CN101936269A - 一种环保高效的多发条储能释能装置 - Google Patents

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一种环保高效多发条储能释能装置，包括箱体、输入部分、储能部分和输出部分，输入部分由输入轴和输入主动轮组成，储能部分由n个发条储能单元串联组成，输出部分包括输出齿轮和释能调速器。本发明与现有技术相比的有益效果是：采用了多发条储能，储能容量大，解决了单一发条储能容量不足的缺点；采用释能调速装置，可使能量根据负载要求的转速释放，可满足多种工况的需要；本装置结构简单，制造容易，成本低，具有广泛的应用范围；本装置对环境没有任何污染，是清洁型储能装置。

Description

一种环保高效的多发条储能释能装置
技术领域
本发明涉及机械储能装置，尤其涉及发条储能及释放能量装置。
技术背景
目前的储能方式最普通的是蓄电池储能以及多化学物质熵转变时的储能。这些储能方式都存在着污染、老化、寿命短等不足。
发条作为一种可存储能量的机械储能装置，通过使发条发生弹性形变将机械能转换成弹性势能，达到储存目的，具有转换效率高、节能、无环境污染、易于制作等优点，是未来储能的优选。目前主要应用于钟表玩具等方面，其不足是：储存的能量较小，动力不强，一般采用单发条结构，储能效率小，能量释放方式简单，如钟表采用重锤式结构释放，只能获得单一速度，玩具车等，上劲后即快速释放，无恒定调速装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有钟表玩具等发条储能效率小和能量释放不可调等缺点，提出一种多发条储能、释能可调的储能、释能装置，即一种环保高效多发条储能释能器。
本发明的技术方案是：一种环保高效多发条储能释能装置，包括箱体、输入部分、储能部分和输出部分，输入部分、储能部分和输出部分安装在箱体内，其特征在于所述输入部分由输入轴和输入主动轮组成，所述输入轴是直长轴，输入轴通过轴承支承在箱体上，轴的前端伸出箱体，与外部输入源连接，所述输入主动轮是轴套一端带有圆盘的法兰式轮，中心设有轴孔，输入主动轮安装在输入轴的前部，轴孔与输入轴紧密连接，输入主动轮上设有防止输入主动轮反向转动的棘轮；所述储能部分由n个发条储能单元串联组成，所述发条储能单元由发条和被动/主动轮组成，被动/主动轮是轴套前端带有圆盘的法兰式轮，沿圆盘的圆周设有一圈侧壁，呈圆盘盒状，被动/主动轮中心设有轴孔，滑动安装在输入轴的中后部，所述发条的圆心端与前一级发条储能单元的被动/主动轮的轴套部分固定连接，发条的外圆端与本级的被动/主动轮前端的圆盘盒的侧壁固定连接，其中第一级发条储能单元的发条的圆心端与输入主动轮的轴套固定连接，第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套与输出部分连接，第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套通过轴承支承在输入轴上；所述输出部分包括输出齿轮和释能调速器，所述输出齿轮安装在第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套上，与被动/主动轮的轴套紧密连接，安装齿轮部位的箱体上开有与负载连接的口，所述释能调速器由制动吸盘和电磁控制器组成，制动吸盘是中心设有轴孔的轮盘，制动吸盘安装在第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套上，与被动/主动轮的轴套间隙连接，电磁控制器控制对制动吸盘磁力大小。
本发明所述的一种环保高效多发条储能释能装置，其特征在于所述储能部分的n个发条储能单元的n的取值范围为1-100的整数。
本发明所述的一种环保高效多发条储能释能装置，其特征在于所述电磁控制器由置于线圈内的铁芯和直流电源调节器组成，线圈通过直流电源调节器与外部直流电源连接，铁芯与制动吸盘接靠，直流电源调节器调节线圈的直流电的大小，控制对制动吸盘磁力大小。
本发明的工作原理：外力通过输入轴输入，带动主动轮旋转，为第一发条储能单元的发条上劲，第一发条储能单元发条外圆端与第一被动/主动轮相联，从而带动第一被动/主动轮旋转。第一被动/主动轮通过第二发条储能单元的发条又与第二被动主动轮相联，第一被动主/动轮又为第二发条储能单元的发条上劲，依此类推，为N个发条储能单元的发条上劲。第N个发条储能单元的被动/主动轮的轴套同时是输出轴，输出齿轮由被动/主动轮的轴套带动向外输出能量。通过释能调速器，根据负载设备转数要求调节被动/主动轮轴套的转速，使输出齿轮的转数满足负载转速要求。能量释放调速过程是根据负载所需要的转数通过调节线圈电流的大小来改变制动吸盘磁力大小，达到控制被动/主动轮轴套的转速的目的。线圈的电流由一个或多个蓄电池来提供。
本发明的多发条储能释能装置在工作过程中，可n个储能单元的发条一次性上满劲即能量储满再恒速释放，也可以边储能边释放，即储能与释能同时进行。
本发明与现有技术相比的有益效果是：1、采用了多发条储能，储能容量大，解决了单一发条储能容量不足的缺点。2、采用释能调速装置，可使能量根据负载要求的转速释放，可满足多种工况的需要。3、本装置结构简单，制造容易，成本低，具有广泛的应用范围。4、本装置对环境没有任何污染，是清洁型储能装置。
附图说明
本发明有附图一幅，是本发明的结构示意图。附图中，
1、轴承，2、后端盖，3、输出齿轮，4、平键，5、铜套，6、平键，7、箱体，8、前端盖，9、轴承，10、输入轴，11、棘柱，12、棘轮，13、输入主动轮，14、发条，15、输入被动/主动轮，16、轴承，17、末级被动/主动轮，18、制动吸盘，19、铁芯，20、线圈，21、直流电源调节器。
具体实施方式
实施例由输入轴10、输入主动轮13、多个被动/主动轮15、输出齿轮3、多个发条14、释能调速器、棘轮单向机构以及箱体7、前端盖8、后端盖2和轴承1、9等构成。上述部件安装在箱体内，输入轴10是直长轴，输入轴10的前后两端通过两组轴承1、9支承在箱体的前后端盖8、2上，轴的前端伸出前端盖8，与外部输入源连接，输入主动轮13是轴套一端带有圆盘的法兰式轮，通过中心轴孔安装在输入轴10的前部，轴孔与输入轴10用平键6紧密连接，输入主动轮13上设有防止输入主动轮反向转动的棘轮12，箱体7上与棘轮12对应的部位设有与棘轮相配合的棘柱11；输入主动轮13的轴套与第一发条储能单元的发条14的圆心端固定铆接；被动/主动轮15是轴套前端带有圆盘的法兰式轮，沿圆盘的圆周设有一圈侧壁，呈圆盘盒状，被动/主动轮15中心设有轴孔，轴孔内镶嵌有铜套5，铜套5滑动安装在输入轴10的中后部，第一发条储能单元的发条14的外圆端与第一发条储能单元的被动/主动轮15前端的圆盘盒的侧壁固定铆接，第二发条储能单元的发条14的圆心端固定铆接在第一发条储能单元的被动/主动轮15的轴套上，发条14的外圆端与第二发条储能单元的被动/主动轮15前端的圆盘盒的侧壁铆接；依此方式串联20个发条储能单元，第20个发条储能单元的被动/主动轮15的轴套与输出齿轮3连接，输出齿轮3安装在第20个储能被动/主动轮15的轴套上，与被动/主动轮15的轴套用平键4紧密连接，安装齿轮部位的箱体7上开有与负载连接的口，第20个发条储能单元的被动/主动轮15的轴套通过轴承16支承在输入轴10上；释能调速器由制动吸盘18和电磁控制器组成，制动吸盘18是中心设有轴孔的轮盘，制动吸盘安装在第20个发条储能单元的被动/主动轮的轴套上，与被动/主动轮的轴套间隙连接，电磁控制器控制对制动吸盘的磁力大小。电磁控制器由置于线圈20内的铁芯19和直流电源调节器21组成，线圈20通过直流电源调节器与外部直流电源连接，铁芯19与制动吸盘18接靠。直流电源由若干蓄电池组成，直流电源调节器通过控制若干电池控制器控制接入线圈的直流电流的大小，电池控制器布置在前后端盖及已箱体两侧。

