CN103912463B - 节能环保四驱动力机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能环保四驱动力机，它包括总动力及传动机构、四个联动的分机、四机联动动力输出及传动机构、同步调节机构和机架；所述总动力及传动机构包括变速直流电机和总动力配送及传动机构；所述总动力配送及传动机构包括涡杆、涡轮、涡轮传动轴套、第一主动大圆锥齿轮、四个第一从动小圆锥齿轮、第一至第二棘轮机构和第一圆锥齿轮箱；四个联动的分机的结构相同；第一分机包括第一动力输入及传动机构、第一杠杆立轴、第一配重体支臂、第一配重体和第一动力输出及传动机构；所述同步调节机构包括同步调节中心轴和所述第二棘轮机构。本发明的优点是适用于大型固定设备的动力供应；由于利用了杠杆原理以及配重体的动能和势能，所以节能环保。

Description

节能环保四驱动力机

技术领域

本发明涉及一种节能环保四驱动力机，适用于大型固定设备的动力供应。

背景技术

中国专利公开了《一种新能源环保节能的动力头》（专利申请号2012104395006），所述动力头包括：机座，其上设有机体；支撑于机体上的输入轴，输入轴的输出端设有偏心飞轮；驱动输入轴转动的驱动装置；与偏心飞轮通过轴承连接的摆动轴，设置于摆动轴上的配重铁；支撑于机座上的第一输出轴，第一输出轴的输入端螺纹连接有传动螺母，摆动轴的一端与传动螺母间隙配合，并通过传动销连接。

上述动力头的缺点如下：（1）配重铁在旋转过程中其离心力会造成机体摆动，因此，机体稳定性差，整个机体需全部地下浇铸固定。（2）对于输出功率较大的重型动力机头，机身高度随之增高，例如，4000kg以上的配重铁需要机身高度超过10米，地下安装浇铸施工难度大。（3）机体安装时，垂直精度难以保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的缺点，而提供求一种节能环保四驱动力机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

本发明是在上述现有技术的基础上改进而成的，其具体技术方案如下：

本发明包括总动力及传动机构、四个联动的分机、四机联动动力输出及传动机构、同步调节机构和机架；

所述总动力及传动机构包括变速直流电机、总动力配送及传动机构和第一至第四分机动力传动轴；所述总动力配送及传动机构包括涡杆、涡轮、涡轮传动轴套、第一主动大圆锥齿轮、四个第一从动小圆锥齿轮、第一至第二棘轮机构和第一圆锥齿轮箱；

第一主动大圆锥齿轮轴通过轴承竖直地安装在第一圆锥齿轮箱内，所述涡轮通过轴承安装在第一主动大圆锥齿轮轴的上部；所述涡杆与变速直流电机的输出轴固定连接；所述第一棘轮机构由第一棘轮外环、第一棘轮锁块、第一棘轮内环座和连接垫圈组成；所述连接垫圈通过螺钉固定在涡轮的底面上，所述第一棘轮外环与连接垫圈固定连接；

所述第一主动大圆锥齿轮通过轴套安装在第一主动大圆锥齿轮轴的下部；

所述涡轮传动轴套套在涡轮与第一主动大圆锥齿轮之间的第一主动大圆锥齿轮轴上，所述涡轮传动轴套的下端通过螺钉固定在第一主动大圆锥齿轮的上端面上；所述第一棘轮内环座通过键固定在涡轮传动轴套的上端；

所述第二棘轮机构由第二棘轮外环、第二棘轮锁块和第二棘轮内环座组成；所述第二棘轮外环用螺钉固定在第一主动大圆锥齿轮的底面上，所述第二棘轮内环座通过键固定在第一主动大圆锥齿轮轴上；

所述第一主动大圆锥齿轮分别与相间90°的四个第一从动小圆锥齿轮啮合，四个第一从动小圆锥齿轮分别通过轴承安装在四个第一轴套中，四个第一轴套均布在第一圆锥齿轮箱下部的周壁上，在所述四个第一从动小圆锥齿轮轴的外端分别装有一个第一联轴器，四个第一联轴器分别与相应的所述第一至第四分机动力传动轴相连接；所述第一圆锥齿轮箱通过螺钉固定在上机座的中央；

所述四个联动的分机为第一至第四分机，所述四个联动的分机的结构相同；

所述第一分机包括第一动力输入及传动机构，第一杠杆立轴、第一配重体支臂、第一配重体和第一动力输出及传动机构；

所述第一动力输入及传动机构包括第二主动小圆锥齿轮、第二从动大圆锥齿轮、第一偏心轴、第二主动小圆锥齿轮轴和第二圆锥齿轮箱；第二主动小圆锥齿轮与第二从动大圆锥齿轮啮合，第二主动小圆锥齿轮轴通过轴承安装在第二轴套中，第二轴套固定在第二圆锥齿轮箱的侧壁上，所述第一偏心轴通过轴承竖直地安装在第二圆锥齿轮箱中，第二从动大圆锥齿轮通过键固定在第一偏心轴的下部，在第一偏心轴的下端设有第一偏心轴头；在第二主动小圆锥齿轮轴的外端装有第二联轴器，所述第二联轴器与第一分机动力传动轴相连接；所述第二圆锥齿轮箱固定在上机座上；

