新型能量回收緩速器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

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0引言

緩速器是一種輔助剎車機(jī)構(gòu)，采用非干摩擦制動方式，通過作用于原車的傳動系統(tǒng)而減輕原車制動系統(tǒng)的負(fù)荷，使車輛均勻減速，增強(qiáng)車輛的安全性和可靠性，停修時間短，可提高運(yùn)輸效率、車輛使用經(jīng)濟(jì)性以及駕駛舒適性，也保證了駕駛員與乘客的安全。傳統(tǒng)電渦流緩速器制動時，將車輛的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苌⑹В谖覈鴺?biāo)準(zhǔn)的ECE15工況下，制動所消耗的能量占整個剎車系統(tǒng)的56%~92%。本文針對該問題，設(shè)計了一種具有能量回收功能的新型緩速器。

1新型能量回收緩速器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計

新型能量回收緩速器由緩速器發(fā)電裝置、控制器和儲能裝置構(gòu)成。根據(jù)傳動軸直徑及實(shí)際汽車安裝空間限制最終確定新型能量回收緩速器電機(jī)尺寸為長300mm，寬450mm，高300mm。控制器箱體為長40mm，寬100mm，高20mm。蓄電池殼體長40mm，寬100mm，高40mm。

1.1發(fā)電裝置設(shè)計

緩速器發(fā)電裝置主要由電機(jī)構(gòu)成，電機(jī)安裝在車輛主變速器后的第一傳動軸上。電機(jī)由于質(zhì)量較重，在頂部設(shè)計了四個固定座，用螺母固定在車架，減輕對傳動軸的壓力。緩速器電機(jī)在發(fā)電時同時會產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，所以安裝位置盡量選在空氣流動較好，易于散熱的第一傳動軸上。根據(jù)汽車實(shí)際能安裝空間，保證散熱面積的情況下，最終確定新型能量回收緩速器電機(jī)尺寸為長300mm,寬450mm，高300mm。

1.2控制器設(shè)計

控制器的形狀為盒體，內(nèi)部安裝有逆變電路、功率模塊驅(qū)動和保護(hù)電路。在控制器右側(cè)設(shè)計一塊固定板，長40mm，寬100mm，厚10mm，在固定板四個角上設(shè)有四個螺孔，用于固定。控制器電壓為36V，工作過程中要求有較高的穩(wěn)定性，所以安裝在汽車車架右側(cè)，用螺釘固定。控制器盒體長40mm，寬100mm，高30mm。

1.3儲能裝置設(shè)計

儲能裝置由蓄電池和四個功率IGBT管子組成。IGBT是絕緣柵場效應(yīng)管和大功率晶體管（GTR）的復(fù)合器件，其被放置在儲能裝置盒中，儲能裝置盒右側(cè)同樣設(shè)置四個螺孔，用螺母固定安裝在控制器后面的車架上。儲能裝置盒的尺寸為長40mm，寬100mm，高40mm。通過對以上零部件的設(shè)計，安裝到客車或貨車車體后的裝配圖。

2結(jié)論

本文對新型能量回收緩速器的結(jié)構(gòu)及形狀尺寸進(jìn)行了設(shè)計和研究，并通過Solidworks軟件繪制了新型能量回收緩速器的效果圖和裝配圖。新型能量回收緩速器具有節(jié)約能耗、緩速效果好等優(yōu)點(diǎn)，同時解決了傳統(tǒng)緩速器散熱問題，未來擁有很好的市場前景。

作者：蔡袁琦 曹建波 鄂世舉 文歡 沈娟亞 單位：浙江師范大學(xué)工學(xué)院