Пристрій для відбору та накопичення потужності

Винахід відноситься до транспортного машинобудування, зокрема до пристроїв для передачі крутячого моменту від джерела електроенергії через накопичувач енергії до її споживача. Відомі конструкції спіральних стрічкових пружин, що широко застосовуються в різних механізмах як акумулятори енергії з наступним використанням їх як двигуни приєднаних до них деталей (кн. «Детали машин. Расчет и конструирование. Том 2» Издат.«Машиностроение» М. 1968, стр.84) Відоме використання маховиків як акумуляторів механічної енергії в машинах з нерівномірним обертаючим моментом на головному валу машини. Застосування маховиків дозволяє використовувати менш потужні приводні енергетичні системи для приводу рушія (Политехнический словарь «Советская энциклопедия» М. 1976 с.277). Найближчим до винаходу, що заявляється, є пристрій для відбору і накопичення потужності на транспортній машині, що містить газову турбіну, розташовану у вип ускному трубопроводі двигуна внутрішнього згоряння, у якому встановлений клапан вільного випуску газу, що направляє гази двигуна, що відробили при визначеному його навантаженні, безпосередньо в атмосферу, при цьому пристрій постачений маховиком, з'єднаним з валом газової турбіни і зв'язаним через редуктор і муфту вільного ходу з ви хідним валом коробки передач (А. св-во СРСР №404656, В60ДО17/00, 1973). Загальними ознаками пристрою, що заявляється, і найближчого аналога, прийнятого за прототип, є наявність маховика, як акумулятора енергії, муфти вільного ходу і редуктора, що зв'язують маховик зі споживачем енергії. Недоліком відомого пристрою є його висока енергоємність, необхідність великого крутячого моменту на привід маховика, обмеженість застосування. В основу пропонуємого технічного рішення поставлена задача зниження енергоємності пристрою, розширення сфери застосування. Поставлена задача досягається шляхом створення пристрою для відбору і накопиченню потужності, що утримує акумулятор енергії у виді маховика, який з'єднаний через редуктор і муфту, із споживачем енергії, при цьому відповідно до технічного рішення, що заявляється, маховик через редуктор і гальмовий пристрій з'єднаний зі спіральною пружиною, яка через мотор-редуктор з'єднана з автономним джерелом живлення. Спіральна пружина являє собою касетний блок із пружинними елементами, а автономне джерело живлення через електричний ланцюг, генератор постійного струму і механічний привід зв'язаний з мотор-редуктором, установленим перед спіральною пружиною. На фіг. схематично представлена пропонуєма конструктивна схема. Пристрій для відбору і накопичення потужності включає акумуляторні батареї 1 постійного струму, до яких послідовно підключені випрямувач 2, підвищуючий трансформатор 3 трифазного перемінного струму і моторредуктор 4. Ведучий вал 5 мотор-редуктора 4 постачений шківом 15, із протилежної сторони мотора-редуктора 4 установлена спіральна пружина 6. Проміжний вал 7, постачений гальмовими колодками 8 з електромагнітною котушкою 9 з'єднує пружину 6 з підвищувальним редуктором 10, на ведучому валу 11 якого встановлений маховик 12 з реверсивною електромуфтою 13, з'єднуючий маховик 12 зі споживачем енергії 14. Клинноремінна передача за допомогою шківа 15, ременя 16, шківа 17 з'єднує мотор-редуктор 4 з генератором 18, що через електричний ланцюг 19 з'єднує останній з акумулятором 1. Пристрій працює в такий спосіб: Постійний струм від акумуляторних батарей 1 надходить на випрямувач 2, де стр ум переутворюється в перемінний, через трансформатор 3 підвищується до 127 V трифазного перемінного струму. Через трансформатор 3 включається мотор-редуктор 4, що за допомогою ведучого вала 5 навантажує поміщену в обойму спіральну пружину 6, яка може бути виконана з декількох спіральних пружин, сформованих у касети. При цьому проміжний вал 7 зафіксований гальмовими колодками 8. При повному накопиченні пружиною 6 кінетичної енергії надходить команда на електромагнітну котушку 9, при цьому спрацьовують гальмові колодки 8. Обертання від пружини 6 передається через ведучий вал 11 підвищувального редуктора 10, забезпечуючи розгін маховика 12. Через реверсивну электромуфту 13 потужність передається на споживач енергії, в окремому випадку - задній міст тролейбуса. Віддача кінетичної енергії як маховиком так і пружиною, отримані від електроланцюгу: акум улятор – випрямувач - трансформатор - мотор-редуктор відновлюються шляхом передачі крутячого моменту, від моторредуктора 4 через клиноремінну передачу 15, 16, 17 на генератор 18, що підзаряжає акумуляторні батареї 1. Процес подачі енергії для створення напруги у витках пр ужини, передачі крутячого моменту на маховик з метою додання йому розгону до повного накопичення кінетичної енергії, не переривається. Використання пропонуємого конструктивного рішення дозволить значно знизити енергетичні витрати не тільки для надавання руху транспортних засобів, але і при використанні їх для приводу робочих органів на стаціонарних установках, (компресори, генератори). Розвиток сучасного рівня техніки дозволяє конструктивно виконувати як спіральні, так і маховичні інерційні двигуни, що забезпечують надійність, економічність і безпеку при експлуатації.