CN102705183A

CN102705183A - 蓄能节能动力机

Info

Publication number: CN102705183A
Application number: CN2012101915757A
Authority: CN
Inventors: 张玉增
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明涉及一种蓄能节能动力机，为解决现有动力装置在负载上下波动时能效低问题，其是源动力装置驱动机械蓄能动力装置，机械蓄能动力装置根据源动力装置和负载的需要进行储能和释放，机械蓄能动力装置驱动负载或者源动力装置驱动负载和机械蓄能动力装置辅助驱动负载。所述源动力装置为旋转动力源装置或者往复动力源装置。其具有能在动力富余时储存能量，在动力不足时释放储存的能量，使动力与负载更好匹配，即能节能，又能使动力始终处在理想工况条件下运转，能效高，能够轻易实现小马拉大车，并节省动力设备投资，即使负载上下波动，也能使源动力装置始终处在理想负荷工况条件，有利于延长源动力装置使用寿命和有利于显著提高源动力装置工作效率，使源动力装置显著减少能量消耗的优点。

Description

蓄能节能动力机

技术领域

本发明涉及一种动力机，特别是涉及一种蓄能节能动力机。

背景技术

随着能源和环境危机的加剧，节能减排就成了人类必须共同面对的生存课题。任何一个浪费能源的环节都有必要进行节能、新能源开发的课题研究，进行节能减排技术和新能源技术的更新换代，才能避免人类步入能源枯竭的深渊。

我们常见的汽车、摩托车、农田作业机械等机动车配用的动力机，都存在被忽视和浪费的富余能源，如发动机由高负载状态突然转低负载、由负载状态突然转空载时的富余能、刹车和减速时转化成摩擦力的富余机械能，下坡时的富余机械能。这些富余机械能的有效利用，在能源危机日益加剧的今天，变得异常紧迫。

为此本发明人发明了用于解决上述问题的机械蓄能动力装置，并申请了专利，专利号为，其是两个相对配置的外侧各自向外固装中心轴的飞轮通过偏心轴相连，偏心轴铰接连杆、连杆铰接齿杠；飞轮外侧中心轴各自固装一个大超越齿轮，两侧大超越齿轮各自通过传动齿轮啮合一个内置卷簧的储能齿轮，两侧储能齿轮分别固连一个小轴，每个小轴分别固装一个与齿杠啮合的小超越齿轮；两个大超越齿轮外周配装有锁定释放装置。

但是，这种机械蓄能动力装置没有动力，不能作为动力机使用。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种能在动力富余时储存能量，在动力不足时释放储存，使动力与负载更好匹配，即能节能，又能使动力始终处在理想工况条件下运转，能效高的蓄能节能动力机。

为实现上述目的，本发明蓄能节能动力机是源动力装置驱动机械蓄能动力装置，机械蓄能动力装置根据源动力装置和负载的需要进行储能和释放，机械蓄能动力装置驱动负载或者源动力装置驱动负载和机械蓄能动力装置辅助驱动负载。其能在动力富余时储存能量，在动力不足时释放储存的能量，可机械蓄能动力装单独驱动负载，也可以机械蓄能动力装与源动力装置共同或者配合驱动负载，使动力与负载更好匹配，即能节能，又能使动力始终处在理想工况条件下运转的能量，能效高。即能避免动力负载过重损伤动力装置，又能及时储存富余动力的能量以备动力不足时之需，能以较小的动力装置支持较大的负载，即实现小马拉大车，显著节约能源，配置相对较小的动力装置还能节省动力配置成本，节省造价和投资；由于动力输出始终平衡，与现有的不平衡动力输出相比，还能显著改善整个设备的工作状况，使相关动力机驱动的相关设备或者装置始终处在理想的工况条件下，显著延长设备或装置的使用寿命，应用于内燃机不但能节能，还能解决空转或者超低负荷下运行的积碳问题。

