背景技術(shù):
:目前人們普遍使用的電動車多為直流電機(jī)帶動,有輪轂一體輪電機(jī),也有用鏈條傳動的,普遍都存在功率小、車速低、起步慢、續(xù)航里程短、制動能量不能回收等一系列問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
:本實(shí)用新型的目的是提供一種裝有磁懸浮飛輪電池的兩輪電動車,它有效地解決和避免現(xiàn)有電動車存在的一系列問題,本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,它是由前車輪、轉(zhuǎn)向輪轂、電池組、磁懸浮飛輪電池、加力電機(jī)、后輪總成、車身、電動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、儀表盤聯(lián)接而成,磁懸浮飛輪電池安裝于車身的中下部,在磁懸浮飛輪電池的前邊安裝電池組,車身的后下部安裝有后輪總成,車身的前部裝有電動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和儀表盤,前車輪的中心部位安裝有轉(zhuǎn)向輪轂;加力電機(jī)安裝在后架上,加力電機(jī)由鏈條與后輪總成連接。
在轉(zhuǎn)向輪轂的中心處安裝有前軸,前軸穿過千斤軸內(nèi)孔后并被固定,千斤軸的兩端安裝于軸承座的徑向孔中,軸承座被固定套固定并定位;千斤軸的一端安裝千斤軸軸套,其另一端安裝有轉(zhuǎn)向傘齒輪,兩個操縱傘齒輪與轉(zhuǎn)向傘齒輪相嚙合,在操縱傘齒輪的外端有加長軸套,其加長軸套的末端安裝有轉(zhuǎn)向操縱臂;兩個擋環(huán)由螺栓分別固定于軸承座的兩個端面,在軸承座上有軸承,軸承上安裝著前車輪輪圈;在磁懸浮飛輪電池的下殼體的中間內(nèi)部安裝有電機(jī)定子和電機(jī)轉(zhuǎn)子;在下殼體的上部連接有上殼體,兩者中間由第二“o”型密封圈密封;在上殼體內(nèi)部,飛輪安裝于電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸上,在飛輪的軸向兩側(cè)安裝有飛輪磁環(huán)座, 環(huán)形永磁體安裝于飛輪磁環(huán)座上,中間法蘭安裝于下殼體的上口端,中間法蘭上安裝有環(huán)形永磁體,以對應(yīng)于飛輪下側(cè)的環(huán)形永磁體;上法蘭的內(nèi)孔安裝有上靜磁環(huán)吊床,上靜磁環(huán)吊床內(nèi)部安裝有上靜磁環(huán),以上兩者由上靜磁環(huán)壓圈及上靜環(huán)墊固定,并且上靜磁環(huán)吊床與上靜磁環(huán)中間連接著上靜磁環(huán)吊床承壓彈簧;在上法蘭與上殼體之間安裝有一組承壓彈簧,上法蘭與上殼體中間由第一“o”型密封圈密封;上密封蓋固定在上法蘭上,且兩者中間由第五“o”型密封圈密封;在上密封蓋上邊安裝有真空抽氣閥;電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的上下兩端分別固定有上軸套和下軸套;上軸套的頂端有上動磁環(huán)壓墊,上動磁環(huán)壓墊的下邊是上動磁環(huán),上動磁環(huán)的外圓固定有上動磁環(huán)保護(hù)套。
下殼體的底端與下法蘭連接,兩者中間由第三“o”型密封圈密封;下法蘭與下密封蓋連接固定,且中間由第四“o”型密封圈密封;在下法蘭的內(nèi)孔安裝有下靜磁環(huán)吊床,下靜磁環(huán)吊床內(nèi)部安裝有下靜磁環(huán),并由下靜磁環(huán)壓圈及下靜磁環(huán)襯墊固定;下靜磁環(huán)吊床與下法蘭之間有下靜磁環(huán)承壓彈簧;軸的下端有定距套和下軸套,在下軸套上有下動磁環(huán)壓緊墊和下動磁環(huán),在下動磁環(huán)的外面有下動磁環(huán)保護(hù)套,將上述各件由螺栓固定壓緊;在電機(jī)轉(zhuǎn)子的外邊安裝有電機(jī)定子。
本實(shí)用新型的工作原理是:工作開始時,若給后輪總成通電,電動車便前進(jìn)行駛,同時磁懸浮飛輪電池也自動旋轉(zhuǎn)起來,行進(jìn)過程中若遇紅燈減速或制動剎車,本實(shí)用新型可自動將剎車能量回收起來;起步時自動將磁懸浮飛輪電池儲存的能量瞬間釋放出來,向加力電機(jī)供電,此時電動車便可快速起步行駛,達(dá)到一定的速度后,磁懸浮飛輪電池便自動斷開,回歸到能量儲蓄的狀態(tài),尤其是在爬坡時加力電機(jī)更是能助一臂之力。由于磁懸浮飛輪電池的高速旋轉(zhuǎn),具有極大的慣性力,即在正常行駛狀態(tài)下,若電動車偶遇側(cè)向外力情況下,磁懸浮飛輪電池可起一定的穩(wěn)定作用而不使車子翻倒。該電動車還可隨意前進(jìn)或后退,做到可進(jìn)可退進(jìn)退自如,是兩輪電動車中唯一一款具有倒車功能的電動車輛。同時它還具有發(fā)電的功能,在電動車減速或制動剎車時可向電池組回充電力,增加行駛里程達(dá)20%以上。