所述第一杠杆立轴由第一上立轴和第一下立轴组成；所述第一上立轴与第一下立轴通过法兰盘连接，所述第一下立轴的下端面为半球形；

在所述第一上立轴的顶端设有第一法兰盘，所述第一法兰盘通过第一调心轴承座和第一调心轴承安装在第一偏心轴头上；

所述第一配重体的下端通过第一配重体支臂与所述第一下立轴固定连接；

所述第一动力输出及传动机构包括第一特型螺母、第三主动大圆锥齿轮、第三从动小圆锥齿轮和第三圆锥齿轮箱；所述第三主动大圆锥齿轮与第三从动小圆锥齿轮啮合，第三主动大圆锥齿轮轴通过轴承竖直地安装在第三圆锥齿轮箱中，第三主动大圆锥齿轮通过键固定在第三主动大圆锥齿轮轴上，第三从动小圆锥齿轮轴通过轴承安装在第三轴套中；所述第三主动大圆锥齿轮轴的轴线与第一偏心轴的轴线在同一条直线上；

所述第三主动大圆锥齿轮轴的顶端为与所述第一下立轴下端面相适配的第一半球壳；所述第一下立轴的下端与第三主动大圆锥齿轮轴的上端通过特型螺母相连接，所述特型螺母的下部设有内螺纹，其上部为倒圆锥形通孔，所述特型螺母通过其内螺纹与第三主动大圆锥齿轮轴顶端的外螺纹相连接，所述第一下立轴的下端穿过特型螺母的倒圆锥形通孔插到所述第一半球壳中，并且在二者之间装有第一滚珠层，在特型螺母的倒圆锥形通孔侧壁上设有四个均布的螺纹孔，在所述第一下立轴下端侧臂上设有四个均布的销孔，所述第一下立轴下端与特型螺母通过四个第一螺钉销相连接，所述四个第一螺钉销与所述四个均布的销孔间隙配合；

在所述第三从动小圆锥齿轮轴的外端装有第三联轴器，所述第三圆锥齿轮箱安装在下机座上；

所述四机联动动力输出及传动机构包括四个第四主动小圆锥齿轮及与它们啮合的第四从动大圆锥齿轮、第五主动小圆锥齿轮及与其啮合的第五从动大圆锥齿轮、第四圆锥齿轮箱和第五圆锥齿轮箱；所述第五圆锥齿轮箱固定在第四圆锥齿轮箱的上方，第四从动大圆锥齿轮轴通过轴承安装在第四圆锥齿轮箱中，其上部穿过第五圆锥齿轮箱，四个第四主动小圆锥齿轮轴分别通过轴承安装在四个第四轴套中，在所述四个第四主动小圆锥齿轮轴的外端分别装有一个第四联轴器，四个第四联轴器分别与第一至第四动力输出轴相连接；

所述第五主动小圆锥齿轮安装在所述第四从动大圆锥齿轮轴上，第五从动大圆锥轮轴通过轴承安装在第五轴套中，在所述第五从动大圆锥齿轮轴的外端装有连接本动力机动力输出轴用的第六联轴器；

所述第四从动大圆锥齿轮轴的轴线与第一主动大圆锥齿轮轴的轴线在同一条直线上；

在所述第四从动大圆锥齿轮轴的上端安装有连接同步调节机构的第五联轴器；

所述同步调节机构包括同步调节中心轴和所述第二棘轮机构；所述同步调节中心轴的上端与所述第一主动大圆锥齿轮轴 花键连接，其下端通过法兰盘与所述第五联轴器相连接；

所述机架包括主机架、中心支架、上机座和下机座；所述上机座固定在主机架的上端，下机座固定在主机架的下端。

所述第一配重体为竖直的瓦形体。

所述各大圆锥齿轮的齿数相等，所述各小圆锥齿轮的齿数相等。

所述第一偏心轴的偏心距为10~100 cm。

所述第一杠杆立轴的高度为40~ 2000cm。

所述第一配重体的高度为250~1000 cm，其重量为1000~10000Kg。

所述第一配重体的旋转半径为100~300 cm。

所述的一种节能环保四驱动力机，其特征在于所述主机架为圆柱形的钢结构；所述中心支架为由钢管焊接而成的正方体支架，所述同步调节中心轴位于中心支架的中轴线上。

所述节能环保四驱动力机还包括自动控制变速直流电机转速的自动控制器，所述自动控制器由安装在第一至第四偏心轴顶端的第一至第四速度传感器和微处理器组成；所述第一至第四速度传感器的输出端分别接微处理器的相应输入端，所述微处理器相应输出端分别控制变速直流电机的调压变压器。