作为优化，所述源动力装置为旋转动力源装置或者往复动力源装置；所述旋转动力装置包括内燃机、电机、气轮机、燃气轮机、风力机、水力机，最优选用于供老年人专用的电池(动)助力车；所述往复动力装置包括波浪浮力转化为往复输出动力的波浪动力机，机动车颠簸力转化为往复输出动力的颠簸动力机.，摩托车发动机或者其它单缸内燃机的连杆输出端。

作为优化，所述源动力装置驱动一对相对配置的机械蓄能动力装置或者驱动一个或者一组机械蓄能动力装置。

作为优化，当所述机械蓄能动力装置为两两相对配置的两套或者为两两相对并列配置的多套时，机械蓄能动力装置具有大超越齿轮外侧中心轴，每对机械蓄能动力装置都配装一个电机，所述电机的两端都有花键输出轴，两端花键输出轴分别通过花键轴连接套，连接两边的所述大超越齿轮外侧中心轴；

或者每对机械蓄能动力装置都配装一个往复动力源装置，所述相对的两个大超越齿轮外侧中心轴各配装一个飞轮，两个飞轮再通过偏心轴连接所述往复动力源装置的连杆。

作为优化，所述机械蓄能动力装置是两个相对配置的外侧各自向外固装中心轴的飞轮通过偏心轴相连，偏心轴铰接连杆、连杆铰接齿杠；飞轮外侧中心轴各自固装一个大超越齿轮，两侧大超越齿轮各自通过传动齿轮啮合一个内置卷簧的储能齿轮，两侧储能齿轮分别固连一个小轴，每个小轴分别固装一个与齿杠啮合的小超越齿轮；两个大超越齿轮外周配装有锁定释放装置；所述一侧中心轴由所述源动力装置驱动，另一侧大超越齿轮外侧中心轴为动力输出端；所述机械蓄能动力装置在动力装置产能富余时，进行储能，在动力装置产能不足时进行能量释放；

或者所述机械蓄能动力装置是两个相对配置的外侧各自向外固装中心轴的单向滑配飞轮或者惯性飞轮通过偏心轴相连，偏心轴铰接连杆、连杆铰接齿杠；飞轮外侧中心轴各自固装一个内置储能卷簧的周配装有锁定释放装置的大超越储能齿轮，两侧大超越储能齿轮各自通过传动齿轮啮合一个与齿杠啮合的小超越齿轮；所述一侧中心轴由所述源动力装置驱动，所述另一侧大超越齿轮外侧中心轴为动力输出端；所述机械蓄能动力装置在动力装置产能富余时，进行储能，在动力装置产能不足时进行能量释放。

作为优化，所述齿杠是上面和下面分别制有排齿，所述齿杠上面排齿啮合上路小超越齿轮，所述齿杠下面排齿啮合下路小超越齿轮；上路小超越齿轮通过上路小轴、上路储能齿轮、上路传动齿轮啮合一侧大超越齿轮；下路小超越齿轮通过下路小轴、下路储能齿轮、下路传动齿轮啮合另一侧大超越齿轮；所述齿杠上面或者上面和下面啮合有用于保持齿杠平衡运行的平衡齿轮；所述另一侧大超越齿轮外侧中心轴配装有连轴器或者轴连接盘；所述机械蓄能动力装置还在负载小时储能，在负载大时进行能量释放；

或者所述齿杠是上面和下面分别制有排齿，所述齿杠上面排齿啮合上路小超越齿轮，所述齿杠下面排齿啮合下路小超越齿轮；所述齿杠上面或者上面和下面啮合有用于保持齿杠平衡运行的平衡齿轮；所述另一侧大超越齿轮外侧中心轴配装有连轴器或者轴连接盘；所述机械蓄能动力装置还在负载小时储能，在负载大时进行能量释放。

作为优化，所述平衡齿轮是与其自身的支撑轴滑配配合的滑配齿轮；所述储能齿轮包括一个外周制有轮齿的齿套和卷簧，卷簧外周端固连齿套，卷簧内周端固连小轴；所述负载为机动车时，则在下坡时储能，在上坡时进行能量释放；