在電動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操縱下,通過對轉(zhuǎn)向操縱臂進(jìn)行推拉扭轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對操縱傘齒輪的小幅轉(zhuǎn)動,但兩操縱傘齒輪的扭動轉(zhuǎn)向相反,共同帶動轉(zhuǎn)向傘齒輪的小角度旋轉(zhuǎn),從而聯(lián)動軸承座及通過安裝在其上的前車輪軸承和與之連接的前車輪輪圈共同扭轉(zhuǎn)擺動,實(shí)現(xiàn)電動車前車輪的轉(zhuǎn)向,以此完成整個電動車的轉(zhuǎn)向操作過程;利用彈簧力調(diào)整固定于上法蘭下方的環(huán)形永磁體和飛輪上的環(huán)形永磁體的磁力間隙,由于飛輪兩側(cè)的磁環(huán)和與之對應(yīng)的環(huán)形永磁體尺寸大小相等,全部軸向充磁,其對應(yīng)面為同極性,故稱之為斥力型軸向推力永磁懸浮軸承,該永磁懸浮軸承將飛輪及其連接在一起的電機(jī)轉(zhuǎn)子一同浮起,實(shí)現(xiàn)飛輪的軸向浮動并定位,以約束飛輪及電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向竄動。彈簧用于調(diào)整上靜磁環(huán)吊床與上動磁環(huán)的相對軸向位置,以達(dá)到最佳工作狀態(tài),上靜磁環(huán)與上動磁環(huán)均作徑向充磁,且上靜磁環(huán)的內(nèi)圓與上動磁環(huán)的外圓為同一極性,動、靜磁環(huán)之間保持一定磁力間隙,沒有任何接觸和摩擦,故為斥力型徑向永磁軸承。電機(jī)轉(zhuǎn)子下端安裝的永磁軸承與上端的永磁軸承結(jié)構(gòu)原理與作用相同,也是一種斥力型徑向永磁軸承,只是尺寸大小不同而已。至此,電機(jī)轉(zhuǎn)子兩端安裝的徑向永磁軸承與飛輪兩側(cè)安裝的軸向永磁軸承共同作用,構(gòu)成了一個完善的永磁懸浮飛輪電池的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體系。下密封蓋與上密封蓋將設(shè)備兩端可靠封閉,真空抽氣閥用于抽出器內(nèi)的氣體,使其呈真空狀態(tài),以利于飛輪能在每分鐘幾萬轉(zhuǎn)狀態(tài)下高速運(yùn)行,高效節(jié)能,不用加潤滑油及冷卻系統(tǒng),可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)十幾年不用維修。支軸用于支護(hù)整機(jī)于一定工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型的意義是:本車行駛車速高、功率強(qiáng)勁、起步速度快、剎車制動能量能夠回收、環(huán)保節(jié)能、容易操作駕駛;安全環(huán)保;具備特有的倒車功能;另一方面由于磁懸浮飛輪電池的高速運(yùn)轉(zhuǎn),使電動車具有很大的慣性力,在電動車遭受意外沖撞時,能有效的降低和避免交通事故的發(fā)生,最大可能的保護(hù)騎乘人生命財產(chǎn)的安全;具有很好的推廣價值,有非常廣闊的市場前景。
附圖說明:圖1為一種裝有磁懸浮飛輪電池的兩輪電動車結(jié)構(gòu)示意圖,圖中1、前車輪 2、轉(zhuǎn)向輪轂 3、電池組 4、磁懸浮飛輪電池 5、加力電機(jī) 6、后輪總成 7、車身 8、電動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 9、儀表盤。
圖2為轉(zhuǎn)向輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中10、前車輪輪圈 11、前車輪軸承 12、檔環(huán) 13、轉(zhuǎn)向傘齒輪 14、操縱傘齒輪 15、前軸 16、千斤軸 17、軸承座 18、固定套 19、千斤軸軸套 20、轉(zhuǎn)向操縱臂。