本发明的有益效果如下：

（1）由于四个分机对称安装，在运行中机体稳定性大大提高，安装时，整个机体全部位于地上，安装施工大大简化了。

（2）由于四个分机联动，使输出功率为单机的四倍，可提供较大的功率输出，可实现较大功率的动力供应。

（3）结构简单，制造成本低，产能效率高，一次性投资终身受益。

（4）适用于大型固定设备的动力供应。

（5）由于利用了杠杆原理以及配重体的动能和势能，所以节能环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的I处局部放大图。

图4为图1的A-A剖视图。

图5为总动力配送及传动机构示意图。

图6为第一分机的第一动力输入及传动机构示意图。

图7为第一分机的第一动力输出及传动机构示意图。

图8为四机联动动力输出及传动机构示意图。

在图1-8中，1变速直流电机、2总动力配送及传动机构、3-1~3-4第一至第四分机动力传动轴、4第一动力输入及传动机构、5上机座、6-1~6-4第一至第四杠杆立轴、7-1~7-4第一至第四配重体、8-1~8-4第一至第四配重体支臂、9下机座、10第一动力输出及传动机构、11-1~11-4第一至第四动力输出轴；12四机联动动力输出及传动机构、13主机架、14同步调节中心轴、15中心支架、16第二动力输入及传动机构、17第三动力输入及传动机构、18第四动力输入及传动机构、19第二动力输出及传动机构、20第三动力输出及传动机构、21第四动力输出及传动机构、2-1第一主动大圆锥齿轮轴、2-2涡杆、2-3涡轮、2-4螺栓、2-5上盖、2-6油管、2-7吊环、2-8螺母、2-9螺母、2-10第一圆锥齿轮轴上盖板、2-11第一圆锥齿轮箱、2-12封密圈、2-13连接垫圈、2-14第一棘轮锁块、2-15第一棘轮外环、2-16第一棘轮内环座、2-17涡轮传动轴套、2-18第一轴承座、2-19第二棘轮内环座、2-20第二棘轮锁块、2-21第二棘轮外环、2-22第一主动大圆锥齿轮、2-23第一联轴器、2-24第一密封盖、2-25第一从动小圆锥齿轮轴、2-26第一轴套、2-27第一从动小圆锥齿轮、4-1第二联轴器、4-2第二主动小圆锥齿轮轴、4-3第二轴套、4-4第二主动小圆锥齿轮、4-5第二圆锥齿轮轴、4-6第一偏心轴、4-7第二圆锥齿轮轴上盖板、4-8第二轴承座、4-9第一速度传感器、4-10第一速度传感器护盖、4-11第二从动大圆锥齿轮、4-12第一轴承压盖、4-13第一偏心轴头、6-1-1第一上立轴、6-1-2第一下立轴、6-1-3第一法兰盘、6-1-4第一调心轴承座、6-1-5第一调心轴承、10-1第一特型螺母、10-2第一螺钉销、10-3第一滚珠层、10-4第一半球壳、10-5第二轴承压盖、10-6第三圆锥齿轮箱、10-7第三主动大圆锥齿轮、10-8第三从动小圆锥齿轮、10-9第三从动小圆锥齿轮轴、10-10第三联轴器、10-11第二密封盖、10-12第三轴套、10-13第三主动大圆锥齿轮轴、10-14第三密封盖、12-1第四联轴器、12-2第四主动小圆锥齿轮轴、12-3第四轴套、12-4第四主动小圆锥齿轮、12-5第四从动大圆锥齿轮、12-6第四圆锥齿轮箱、12-7第五主动小圆锥齿轮、12-8第四主动大圆锥齿轮轴、12-9第五圆锥齿轮箱、12-10第五联轴器、12-11第五从动大圆锥齿轮、12-12第五从动大圆锥齿轮轴、12-13第五轴套、12-14第六联轴器。

具体实施方式

实施例1：

由图1-8所示的实施例1可知，它包括总动力及传动机构、四个联动的分机、四机联动动力输出及传动机构12、同步调节机构和机架；

所述总动力及传动机构包括变速直流电机1、总动力配送及传动机构2和第一至第四分机动力传动轴3-1~3-4；所述总动力配送及传动机构2包括涡杆2-2、涡轮2-3、涡轮传动轴套2-17、第一主动大圆锥齿轮2-22、四个第一从动小圆锥齿轮2-27、第一至第二棘轮机构和第一圆锥齿轮箱2-11；

第一主动大圆锥齿轮轴2-1通过轴承竖直地安装在第一圆锥齿轮箱2-11内，所述涡轮2-3通过轴承安装在第一主动大圆锥齿轮轴2-1的上部；所述涡杆2-2与变速直流电机1的输出轴固定连接；所述第一棘轮机构由第一棘轮外环2-15、第一棘轮锁块2-14、第一棘轮内环座2-16和连接垫圈2-13组成；所述连接垫圈2-13通过螺钉固定在涡轮2-3的底面上，所述第一棘轮外环2-15与连接垫圈2-13固定连接；