或者所述平衡齿轮是与其自身的支撑轴滑配配合的滑配齿轮；所述负载为机动车时，则在下坡时储能，在上坡时进行能量释放。

作为优化，齿套一侧通过轴承与小轴滑配，另一侧敞开并配装有用于遮盖卷簧的挡板；所述负载为机动车时，还在刹车时储能，在起步和加速时进行能量释放。

作为优化，所述锁定释放装置为全自动电控装置，或者所述锁定释放装置包括分别抵住两侧大超越齿轮齿槽的两侧顶杆，以及分别操控两侧杠杆的两侧摇臂，摇臂再连接摇臂操控机构；或者所述锁定释放装置为离合装置。

作为优化，所述摇臂操控机构是手动操控机构，或者是两侧摇臂共同铰接在同一摇臂轴上，两摇臂的操控端，分别配置一个安装在同一凸轮轴上的凸轮，该凸轮轴再进一步配置凸轮轴操控机构；所述离合装置为手动或者自动离合装置；所述凸轮轴操控机构是凸轮轴上固装一个与齿杠啮合的半齿轮；所述离合装置为该机械蓄能动力装置自身运动部件控制的自动离合装置，或者所述离合装置为由工况传感器操控的自动离合装置，或者所述离合装置为计算机操控的自动离合装置，或者所述离合装置为手动离合装置。

采用上述技术方案后，本发明蓄能节能动力机具有能在动力富余时储存能量，在动力不足时释放储存的能量，使动力与负载更好匹配，即能节能，又能使动力始终处在理想工况条件下运转，能效高，能够轻易实现小马拉大车，并节省动力设备投资，即使负载上下波动，也能使源动力装置始终处在理想负荷工况条件，有利于延长源动力装置使用寿命和有利于显著提高源动力装置工作效率，使源动力装置显著减少能量消耗的优点。

附图说明

图1是本发明蓄能节能动力机第一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明蓄能节能动力机第一种实施方式的飞轮与单缸内燃机驱动连接关系的示意图；

图3是本发明蓄能节能动力机第一种实施方式的小超越齿轮装配示意图；

图4是本发明蓄能节能动力机第一种实施方式的齿杆连杆及偏心轴的装配示意图；

图5是本发明蓄能节能动力机第二种实施方式的电机、花键输出轴、花键轴连接套连接关系的结构示意图。

具体实施方式

实施例一，如图1-4所示，本发明蓄能节能动力机是单缸内燃机10驱动两侧配置相对的各一个机械蓄能动力装置，机械蓄能动力装置根据源动力装置和负载的需要进行储能和释放，源动力装置驱动负载和机械蓄能动力装置辅助驱动负载。

所述机械蓄能动力装置是两个相对配置的外侧各自向外固装中心轴1的惯性飞轮11(或者单向滑配飞轮)通过偏心轴相连，偏心轴铰接连杆12、连杆12铰接齿杠14；飞轮11外侧中心轴1各自固装一个内置储能卷簧21的周配装有锁定释放装置的大超越储能齿轮2，两侧大超越储能齿轮2各自通过传动齿轮22啮合一个在下面与齿杠14啮合的小超越齿轮23；所述一侧中心轴1由所述源动力装置驱动，所述另一侧大超越齿轮外侧中心轴1为动力输出端；所述机械蓄能动力装置在动力装置产能富余时，进行储能，在动力装置产能不足时进行能量释放。

所述相对的两个大超越齿轮外侧中心轴1各配装一个飞轮11，两个飞轮11再通过偏心轴15连接所述单缸内燃机10的连杆12。

所述齿杠14是上面和下面分别制有排齿，所述齿杠14上面排齿啮合上路小超越齿轮23，所述齿杠14下面排齿啮合下路小超越齿轮23；所述齿杠14上面和下面啮合有用于保持齿杠平衡运行的平衡齿轮24；所述另一侧大超越齿轮外侧中心轴1配装有轴连接盘16(或者连轴器)；所述机械蓄能动力装置在负载小时储能，在负载大时进行能量释放。