圖3為磁懸浮飛輪電池的結(jié)構(gòu)示意圖,圖中21、上法蘭 22、第一“o”型密封圈 23、上殼體 24、環(huán)形永磁體 25、飛輪 26、飛輪磁環(huán)座 27、第二“o”型密封圈 2 8、中間法蘭 29、電機(jī)定子 30、電機(jī)轉(zhuǎn)子 31、定距套 32、下殼體 33、第三“o”型密封圈 34、下法蘭 35、第四“o”型密封圈 36、下密封蓋 37、下靜磁環(huán)吊床 38、下靜磁環(huán)壓圈 39、下靜磁環(huán)襯墊 40下動磁環(huán)壓緊墊 41、動磁環(huán)保護(hù)套 42、下靜磁環(huán)承壓彈簧 43、下靜磁環(huán) 44、下動磁環(huán) 45、下軸套 46、支撐軸 47、上軸套 48、上靜磁環(huán) 49、承壓彈簧 50、上動磁環(huán) 51、上靜磁環(huán)吊床承壓彈簧 52、上靜環(huán)墊 53、上動磁環(huán)保護(hù)套 54、上動磁環(huán)壓緊墊 55、上靜磁環(huán)壓圈 56、上靜磁環(huán)吊床 57、真空抽氣閥 58、上密封蓋 59、第五“o”型密封圈。
具體實(shí)施方式:實(shí)施例1、本實(shí)用新型是由前車輪1、轉(zhuǎn)向輪轂2、電池組3、磁懸浮飛輪電池4、加力電機(jī)5、后輪總成6、車身7、電動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)8、儀表盤9連接而成,磁懸浮飛輪電池4安裝于車身7的中下部,在磁懸浮飛輪電池4的前邊安裝電池組3,車身7的后下部安裝有后輪總成6,車身7的前部裝有電動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)8和儀表盤9,前車輪1的中心部位安裝有轉(zhuǎn)向輪轂2;加力電機(jī)5安裝在后架上,加力電機(jī)5由鏈條與后輪總成6連接。
實(shí)施例2、在轉(zhuǎn)向輪轂2的中心處安裝有前軸15,前軸15穿過千斤軸16內(nèi)孔后并被固定,千斤軸16的兩端安裝于軸承座17的徑向孔中,軸承座17被固定套18固定并定位;千斤軸16的一端安裝千斤軸軸套19,其另一端安裝有轉(zhuǎn)向傘齒輪13,兩個操縱傘齒輪14與轉(zhuǎn)向傘齒輪13相嚙合,在操縱傘齒輪14的外端有加長軸套,加長軸套的末端安裝有轉(zhuǎn)向操縱臂20;兩個擋環(huán)12由螺栓分別固定于軸承座17的兩端,在軸承座17上有軸承11,軸承11上安裝著前車輪輪圈10;從以上結(jié)構(gòu)原理分析可知,這是一種新穎脫俗的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)形式,與眾大不相同,不得不說這是一個大膽創(chuàng)新。
實(shí)施例3、在磁懸浮飛輪電池的下殼體32的中間內(nèi)部安裝有電機(jī)定子29和電機(jī)轉(zhuǎn)子30;在下殼體32的上部連接有上殼體23,兩者中間由第二“o”型密封圈27密封;在上殼體23內(nèi)部,飛輪25安裝于電機(jī)轉(zhuǎn)子30的軸上,在飛輪25的軸向兩側(cè)安裝有飛輪磁環(huán)座26, 環(huán)形永磁體24安裝于飛輪磁環(huán)座26上,中間法蘭28安裝于下殼體32的上口端,中間法蘭28上安裝有環(huán)形永磁體,以對應(yīng)于飛輪25下側(cè)的環(huán)形永磁體24;上法蘭21的內(nèi)孔安裝有上靜磁環(huán)吊床56,上靜磁環(huán)吊床56內(nèi)部安裝有上靜磁環(huán)48,以上兩者由上靜磁環(huán)壓圈55及上靜環(huán)墊52固定,并且上靜磁環(huán)吊床56與上法蘭21中間連接著上靜磁環(huán)吊床承壓彈簧51;在上法蘭21與上殼體23之間安裝有一組承壓彈簧49,上法蘭21與上殼體23中間由第一“o”型密封圈22密封;上密封蓋58固定在上法蘭21上,且兩者中間由第五“o”型密封圈59密封;在上密封蓋58上邊安裝有真空抽氣閥57;電機(jī)轉(zhuǎn)子30軸的上下兩端分別固定有上軸套47和下軸套45;上軸套47的頂端有上動磁環(huán)壓墊54,上動磁環(huán)壓墊54的下邊是上動磁環(huán)50,上動磁環(huán)50的外圓固定有上動磁環(huán)保護(hù)套53。