所述第一主动大圆锥齿轮2-22通过轴套安装在第一主动大圆锥齿轮轴2-1的下部；

所述涡轮传动轴套2-17套在涡轮2-3与第一主动大圆锥齿轮2-22之间的第一主动大圆锥齿轮轴2-1上，所述涡轮传动轴套2-17的下端通过螺钉固定在第一主动大圆锥齿轮2-22的上端面上；所述第一棘轮内环座2-16通过键固定在涡轮传动轴套2-17的上端；

所述第二棘轮机构由第二棘轮外环2-21、第二棘轮锁块2-20和第二棘轮内环座2-19组成；所述第二棘轮外环2-21用螺钉固定在第一主动大圆锥齿轮2-22的底面上，所述第二棘轮内环座2-19通过键固定在第一主动大圆锥齿轮轴2-1上；

所述第一主动大圆锥齿轮2-22分别与相间90°的四个第一从动小圆锥齿轮2-27啮合，四个第一从动小圆锥齿轮2-27分别通过轴承安装在四个第一轴套2-26中，四个第一轴套2-26均布在第一圆锥齿轮箱2-11下部的周壁上，在所述四个第一从动小圆锥齿轮轴2-25的外端分别装有一个第一联轴器2-23，四个第一联轴器2-23分别与相应的所述第一至第四分机动力传动轴3-1~3-4相连接；所述第一圆锥齿轮箱2-11通过螺钉固定在上机座5的中央；

所述四个联动的分机为第一至第四分机，所述四个联动的分机的结构相同；

所述第一分机包括第一动力输入及传动机构4，第一杠杆立轴6-1、第一配重体支臂8-1、第一配重体7-1和第一动力输出及传动机构10；

所述第一动力输入及传动机构4包括第二主动小圆锥齿轮4-4、第二从动大圆锥齿轮4-11、第一偏心轴4-6、第二主动小圆锥齿轮轴4-2和第二圆锥齿轮箱4-5；第二主动小圆锥齿轮4-4与第二从动大圆锥齿轮4-11啮合，第二主动小圆锥齿轮轴4-2通过轴承安装在第二轴套4-3中，第二轴套4-3固定在第二圆锥齿轮箱4-5的侧壁上，所述第一偏心轴4-6通过轴承竖直地安装在第二圆锥齿轮箱4-5中，第二从动大圆锥齿轮4-11通过键固定在第一偏心轴4-6的下部，在第一偏心轴4-6的下端设有第一偏心轴头4-13；在第二主动小圆锥齿轮轴4-2的外端装有第二联轴器4-1，所述第二联轴器4-1与第一分机动力传动轴3-1相连接；所述第二圆锥齿轮箱4-5固定在上机座5上；

所述第一杠杆立轴6-1由第一上立轴6-1-1和第一下立轴6-1-2组成；所述第一上立轴6-1-1与第一下立轴6-1-2通过法兰盘连接，所述第一下立轴6-1-2的下端面为半球形；

在所述第一上立轴6-1-1的顶端设有第一法兰盘6-1-3，所述第一法兰盘6-1-3通过第一调心轴承座6-1-4和第一调心轴承6-1-5安装在第一偏心轴头4-13上；

所述第一配重体7-1的下端通过第一配重体支臂8-1与所述第一下立轴6-1-2固定连接；

所述第一动力输出及传动机构10包括第一特型螺母10-1、第三主动大圆锥齿轮10-7、第三从动小圆锥齿轮10-8和第三圆锥齿轮箱10-6；所述第三主动大圆锥齿轮10-7与第三从动小圆锥齿轮10-8啮合，第三主动大圆锥齿轮轴10-13通过轴承竖直地安装在第三圆锥齿轮箱10-6中，第三主动大圆锥齿轮10-7通过键固定在第三主动大圆锥齿轮轴10-13上，第三从动小圆锥齿轮轴10-9通过轴承安装在第三轴套10-12中；所述第三主动大圆锥齿轮轴10-13的轴线与第一偏心轴4-6的轴线在同一条直线上；

所述第三主动大圆锥齿轮轴10-13的顶端为与所述第一下立轴6-1-2下端面相适配的第一半球壳10-4；所述第一下立轴6-1-2的下端与第三主动大圆锥齿轮轴10-13的上端通过特型螺母10-1相连接，所述特型螺母10-1的下部设有内螺纹，其上部为倒圆锥形通孔，所述特型螺母10-1通过其内螺纹与第三主动大圆锥齿轮轴10-13顶端的外螺纹相连接，所述第一下立轴6-1-2的下端穿过特型螺母10-1的倒圆锥形通孔插到所述第一半球壳10-4中，并且在二者之间装有第一滚珠层10-3，在特型螺母10-1的倒圆锥形通孔侧壁上设有四个均布的螺纹孔，在所述第一下立轴6-1-2下端侧臂上设有四个均布的销孔，所述第一下立轴6-1-2下端与特型螺母10-1通过四个第一螺钉销10-2相连接，所述四个第一螺钉销10-2与所述四个均布的销孔间隙配合；