所述平衡齿轮24是与其自身的支撑轴滑配配合的滑配齿轮；所述负载为机动车时，则在下坡时储能，在上坡时进行能量释放。所述锁定释放装置为全自动电控装置或者为离合装置。

上述方案也可以做如下变换：即所述机械蓄能动力装置是两个相对配置的外侧各自向外固装中心轴的飞轮通过偏心轴相连，偏心轴铰接连杆、连杆铰接齿杠；飞轮外侧中心轴各自固装一个大超越齿轮，两侧大超越齿轮各自通过传动齿轮啮合一个内置卷簧的储能齿轮，两侧储能齿轮分别固连一个小轴，每个小轴分别固装一个与齿杠啮合的小超越齿轮；两个大超越齿轮外周配装有锁定释放装置；所述一侧中心轴由所述源动力装置驱动，另一侧大超越齿轮外侧中心轴为动力输出端；所述机械蓄能动力装置在动力装置产能富余时，进行储能，在动力装置产能不足时进行能量释放。所述齿杠是上面和下面分别制有排齿，所述齿杠上面排齿啮合上路小超越齿轮，所述齿杠下面排齿啮合下路小超越齿轮；上路小超越齿轮通过上路小轴、上路储能齿轮、上路传动齿轮啮合一侧大超越齿轮；下路小超越齿轮通过下路小轴、下路储能齿轮、下路传动齿轮啮合另一侧大超越齿轮；所述齿杠上面或者上面和下面啮合有用于保持齿杠平衡运行的平衡齿轮；所述另一侧大超越齿轮外侧中心轴配装有连轴器或者轴连接盘；所述机械蓄能动力装置还在负载小时储能，在负载大时进行能量释放。所述平衡齿轮是与其自身的支撑轴滑配配合的滑配齿轮；所述储能齿轮包括一个外周制有轮齿的齿套和卷簧，卷簧外周端固连齿套，卷簧内周端固连小轴；所述负载为机动车时，则在下坡时储能，在上坡时进行能量释放。齿套一侧通过轴承与小轴滑配，另一侧敞开并配装有用于遮盖卷簧的挡板；所述负载为机动车时，还在刹车时储能，在起步和加速时进行能量释放。

所述锁定释放装置为全自动电控装置，或者所述锁定释放装置包括分别抵住两侧大超越齿轮齿槽的两侧顶杆，以及分别操控两侧杠杆的两侧摇臂，摇臂再连接摇臂操控机构；或者所述锁定释放装置为离合装置。所述摇臂操控机构是手动操控机构，或者是两侧摇臂共同铰接在同一摇臂轴上，两摇臂的操控端，分别配置一个安装在同一凸轮轴上的凸轮，该凸轮轴再进一步配置凸轮轴操控机构；所述离合装置为手动或者自动离合装置；所述凸轮轴操控机构是凸轮轴上固装一个与齿杠啮合的半齿轮；所述离合装置为该机械蓄能动力装置自身运动部件控制的自动离合装置，或者所述离合装置为由工况传感器操控的自动离合装置，或者所述离合装置为计算机操控的自动离合装置，或者所述离合装置为手动离合装置。

实施例二，如图5所示，本发明蓄能节能动力机与实施例一的区别在于每对机械蓄能动力装置都分别配装一个电机3，所述电机3的两端都有花键输出轴31，两端花键输出轴31分别通过花键轴连接套30连接两边的所述大超越齿轮外侧中心轴1。

Claims

1.一种蓄能节能动力机，其特征在于源动力装置驱动机械蓄能动力装置，机械蓄能动力装置根据源动力装置和负载的需要进行储能和释放，机械蓄能动力装置驱动负载或者源动力装置驱动负载和机械蓄能动力装置辅助驱动负载。

2.根据权利要求1所述动力机，其特征在于所述源动力装置为旋转动力源装置或者往复动力源装置；所述旋转动力源装置包括内燃机、电机、气轮机、燃气轮机、风力机、水力机；所述往复动力源装置包括波浪浮力转化为往复输出动力的波浪动力机，机动车颠簸力转化为往复输出动力的颠簸动力机.，摩托车发动机或者其它单缸内燃机的连杆输出端。