下殼體32的底端與下法蘭34連接,兩者中間由第三“o”型密封圈33密封;下法蘭34與下密封蓋36連接固定,且中間由第四“o”型密封圈35密封;在下法蘭34的內(nèi)孔安裝有下靜磁環(huán)吊床37,下靜磁環(huán)吊床37內(nèi)部安裝有下靜磁環(huán)43,并由下靜磁環(huán)壓圈38及下靜磁環(huán)襯墊39固定;下靜磁環(huán)吊床37與下法蘭34之間有下靜磁環(huán)承壓彈簧42;軸的下端有定距套31和下軸套45,在下軸套45上有下動磁環(huán)壓緊墊40和下動磁環(huán)44,在下動磁環(huán)44的外面有下動磁環(huán)保護(hù)套41,將上述各件由螺栓固定壓緊;在電機(jī)轉(zhuǎn)子30的外邊安裝有電機(jī)定子29。
實(shí)施例4、本實(shí)用新型的工作原理是:工作開始時,若給后輪總成7通電,電動車便前進(jìn)行駛,同時磁懸浮飛輪電池4也自動旋轉(zhuǎn)起來,行進(jìn)過程中若遇紅燈減速或制動剎車,本車可自動將剎車能量回收起來;起步時自動將磁懸浮飛輪電池4儲存的能量瞬間釋放出來,向加力電機(jī)5供電,此時電動車便可快速起步行駛,達(dá)到一定的速度后,磁懸浮飛輪電池4便自動斷開,回歸到能量儲蓄的狀態(tài),尤其是在爬坡時加力電機(jī)5更是能助一臂之力。由于磁懸浮飛輪電池4的高速旋轉(zhuǎn),具有極大的慣性力,即在正常行駛狀態(tài)下,若電動車偶遇側(cè)向外力情況下,磁懸浮飛輪電池4可起一定的穩(wěn)定作用而不使車子翻倒。該電動車還可隨意前進(jìn)或后退,做到可進(jìn)可退進(jìn)退自如,是兩輪電動車中唯一一款具有倒車功能的電動車輛。同時它還具有發(fā)電的功能,在電動車減速或制動剎車時可向電池組回充電力,增加行駛里程達(dá)20%以上。
在電動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)8的操縱下,通過對轉(zhuǎn)向操縱臂20進(jìn)行推拉扭轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對操縱傘齒輪14的小幅轉(zhuǎn)動,但兩操縱傘齒輪14的扭動轉(zhuǎn)向相反,共同帶動轉(zhuǎn)向傘齒輪13的小角度旋轉(zhuǎn),從而聯(lián)動軸承座17及通過安裝在其上的前車輪軸承 11和與之連接的前車輪輪圈10共同扭轉(zhuǎn)擺動,實(shí)現(xiàn)電動車前車輪1的轉(zhuǎn)向,以此完成整個電動車的轉(zhuǎn)向操作過程;利用彈簧力調(diào)整固定于上法蘭21下方的環(huán)形永磁體和飛輪上的環(huán)形永磁體24的磁力間隙,由于飛輪25兩側(cè)的磁環(huán)和與之對應(yīng)的環(huán)形永磁體尺寸大小相等,全部軸向充磁,其對應(yīng)面為同極性,故稱之為斥力型軸向推力永磁懸浮軸承,該永磁懸浮軸承將飛輪25及其連接在一起的電機(jī)轉(zhuǎn)子30等一同浮起,實(shí)現(xiàn)飛輪25的軸向浮動并定位,以約束飛輪25及電機(jī)轉(zhuǎn)子30的軸向竄動。彈簧51用于調(diào)整上靜磁環(huán)吊床56與上動磁環(huán)50之間的相對軸向位置,以匹配到最佳工作狀態(tài),上靜磁環(huán)48與上動磁環(huán)50均作徑向充磁,且上靜磁環(huán)48的內(nèi)圓與上動磁環(huán)50的外圓為同一極性,動、靜磁環(huán)之間保持一定磁力間隙,沒有任何接觸和摩擦,故為斥力型徑向永磁軸承。電機(jī)轉(zhuǎn)子30下端安裝的永磁軸承與上端的永磁軸承結(jié)構(gòu)原理與作用相同,也是一種斥力型徑向永磁軸承,只是尺寸大小不同而已。至此,電機(jī)轉(zhuǎn)子30兩端安裝的徑向永磁軸承與飛輪25兩側(cè)安裝的軸向永磁軸承共同作用,構(gòu)成了一個完善的永磁懸浮飛輪電池的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體系。下密封蓋36與上密封蓋58將設(shè)備兩端可靠封閉,真空抽氣閥57用于抽出器內(nèi)的氣體,使其呈真空狀態(tài),以利于飛輪25能在每分鐘幾萬轉(zhuǎn)狀態(tài)下高速運(yùn)行,高效節(jié)能,不用加潤滑油及冷卻系統(tǒng),可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)十幾年不用維護(hù)。支軸46用于支護(hù)整機(jī)于一定工作狀態(tài)。