在所述第三从动小圆锥齿轮轴10-9的外端装有第三联轴器10-10，所述第三圆锥齿轮箱10-6安装在下机座9上；

所述四机联动动力输出及传动机构12包括四个第四主动小圆锥齿轮12-4及与它们啮合的第四从动大圆锥齿轮12-5、第五主动小圆锥齿轮12-7及与其啮合的第五从动大圆锥齿轮12-11、第四圆锥齿轮箱12-6和第五圆锥齿轮箱12-9；所述第五圆锥齿轮箱12-9固定在第四圆锥齿轮箱12-6的上方，第四从动大圆锥齿轮轴12-8通过轴承安装在第四圆锥齿轮箱12-6中，其上部穿过第五圆锥齿轮箱12-9，四个第四主动小圆锥齿轮轴12-2分别通过轴承安装在四个第四轴套12-3中，在所述四个第四主动小圆锥齿轮轴12-2的外端分别装有一个第四联轴器12-1，四个第四联轴器12-1分别与第一至第四动力输出轴11-1~11-4相连接；

所述第五主动小圆锥齿轮12-7安装在所述第四从动大圆锥齿轮轴12-8上，第五从动大圆锥轮轴12-12通过轴承安装在第五轴套12-13中，在所述第五从动大圆锥齿轮轴12-12的外端装有连接本动力机动力输出轴用的第六联轴器12-14；

所述第四从动大圆锥齿轮轴12-8的轴线与第一主动大圆锥齿轮轴2-1的轴线在同一条直线上；

在所述第四从动大圆锥齿轮轴12-8的上端安装有连接同步调节机构的第五联轴器12-10；

所述同步调节机构包括同步调节中心轴14和所述第二棘轮机构；所述同步调节中心轴14的上端与所述第一主动大圆锥齿轮轴2-1 花键连接，其下端通过法兰盘与所述第五联轴器12-10相连接；

所述机架包括主机架13、中心支架15、上机座5和下机座9；所述上机座5固定在主机架13的上端，下机座9固定在主机架13的下端。

在本实施例中，所述第一配重体7-1为竖直的瓦形体。

在本实施例中，所述各大圆锥齿轮的齿数相等，所述各小圆锥齿轮的齿数相等。

在本实施例中，所述第一偏心轴4-6的偏心距为60 cm。

在本实施例中，所述第一杠杆立轴6-1的高度为1200 cm。

在本实施例中，所述第一配重体7-1的高度为400 cm，其重量为1500Kg。

在本实施例中，所述第一配重体7-1的旋转半径为200 cm。

在本实施例中，所述主机架13为圆柱形的钢结构；所述中心支架15为由钢管焊接而成的正方体支架，所述同步调节中心轴14位于中心支架15的中轴线上。

在本实施例中，所述节能环保四驱动力机还包括自动控制变速直流电机1转速的自动控制器，所述自动控制器由安装在第一至第四偏心轴顶端的第一至第四速度传感器和微处理器组成；所述第一至第四速度传感器的输出端分别接微处理器的相应输入端，所述微处理器相应输出端分别控制变速直流电机1的调压变压器。

本实施例的工作原理如下：

启动时，变速直流电机1的转速从零开始起步，缓慢运转，将动力通过涡杆2-2和涡轮2-3传给总动力配送及传动机构2（见图5），涡轮2-3通过第一棘轮机构带动涡轮传动轴套2-17转动，涡轮传动轴套2-17带动第一主动大圆锥齿轮2-22旋转，第一主动大圆锥齿轮2-22同时带动四个第一从动小圆锥齿轮2-27同步旋转，四个第一从动小圆锥齿轮2-27分别带动第一至第四分机动力传动轴3-1—3-4转动（见图1-2），第一至第四分机动力传动轴3-1—3-4分别带动第一至第四分机工作，此时第二棘轮机构处于空挡位置。

第一至第四分机的工作原理相同，第一分机的工作原理如下：

第一分机动力传动轴3-1带动第二主动小圆锥齿轮轴4-2转动（见图6），第二小圆锥齿轮4-4带动第二从大圆锥齿轮4-11转动，第二从动大圆锥齿轮4-11带动第一偏心轴4-6转动，第一偏心轴4-6的第一偏心轴头4-13带动第一杠杆立轴6-1沿倒圆锥面运动，第一杠杆立轴6-1的运动轨迹为倒圆锥面（即沿第一偏心轴4-6的偏心距作倒圆锥面运动）。固定安装在第一杠杆立轴6-1上第一配重体7-1由第一杠杆立轴6-1带动同时作两种旋转运动，第一种旋转运动是沿第一偏心轴4-6的偏心距作倒圆锥面运动，第二种旋转运动是以第一杠杆立轴6-1为轴的自转运动；当第一杠杆立轴6-1的上端由静止位置沿偏心距运动至150°-180°位置时，第一配重体7-1产生重心倾斜而自动旋转，并且开始由慢变快并逐步加快，当第一杠杆立轴6-1旋转一周时，第一配重体7-1也自转一周。