Claims (3)

1.一种环保高效多发条储能释能装置，包括箱体、输入部分、储能部分和输出部分，输入部分、储能部分和输出部分安装在箱体内，其特征在于所述输入部分由输入轴(10)和输入主动轮(13)组成，所述输入轴(10)是直长轴，输入轴(10)通过轴承支承在箱体上，轴的前端伸出箱体，与外部输入源连接，所述输入主动轮(13)是轴套一端带有圆盘的法兰式轮，中心设有轴孔，输入主动轮(13)安装在输入轴(10)的前部，轴孔与输入轴紧密连接，输入主动轮(13)上设有防止输入主动轮反向转动的棘轮(12)；所述储能部分由n个发条储能单元串联组成，所述发条储能单元由发条(14)和被动/主动轮(15)组成，被动/主动轮(15)是轴套前端带有圆盘的法兰式轮，沿圆盘的圆周设有一圈侧壁，呈圆盘盒状，被动/主动轮(15)中心设有轴孔，滑动安装在输入轴(10)的中后部，所述发条(14)的圆心端与前一级发条储能单元的被动/主动轮(15)的轴套部分固定连接，发条(14)的外圆端与本级的被动/主动轮(15)前端的圆盘盒的侧壁固定连接，其中第一级发条储能单元的发条(14)的圆心端与输入主动轮(13)的轴套固定连接，第n个发条储能单元的被动/主动轮(15)的轴套与输出部分连接，第n个发条储能单元的被动/主动轮(15)的轴套通过轴承(16)支承在输入轴(10)上；所述输出部分包括输出齿轮(3)和释能调速器，所述输出齿轮(3)安装在第n个发条储能单元的被动/主动轮(15)的轴套上，与被动/主动轮的轴套紧密连接，安装齿轮部位的箱体上开有与负载连接的口，所述释能调速器由制动吸盘(18)和电磁控制器组成，制动吸盘(18)是中心设有轴孔的轮盘，制动吸盘(18)安装在第n个发条储能单元的被动/主动轮的轴套上，与被动/主动轮的轴套间隙连接，电磁控制器控制对制动吸盘(18)磁力大小。
2.根据权利要求1所述的一种环保高效多发条储能释能装置，其特征在于所述储能部分的n个发条储能单元的n的取值范围为1-100的整数。
3.根据权利要求1所述的一种环保高效多发条储能释能装置，其特征在于所述电磁控制器由置于线圈(20)内的铁芯(19)和直流电源调节器(21)组成，线圈(20)通过直流电源调节器(21)与外部直流电源连接，铁芯(19)与制动吸盘(18)接靠，直流电源调节器(21)调节线圈(20)直流电的大小，控制对制动吸盘(18)磁力大小。
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