CN102619673B

CN102619673B - 一种强沉式浮力能转换动力输出装置

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Publication number: CN102619673B
Application number: CN201210110047.4A
Authority: CN
Inventors: 王耀升
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2032-04-16
Also published as: CN102619673A

Abstract

本发明公开了一种强沉式浮力能转换动力输出装置，包括浮力池、浮力转换动力器、翻转轨道、导引轨道、沉降传动控制轴、沉降定位锁、防浮升定位锁，所述的浮力池中设置可以沿轨道翻转的浮力转换动力器，所述的浮力转换动力器中心设置浮力动力器，所述的浮力动力器通过其上的动力输出轴与浮力转换动力器两端锁定配合。本发明采用浮力转换动力器翻转控制机构，实现了浮力能向机械能的转换，通过配重调整使得可以用较小的能量输入即可产生较大的浮力势能，并可在瞬间转换为机械能加以利用或用于发电。本发明结构简单，工作稳定可靠，能够有效地将浮力能转换为机械能，理论动力转换效率可达97%，是一种高效率利用清洁，可再生能源的动力输出装置。

Description

一种强沉式浮力能转换动力输出装置

技术领域

本发明属于能源转换设备动力技术领域，具体涉及一种结构简便，工作稳定，能够将液体浮力能转换为机械能的强沉式浮力能转换动力输出装置。

背景技术

传统的矿物质能源被人们广泛的开采利用，但是这类资源无法再生，日趋枯竭。我国目已经成为石油进口大国。油价的不断上涨，无不时时传递着能源危机的信号。可再生能源如太阳能、风能、水力能、潮汐能都属于可再生能源，但是这类能源存在分散度高，利用水平不高，能量转换效率低的不足。如何提高这类能源的利用效率就成了摆在人们面前的难题。水力能的利用基本上都是利用水的重力势能进行发电。然而，水力发电受着自然条件的限制，其发电量依然是有限的。水作为清洁能源，其中蕴涵着巨大的浮力能。至今利用浮力能的方式还主要停留在交通运输方面。把其转换其他形式的能量加以利用的设备还很少，更没有工业化应用。在能源日益紧缺的今天，开发一种能够充分利用液体浮力能转换为机械能加以利用或进一步用于发电的装置，是具有广泛的社会学与经济学意义的。

发明内容

本发明的目的在于提供具有一种结构简单、操作简便、工作稳定可靠，能够将液体浮力能转换为机械能的强沉式浮力能转换动力输出装置。

本发明是这样实现的：包括浮力池、浮力转换动力器、翻转轨道、导引轨道、沉降传动控制轴、沉降定位锁、防浮升定位锁，所述的浮力池中纵向平行设置翻转轨道和导引轨道，所述的浮力转换动力器通过翻转控制轴与翻转轨道、导引轨道配合；所述的浮力池顶部设置沉降传动控制轴，沉降传动控制轴通过传动轮、传动链条控制沉降控制器；所述的导引轨道上对应于翻转轨道的下端分别由下而上依次设置沉降定位锁和防浮升定位锁；所述的沉降定位锁与防浮升定位锁通过控制索具连接并与定位锁控制装置配合；所述的浮力转换动力器中心设置浮力动力器，所述的浮力动力器通过其上的动力输出轴与浮力转换动力器两端锁定配合。

本发明采用浮力转换动力器翻转控制机构，实现了浮力能向机械能的转换，通过配重调整使得可以用较小的能量输入即可产生较大的浮力势能，并可在瞬间转换为机械能加以利用或用于发电。本发明结构简单，操作简便，工作稳定可靠，能够有效地将浮力能转换为机械能，本发明的理论动力转换效率可达97%，是一种高效率利用清洁，可再生能源的动力输出装置。

附图说明

图1为本发明整体结构剖视示意图；

图2为图1之A-A向视图；

图3为图1之俯视图；

图中：1-浮力池、2-浮力动力器、3-固定浮力器、4-滑辊、5-导轨、6-动力输出轴、7-固定栓、8-控制锁、9-翻转控制轴、10-配重称铁、11-浮力转换动力器、121-翻转轨道、122-导引轨道、13-被动传动轮、14-轴承座、15-传动链条、16-沉降控制器、17-主动传动轮、18-传动齿轮、19-电动机、20-变速器、21-沉降传动控制轴、22-沉降定位锁、23-换向轮、24-控制索具、25-防浮升定位锁、26-换向轮、27-定位锁控制装置、28-驱动器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，依据本发明的教导所作的任何变更或替换，均属于本发明的保护范围。