当第一杠杆立轴6-1的上端由静止位置沿偏心距运动至150°-180°位置的同时，第一配重体7-1处于自转轨迹的倾角高点位置，此时，由于重力和其本身的动能的双重作用下，会自动向其自转轨迹的低点运动。

安装在第一偏心轴4-6顶端的第一速度传感器4-9将第一偏心轴4-6的转速传至微处理器，由微处理器控制并且使变速直流电机1的转速逐步加快至额定转速。第一配重体7-1自转产生的动能通过具有杠杆作用的第一配重体支臂8-1推动第一杠杆立轴6-1作旋转运动，从而推动第一动力输出及传动机构10工作，具体工作过程如下：

第一杠杆立轴6-1通过第一特型螺母10-1带动第三主动大圆锥齿轮轴10-13转动（见图7），使第三主动大圆锥齿轮10-7带动第三从动小圆锥齿轮10-8转动，使第三从动小圆锥齿轮轴10-9带动第一动力输出轴11-1转动（见图1）。

四机联动动力输出及传动机构12的工作过程如下：第一至第四动力输出及传动机构（见图4）分别通过第一至第四动力输出轴11-1—11-4带动四个第六主动小圆锥齿轮轴12-2转动（见图8），从而带动与四个第四小圆锥齿轮12-4啮合的第四从动大圆锥齿轮12-5旋转，位于第四从动大圆锥齿轮轴12-8上的第五主动小圆锥齿轮12-7带动与之啮合的第五从动大圆锥齿轮12-11转动，第五从动大圆锥齿轮轴12-12将节能环保四驱动力机的动力输出至机体外，为配套设备提供动力源。

与此同时，位于第四从动大圆锥齿轮轴12-8顶端的第五联轴器12-10通过同步调节机构调节第一至第四分机同步工作，其调节过程如下：根据上述工作原理可知，变速直流电机1通过总动力配送及传动机构2将动力传送给第一至第四分机，使各分机的偏心轴转动并带动第一至第四杠杆立轴作倒圆锥面旋转运动，至此，变速直流电机1的负载传动链到了终点。

而各分机的配重体的旋转是依靠各自的杠杆立轴作倒圆锥面旋转运动时，造成配重体的重心产生倾斜，在重力的作用下，自动推动杠杆立轴作自转运动。因此就要求各分机的配重体必须同时起步，同步转动和加速，否则会造成单个配重体在旋转过程中出现波浪形倒圆锥面运动轨迹，而停止转动。由于受制造精度和安装等因素影响，各分机的配重体起步运转时间会出现一个时间差，造成个别分机不能正常起步运转工作。

为此，本发明采用了以下措施：

（1）对各传动机构中的各齿轮的齿数要求：

a、所述各大圆锥齿轮的齿数相同；

b、所述各小圆锥齿轮的齿数相同。

（2）各分机的配重体与杠杆立轴在各自运动轨迹中运行时必须保持 150°~180°位置差，才能使配重体自转不停，否则会停止转动。

各分机的偏心轴的旋转动力来自变速直流电机1，而各分机的杠杆立轴自转的动力来自配重体的动能和势能，而配重体的动能和势能的产生如下：当各分机的配重体转动至其静止位置的150°-180°时，造成配重体的重心产生一倾角，在重力作用下向低点运动，因此，偏心轴与配重体在各自的运动轨迹中，所述150°-180°的位置差是配重体自转的重要因素，否则配重体会停止转动，在实际运用中，由于电压不稳会导到变速直流电机1转速的变化；整个动力机的负载的变化也会导致配重体自转速度的变化，二者不论哪一个出问题，都会导致偏心轴与配重体转速不同步，为此设计了同步调节机构。

四机联动动力输出及传动机构12的第四从动大圆锥齿轮轴12-8带动总动力配送及传动机构2的第一从动大圆锥齿轮轴2-1转动，第一从动大圆锥齿轮轴2-1通过第二棘轮机构带动第一主动大圆锥齿轮2-22转动，第一主动大圆锥齿轮2-22同时带动四个第一从动小圆锥齿轮2-27，将来自四个配重体的旋转动力分别同时传给各分机使四个分机的配重体与偏心轴同步运转，与此同时第一棘轮机构处于空挡位置，变速直流电机1处于无负载运转。

当过载时，配重体旋转的速度低于变速直流电机1的设计转速时，位于各分机偏心轴上的速度传感器将各分机偏心轴的此时的转速反馈至微处理器，由微处理器控制变速直流电机1与各分机同步运转，即将变速直流电机1的动力通过第一棘轮机构带动第一主动大圆锥齿轮2-22转动，使配重体保持设计转速，与此同时，第二棘轮机构处于空挡位置。