3.根据权利要求2所述动力机，其特征在于所述源动力装置驱动一对相对配置的机械蓄能动力装置或者驱动一个或者一组机械蓄能动力装置。

4.根据权利要求3所述动力机，其特征在于当所述机械蓄能动力装置为两两相对配置的两套或者为两两相对并列配置的多套时，机械蓄能动力装置具有大超越齿轮外侧中心轴，每对机械蓄能动力装置都配装一个电机，所述电机的两端都有花键输出轴，两端花键输出轴分别通过花键轴连接套，连接两边的所述大超越齿轮外侧中心轴；

5.根据权利要求1或者2或者3或者4所述动力机，其特征在于所述机械蓄能动力装置是两个相对配置的外侧各自向外固装中心轴的飞轮通过偏心轴相连，偏心轴铰接连杆、连杆铰接齿杠；飞轮外侧中心轴各自固装一个大超越齿轮，两侧大超越齿轮各自通过传动齿轮啮合一个内置卷簧的储能齿轮，两侧储能齿轮分别固连一个小轴，每个小轴分别固装一个与齿杠啮合的小超越齿轮；两个大超越齿轮外周配装有锁定释放装置；所述一侧中心轴由所述源动力装置驱动，另一侧大超越齿轮外侧中心轴为动力输出端；所述机械蓄能动力装置在动力装置产能富余时，进行储能，在动力装置产能不足时进行能量释放；

6.根据权利要求5所述动力机，其特征在于所述齿杠是上面和下面分别制有排齿，所述齿杠上面排齿啮合上路小超越齿轮，所述齿杠下面排齿啮合下路小超越齿轮；上路小超越齿轮通过上路小轴、上路储能齿轮、上路传动齿轮啮合一侧大超越齿轮；下路小超越齿轮通过下路小轴、下路储能齿轮、下路传动齿轮啮合另一侧大超越齿轮；所述齿杠上面或者上面和下面啮合有用于保持齿杠平衡运行的平衡齿轮；所述另一侧大超越齿轮外侧中心轴配装有连轴器或者轴连接盘；所述机械蓄能动力装置还在负载小时储能，在负载大时进行能量释放；

7.根据权利要求6所述动力机，其特征在于所述平衡齿轮是与其自身的支撑轴滑配配合的滑配齿轮；所述储能齿轮包括一个外周制有轮齿的齿套和卷簧，卷簧外周端固连齿套，卷簧内周端固连小轴；所述负载为机动车时，则在下坡时储能，在上坡时进行能量释放；

8.根据权利要求7所述动力机，其特征在于齿套一侧通过轴承与小轴滑配，另一侧敞开并配装有用于遮盖卷簧的挡板；所述负载为机动车时，还在刹车时储能，在起步和加速时进行能量释放。

9.根据权利要求5所述动力机，其特征在于所述锁定释放装置为全自动电控装置，或者所述锁定释放装置包括分别抵住两侧大超越齿轮齿槽的两侧顶杆，以及分别操控两侧杠杆的两侧摇臂，摇臂再连接摇臂操控机构；或者所述锁定释放装置为离合装置。

10.根据权利要求9所述动力机，其特征在于所述摇臂操控机构是手动操控机构，或者是两侧摇臂共同铰接在同一摇臂轴上，两摇臂的操控端，分别配置一个安装在同一凸轮轴上的凸轮，该凸轮轴再进一步配置凸轮轴操控机构；所述离合装置为手动或者自动离合装置；所述凸轮轴操控机构是凸轮轴上固装一个与齿杠啮合的半齿轮；所述离合装置为该机械蓄能动力装置自身运动部件控制的自动离合装置，或者所述离合装置为由工况传感器操控的自动离合装置，或者所述离合装置为计算机操控的自动离合装置，或者所述离合装置为手动离合装置。