如图1~图3所示，本发明包括浮力池1、浮力转换动力器11、翻转轨道121、导引轨道122、沉降传动控制轴21、沉降定位锁22、防浮升定位锁25，所述的浮力池1中纵向平行设置翻转轨道121和导引轨道122，所述的浮力转换动力器11通过翻转控制轴9与翻转轨道121、导引轨道122配合；所述的浮力池1顶部设置沉降传动控制轴21，沉降传动控制轴21通过传动轮、传动链条15控制沉降控制器16；所述的导引轨道122上对应于翻转轨道121的下端分别由下而上依次设置沉降定位锁22和防浮升定位锁25；所述的沉降定位锁22与防浮升定位锁25通过控制索具24连接并与定位锁控制装置27配合；所述的浮力转换动力器11中心设置浮力动力器2，所述的浮力动力器2通过其上的动力输出轴6与浮力转换动力器11两端锁定配合。

所述的浮力动力器2通过滑辊4和与之配合的导轨5设置于浮力转换动力器11中。

所述浮力转换动力器11包括固定浮力器3和浮力动力器2，所述的固定浮力器3为环形结构，上下固定浮力器3通过固定栓7连接，所述的浮力动力器2同轴设置于固定浮力器3中，浮力动力器2上的动力输出轴6通过设置于浮力转换动力器11两端的锁定机构锁定配合；所述的固定浮力器3的下方设置配重称铁10，所述的配重称铁10为单元块组合结构。

所述的传动链条15与一侧的翻转轨道121或导引轨道122相邻且平行设置，传动链条15上设置有沉降控制器16，传动链条15传动连接沉降传动控制轴21上的主动传动轮17与浮力池1底部的被动传动轮13；沉降控制器16与翻转控制轴9动态配合。

所述的沉降控制器16为弹性张开钳式结构，上端设置销轴，一侧臂固定于传动链条15上，另一侧臂可自由开闭，且与翻转控制轴9动态配合。

所述的主动传动轮17通过变速器20由电动机19驱动；所述的定位锁控制器27由驱动器28驱动。

所述的沉降定位锁22、防浮升定位锁25为弹簧复位结构锁销。

所述的控制锁8为电磁控制锁、机械控制锁或液压控制锁中的一种，以控制动力输出轴6的锁紧和释放。

所述的导引轨道122上端高于翻转轨道121的上沿。

所述的导引轨道122下端延伸于翻转轨道121末端下方且延伸部分向翻转方向倾斜5~45°。所述的导引轨道122下端延伸部分可以为弧形结构，有助于提高翻转的效果。

所述的控制索具24为钢丝绳、链条、合成纤维绳、合成纤维带中的任意一种。

所述的浮力池1底端设置有排水口26。

本发明的工作原理与工作过程：

本发明装置将浮力转换动力器11置于浮力介质水中，通过调整配重使之处于平衡状态，浮力动力器2处于上方，在配重称铁10的作用下，只需要给予很小的力，比如总输出功率的3%，即可将浮力转换动力器11强制沉入浮力池1下部并随之发生180°，浮力动力器2处于下方产生浮力势能，解除对浮动动力器2的锁定，浮力势能被瞬间释放出来，通过机械传动装置即可将浮力能转换为机械能，进而转换为电能或被直接利用。

工作准备：本发明整体安装完毕后，中先将浮力转换动力器11的下部旋转控制轴9设定于沉降定位锁22与防浮升定位锁25之间，调整传动链条15上的沉降控制器16调整到上部旋转控制轴9的上方，浮力动力器2被浮升到浮力转换动力器11中的上工作位置，启动控制锁8将动力输出轴6与浮力转换动力器11锁定，进入准工作状态后，向浮力池1中注入浮力工作介质，通常为水，到水位达到足以淹没浮力转换动力器11上沿时，停止注水，设备进入工作状态。