实施例2-3：

实施例2-3与实施例1不同的是第一偏心轴4-6的偏心距、第一杠杆立轴6-1的高度、第一配重体的高度和重量、第一配重体的旋转半径的参数不同，实施例2-3中的上述各参数如下表：

Claims (1)

1.一种节能环保四驱动力机，其特征在于包括总动力及传动机构、四个联动的分机、四机联动动力输出及传动机构（12）、同步调节机构和机架；

所述总动力及传动机构包括变速直流电机（1）、总动力配送及传动机构（2）和第一至第四分机动力传动轴（3-1~3-4）；所述总动力配送及传动机构（2）包括涡杆（2-2）、涡轮（2-3）、涡轮传动轴套（2-17）、第一主动大圆锥齿轮（2-22）、四个第一从动小圆锥齿轮（2-27）、第一至第二棘轮机构和第一圆锥齿轮箱（2-11）；

第一主动大圆锥齿轮轴（2-1）通过轴承竖直地安装在第一圆锥齿轮箱（2-11）内，所述涡轮（2-3）通过轴承安装在第一主动大圆锥齿轮轴（2-1）的上部；所述涡杆（2-2）与变速直流电机（1）的输出轴固定连接；所述第一棘轮机构由第一棘轮外环（2-15）、第一棘轮锁块（2-14）、第一棘轮内环座（2-16）和连接垫圈（2-13）组成；所述连接垫圈（2-13）通过螺钉固定在涡轮（2-3）的底面上，所述第一棘轮外环（2-15）与连接垫圈（2-13）固定连接；

所述第一主动大圆锥齿轮（2-22）通过轴套安装在第一主动大圆锥齿轮轴（2-1）的下部；

所述涡轮传动轴套（2-17）套在涡轮（2-3）与第一主动大圆锥齿轮（2-22）之间的第一主动大圆锥齿轮轴（2-1）上，所述涡轮传动轴套（2-17）的下端通过螺钉固定在第一主动大圆锥齿轮（2-22）的上端面上；所述第一棘轮内环座（2-16）通过键固定在涡轮传动轴套（2-17）的上端；

所述第二棘轮机构由第二棘轮外环（2-21）、第二棘轮锁块（2-20）和第二棘轮内环座（2-19）组成；所述第二棘轮外环（2-21）用螺钉固定在第一主动大圆锥齿轮（2-22）的底面上，所述第二棘轮内环座（2-19）通过键固定在第一主动大圆锥齿轮轴（2-1）上；

所述第一主动大圆锥齿轮（2-22）分别与相间90°的四个第一从动小圆锥齿轮（2-27）啮合，四个第一从动小圆锥齿轮（2-27）分别通过轴承安装在四个第一轴套（2-26）中，四个第一轴套（2-26）均布在第一圆锥齿轮箱（2-11）下部的周壁上，在所述四个第一从动小圆锥齿轮轴（2-25）的外端分别装有一个第一联轴器（2-23），四个第一联轴器（2-23）分别与相应的所述第一至第四分机动力传动轴（3-1~3-4）相连接；所述第一圆锥齿轮箱（2-11）通过螺钉固定在上机座（5）的中央；

所述四个联动的分机为第一至第四分机，所述四个联动的分机的结构相同；

所述第一分机包括第一动力输入及传动机构（4），第一杠杆立轴（6-1）、第一配重体支臂（8-1）、第一配重体（7-1）和第一动力输出及传动机构（10）；

所述第一动力输入及传动机构（4）包括第二主动小圆锥齿轮（4-4）、第二从动大圆锥齿轮（4-11）、第一偏心轴（4-6）、第二主动小圆锥齿轮轴（4-2）和第二圆锥齿轮箱（4-5）；第二主动小圆锥齿轮（4-4）与第二从动大圆锥齿轮（4-11）啮合，第二主动小圆锥齿轮轴（4-2）通过轴承安装在第二轴套（4-3）中，第二轴套（4-3）固定在第二圆锥齿轮箱（4-5）的侧壁上，所述第一偏心轴（4-6）通过轴承竖直地安装在第二圆锥齿轮箱（4-5）中，第二从动大圆锥齿轮（4-11）通过键固定在第一偏心轴（4-6）的下部，在第一偏心轴（4-6）的下端设有第一偏心轴头（4-13）；在第二主动小圆锥齿轮轴（4-2）的外端装有第二联轴器（4-1），所述第二联轴器（4-1）与第一分机动力传动轴（3-1）相连接；所述第二圆锥齿轮箱（4-5）固定在上机座（5）上；

所述第一杠杆立轴（6-1）由第一上立轴（6-1-1）和第一下立轴（6-1-2）组成；所述第一上立轴（6-1-1）与第一下立轴（6-1-2）通过法兰盘连接，所述第一下立轴（6-1-2）的下端面为半球形；

