身车轮总成上作驱动力。 以此，减少车辆驱动力的消耗，达到节能的效果，获得“单位能耗”行驶里程 的提高。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决现有技术的不足，提供一种减少这种充气弹性轮 胎在承载滚动时对车辆能源的消耗量的充气轮胎压力能量回收装置及方法。

为实现上述目的设计一种充气轮胎压力能量回收装置，包括真空轮胎、轮 辋、轮主轴，其特征在于所述的真空轮胎内设有若干个取能装置，所述的取能 装置底部连接真空轮胎内表面，所述的取能装置穿过轮辋上开设的若干个孔， 取能装置顶部与传动机构连接。

所述的取能装置包括取能杆、取能杆密封组件、汇能座、汇能座连接件， 所述的取能杆密封组件与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆密封组件 内设有取能杆。

所述的取能装置还包括取能杆定位座、弹簧、取能杆密封圈、取能杆密封 件座、上耐磨圈、下耐磨圈、取能杆座固定帽、下耐磨圈密封元件、取能固定 座密封元件、密封元件垫圈，弹簧一端连接轮辋外圈一侧，弹簧另一端连接汇 能座，所述的取能杆定位座与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆定位 座顶部设有取能杆座固定帽，所述的取能杆定位座内部上方设有上耐磨圈，取 能杆定位座内部下方设有下耐磨圈，取能杆定位座内部中间设有取能杆密封件 座，所述的取能杆定位座内设有两个取能杆密封圈，所述的两个取能杆密封圈 之间设有密封元件垫圈，所述的下耐磨圈与取能杆密封件座间通过下耐磨圈固 定件连接。

所述的取能装置在轮辋上沿轮主轴径向排列、轴向多层排列。

所述的汇能座由底座、汇能座连接件构成。

一种充气轮胎压力能量回收装置的方法，其特征在于所述的方法步骤如下： 真空轮胎在行驶过程中受到垂直着地面的压力和着地面水平向前的动力的作用 下，真空轮胎进入着地变形区会受到压力吸收能量而变形，导致轮胎受压推动 汇能座，汇能座推动取能杆趋向轮轴心移动，并压缩弹簧，取能杆趋向轮轴心 移动带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取能装置从 而取得第一次能量；轮胎继续行驶，该部位趋向于离开着地变形区，该部位轮 胎材料释放能量逐渐恢复原始状态，在压缩空气向外的推力和弹簧复位的作用 力下，汇能座随该部位轮胎趋向离开轮轴心移动，并带动取能杆趋向离开轮轴 心移动，同时带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取 能装置从而取得第二次能量。

本发明同现有技术相比，能适用于轮式车辆的充气弹性轮总成及其他各种 节能场合，通过本发明装置中的集能、取能等装置，取得充气弹性轮，在滚动 的“复原变形区”中释放的部分能量，再同步传递给复用装置，直接驱动充气 轮的持续滚动，又通过工况控制机构，确保充气轮装置在需要制动或倒车時进 行有效控制。

[附图说明]

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图中1、底座2、汇能座固定帽3、汇能连接球4、真空轮胎5、取 能杆6、弹簧7、下耐磨圈8、下耐磨圈密封元件9、取能杆密封件座10、 取能固定座密封元件11、取能杆密封圈12、密封元件垫圈13、取能杆定 位座14、上耐磨圈15、轮辋16、取能杆座固定帽17、齿轮18、轮主 轴19、受压变形区。

[具体实施方式]

结合附图对本发明做进一步说明，这种装置的制造技术对本专业的人来说 是非常清楚的。

如附图所示，本发明包括真空轮胎、轮辋、轮主轴，其特征在于所述的真 空轮胎内设有若干个取能装置，所述的取能装置底部连接真空轮胎内表面，所 述的取能装置穿过轮辋上开设的若干个孔，取能装置顶部与传动机构连接。取 能装置包括取能杆、取能杆密封组件、汇能座、汇能座连接件，所述的取能杆 密封组件与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆密封组件内设有取能杆。

取能装置还包括取能杆定位座、弹簧、取能杆密封圈、取能杆密封件座、 上耐磨圈、下耐磨圈、取能杆座固定帽、下耐磨圈密封元件、取能固定座密封 元件、密封元件垫圈，弹簧一端连接轮辋外圈一侧，弹簧另一端连接汇能座， 所述的取能杆定位座与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆定位座顶部 设有取能杆座固定帽，所述的取能杆定位座内部上方设有上耐磨圈，取能杆定 位座内部下方设有下耐磨圈，取能杆定位座内部中间设有取能杆密封件座，所 述的取能杆定位座内设有两个取能杆密封圈，所述的两个取能杆密封圈之间设 有密封元件垫圈，所述的下耐磨圈与取能杆密封件座间通过下耐磨圈固定件连 接。取能装置在轮辋上沿轮主轴径向排列、轴向多层排列。汇能座由底座、汇 能座连接件构成。

一种充气轮胎压力能量回收装置的方法步骤如下：

真空轮胎在行驶过程中受到垂直向下的着地面压力和着地面水平向前的动 力的作用下，真空轮胎进入着地变形区会受到压力吸收能量而变形，导致轮胎 受压推动汇能座，汇能座推动取能杆趋向轮轴心移动，并压缩弹簧，取能杆趋 向轮轴心移动带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取 能装置从而取得第一次能量；轮胎继续行驶，该部位趋向于离开着地变形区， 该部位轮胎材料释放能量逐渐恢复原始状态，在压缩空气向外的推力和弹簧复 位的作用力下，汇能座随该部位轮胎离开轮轴心移动移动，并带动取能杆趋向 离开轮轴心移动，同时带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动， 单个取能装置从而取得第二次能量。