工作运行：调整定位锁控制器27，解除沉降定位锁22，启动驱动电机，驱动主动传动轮17顺时针旋转，通过传动链条15带动沉降控制器16向下压旋转控制轴9，并沿轨道下行至导引轨道122倾斜位置，浮力转换动力器11的下端顺势向上翻转，当翻转到竖直位置时，处于上方的浮力转换动力器11的旋转控制轴9重新进入导轨12中，运动到下方的旋转控制轴9到达防浮升定位锁25位置时，解除防浮升定位锁25，让旋转控制轴9运动到其下方后重新锁定防浮升定位锁25和沉降定位锁22，此时，同时解除上下位控制锁8，被强制处于下工作位置的浮力动力器2的浮力势能国动力输出轴6瞬间释放出来，对处于动力输出轴6上方的动力传动轴的线性运动把动力转换机构转换为旋转运动，从而带动动力机械做功。浮力动力器2的能量释放完毕后，重新回到上工作位置，再启动控制锁8将动力输出轴6锁定；启动电机反向驱动传动链条15将沉降控制器16重新调整到调整到上部旋转控制轴9的上方，进入下一循环工作状态。如此周而复始，即可达到利用浮力能做功属于动力的目的。

本发明强沉式浮力能转换动力输出装置如同汽车的工作缸一样，可以多个并列使用并错相运动，以调整动力输出总功率和输出能量的平稳性和连续性。

本发明具有结构简单、操作简便、工作稳定可靠、最多消耗3%的能量就可以输出97%能量的特点。

Claims

1.一种强沉式浮力能转换动力输出装置，包括浮力池（1）、浮力转换动力器（11）、翻转轨道（121）、导引轨道（122）、沉降传动控制轴（21）、沉降定位锁（22）、防浮升定位锁（25），其特征是：所述的浮力池（1）中纵向平行设置翻转轨道（121）和导引轨道（122），所述的浮力转换动力器（11）通过翻转控制轴（9）与翻转轨道（121）、导引轨道（122）配合；所述的浮力池（1）顶部设置沉降传动控制轴（21），沉降传动控制轴（21）通过传动轮、传动链条（15）控制沉降控制器（16）；所述的导引轨道（122）上对应于翻转轨道（121）的下端分别由下而上依次设置沉降定位锁（22）和防浮升定位锁（25）；所述的沉降定位锁（22）与防浮升定位锁（25）通过控制索具（24）连接并与定位锁控制装置（27）配合；所述的浮力转换动力器（11）中心设置浮力动力器（2），所述的浮力动力器（2）通过其上的动力输出轴（6）与浮力转换动力器（11）两端锁定配合。

2.根据权利要求1所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述的浮力动力器（2）通过滑辊（4）和与之配合的导轨（5）设置于浮力转换动力器（11）中。

3.根据权利要求1或2所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述浮力转换动力器（11）包括固定浮力器（3）和浮力动力器（2），所述的固定浮力器（3）为环形结构，上下的固定浮力器（3）通过固定栓（7）连接，所述的浮力动力器（2）同轴设置于固定浮力器（3）中，浮力动力器（2）上的动力输出轴（6）通过设置于浮力转换动力器（11）两端的锁定机构锁定配合；所述的固定浮力器（3）的下方设置配重称铁（10），所述的配重称铁（10）为单元块组合结构。

4.根据权利要求1所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述的传动链条（15）与一侧的翻转轨道（121）或导引轨道（122）相邻且平行设置，传动链条（15）上设置有沉降控制器（16），传动链条（15）传动连接沉降传动控制轴（21）上的主动传动轮（17）与浮力池（1）底部的被动传动轮（13）；沉降控制器（16）与翻转控制轴（9）动态配合。

5.根据权利要求1或4所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述的沉降控制器（16）为弹性张开钳式结构，上端设置销轴，一侧臂固定于传动链条（15）上，另一侧臂可自由开闭，且与翻转控制轴（9）动态配合。

6.根据权利要求4所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述的主动传动轮（17）通过变速器（20）由电动机（19）驱动；所述的定位锁控制装置（27）由驱动器（28）驱动。

7.根据权利要求1所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述的沉降定位锁（22）、防浮升定位锁（25）为弹簧复位结构锁销。

8.根据权利要求3所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述的锁定机构为控制锁（8），控制锁（8）为电磁控制锁、机械控制锁或液压控制锁中的一种。

9.根据权利要求1所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述的导引轨道（122）上端高于翻转轨道（121）的上沿。

10.根据权利要求1或9所述的强沉式浮力能转换动力输出装置，其特征是：所述的导引轨道（122）下端延伸于翻转轨道（121）末端下方且延伸部分向翻转方向倾斜5~45°。