在所述第一上立轴（6-1-1）的顶端设有第一法兰盘（6-1-3），所述第一法兰盘（6-1-3）通过第一调心轴承座（6-1-4）和第一调心轴承（6-1-5）安装在第一偏心轴头（4-13）上；

所述第一配重体（7-1）的下端通过第一配重体支臂（8-1）与所述第一下立轴（6-1-2）固定连接；

所述第一动力输出及传动机构（10）包括第一特型螺母（10-1）、第三主动大圆锥齿轮（10-7）、第三从动小圆锥齿轮（10-8）和第三圆锥齿轮箱（10-6）；所述第三主动大圆锥齿轮（10-7）与第三从动小圆锥齿轮（10-8）啮合，第三主动大圆锥齿轮轴（10-13）通过轴承竖直地安装在第三圆锥齿轮箱（10-6）中，第三主动大圆锥齿轮（10-7）通过键固定在第三主动大圆锥齿轮轴（10-13）上，第三从动小圆锥齿轮轴（10-9）通过轴承安装在第三轴套（10-12）中；所述第三主动大圆锥齿轮轴（10-13）的轴线与第一偏心轴（4-6）的轴线在同一条直线上；

所述第三主动大圆锥齿轮轴（10-13）的顶端为与所述第一下立轴（6-1-2）下端面相适配的第一半球壳（10-4）；所述第一下立轴（6-1-2）的下端与第三主动大圆锥齿轮轴（10-13）的上端通过特型螺母（10-1）相连接，所述特型螺母（10-1）的下部设有内螺纹，其上部为倒圆锥形通孔，所述特型螺母（10-1）通过其内螺纹与第三主动大圆锥齿轮轴（10-13）顶端的外螺纹相连接，所述第一下立轴（6-1-2）的下端穿过特型螺母（10-1）的倒圆锥形通孔插到所述第一半球壳（10-4）中，并且在二者之间装有第一滚珠层（10-3），在特型螺母（10-1）的倒圆锥形通孔侧壁上设有四个均布的螺纹孔，在所述第一下立轴（6-1-2）下端侧臂上设有四个均布的销孔，所述第一下立轴（6-1-2）下端与特型螺母（10-1）通过四个第一螺钉销（10-2）相连接，所述四个第一螺钉销（10-2）与所述四个均布的销孔间隙配合；

在所述第三从动小圆锥齿轮轴（10-9）的外端装有第三联轴器（10-10），所述第三圆锥齿轮箱（10-6）安装在下机座（9）上；

所述四机联动动力输出及传动机构（12）包括四个第四主动小圆锥齿轮（12-4）及与它们啮合的第四从动大圆锥齿轮（12-5）、第五主动小圆锥齿轮（12-7）及与其啮合的第五从动大圆锥齿轮（12-11）、第四圆锥齿轮箱（12-6）和第五圆锥齿轮箱（12-9）；所述第五圆锥齿轮箱（12-9）固定在第四圆锥齿轮箱（12-6）的上方，第四从动大圆锥齿轮轴（12-8）通过轴承安装在第四圆锥齿轮箱（12-6）中，其上部穿过第五圆锥齿轮箱（12-9），四个第四主动小圆锥齿轮轴（12-2）分别通过轴承安装在四个第四轴套（12-3）中，在所述四个第四主动小圆锥齿轮轴（12-2）的外端分别装有一个第四联轴器（12-1），四个第四联轴器（12-1）分别与第一至第四动力输出轴（11-1~11-4）相连接；

所述第五主动小圆锥齿轮（12-7）安装在所述第四从动大圆锥齿轮轴（12-8）上，第五从动大圆锥轮轴（12-12）通过轴承安装在第五轴套（12-13）中，在所述第五从动大圆锥齿轮轴（12-12）的外端装有连接本动力机动力输出轴用的第六联轴器（12-14）；

所述第四从动大圆锥齿轮轴（12-8）的轴线与第一主动大圆锥齿轮轴（2-1）的轴线在同一条直线上；

在所述第四从动大圆锥齿轮轴（12-8）的上端安装有连接同步调节机构的第五联轴器（12-10）；

所述同步调节机构包括同步调节中心轴（14）和所述第二棘轮机构；所述同步调节中心轴（14）的上端与所述第一主动大圆锥齿轮轴（2-1）花键连接，其下端通过法兰盘与所述第五联轴器（12-10）相连接；

所述机架包括主机架（13）、中心支架（15）、上机座（5）和下机座（9）；所述上机座（5）固定在主机架（13）的上端，下机座（9）固定在主机架（13）的下端；

所述节能环保四驱动力机还包括自动控制变速直流电机（1）转速的自动控制器，所述自动控制器由安装在第一至第四偏心轴顶端的第一至第四速度传感器和微处理器组成；所述第一至第四速度传感器的输出端分别接微处理器的相应输入端，所述微处理器相应输出端分别控制变速直流电机（1）的调压变压器。