CN104005921A - 运动惯性发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种运动惯性发电的装置。在同一个底座上安装一个穿在滑动轴上的惯性重块，惯性重块的下方安装有传动齿条，与滑动轴成90度角度安装一个发电机传动轴，发电机传动轴上装有两个单方向弹簧传动器及配套齿轮和两个惰性轮，一端连接发电机永磁铁转子。当惯性重块在运动中因速度发生突变而沿滑动轴产生相应的瞬间向前或向后的往复滑动惯性运动时，这个动力通过齿条传到单方向弹簧传动器的齿轮上使其产生旋转，带动弹簧传动器做同步旋转，把旋转动力耦合给发电机传动轴，使发电机传动轴驱动惰性轮和永磁发电机转子一同旋转，发电机转子切割发电线圈产生感应电流发出交流电。

Description

运动惯性发电装置
技术领域
本发明涉及的是一种无须额外动力驱动，仅依靠利用物体运动惯性产生的往复运动能量，驱动发电机永磁铁转子产生旋转，使永磁铁转子的磁力线切割定子发电线圈而产生出感应电流电压的发电装置。 
背景技术
目前，公知的旋转发电装置中，一种是让线圈在磁场中旋转，线圈切割磁力线产生感应电流发电；另一种是使磁铁旋转，让磁力线切割固定线圈产生感应电流发电；这两种发电方式都需要有发动机或电动机通提供动力，驱动发电机转子旋转而发电，这种方式的发电都需要消耗驱动能源，发电成本高，能耗效率比较低，不节能不环保。 
发明内容
为了克服现有的旋转发电装置需要消耗驱动能源，发电成本高，效率低，不节能的缺点，本发明提供一种利用物体运动惯性力的发电装置。该装置不需要能源驱动，只须利用物体在运动中速度发生突变时（比如车辆起步、提速、减速、刹车）产生的惯性运动力，使发电装置中的惯性重块产生相应的瞬间向前或向后的往复运动，这个动力通过齿条的直线运动传导给与之啮合的齿轮转变为旋转运动，通过单方向弹簧传动器耦合带动发电机转子旋转，切割发电线圈发出电来。发电波形是正弦波交流电，变换输出电压和输出电流比较容易，可以通过变压、整流滤波变换成适合给车辆蓄电池充电的直流电压和其他规格的电压输出。由于不需要额外的动力驱动，所发的电能几乎没有成本，属于节能环保型发电装置。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案其特征是：在同一个底座上安装一个穿在滑动轴上的惯性重块和与滑动轴成90度角度安装的一个发电机传动轴，惯性重块的下方安装有传动齿条，发电机传动轴上装有两个单方向弹簧传动器及配套齿轮和两个惰性轮，一端连接发电机永磁铁转子；传动齿条带动单方向弹簧传动器齿轮和单方向弹簧传动器使发电机传动轴同步旋转，驱动发电机永铁磁转子旋转发电；发电机传动轴与惯性重块滑动轴成90度角度安装在同一底板上，发电机传动轴上装有两个惰性轮和两个单方向弹簧传动器及配套单方向弹簧传动器齿轮，一端连接发电机永磁铁转子。惯性重块下方安装的传动齿条与安装在发电机传动轴上的一个正程单方向弹簧传动器齿轮和一个回程传动齿轮相啮合，回程传动齿轮与一个反向齿轮的一端相啮合，反向齿轮的另一端与回程单方向弹簧传动器齿轮相啮合。当惯性重块在运动中因速度发生突变而产生的瞬间沿滑动轴做向前（正程）或向后（回程）的往复惯性滑动运动时，这个动力通过齿条带动正程单方向弹簧传动器齿轮和回程传动齿轮，使齿轮产生旋转运动，正程单方向弹簧传动器齿轮的旋转带动弹簧传动器做同步旋转，把旋转动力耦合传动给发电机传动轴，使发电机传动轴产生同步旋转运动；回程传动齿轮通过反向齿轮换向，带动回程单方向弹簧传动器齿轮做与正程单方向弹簧传动器齿轮同方的向旋转，带动弹簧传动器做同步旋转，把旋转动力耦合传动给发电机传动轴，与正程单方向弹簧传动器的驱动力相叠加，使发电机传动轴不论在惯性重块做正程滑动运动还是做回程滑动运动时，电机传动轴都会连续向一个方向旋转，驱动两个惰性轮和永磁发电机转子一同旋转，因为惰性轮的旋转惯性，一旦旋转起来，即使驱动力消失惰性轮也不会马上停止，会带动发电机转子继续旋转发电，直到惯性力耗尽为止。单方向弹簧传动器具有单向传动特性，单方向弹簧传动器的弹簧紧密缠绕在发电机传动轴上，弹簧的一端与单方向弹簧传动器齿轮固定联动，另一端空置。当弹簧传动器齿轮向绕紧方向（正程）转动时，弹簧会箍紧在发电机传动轴上使之一起随动旋转，在其把旋转动力耦合传导给发电机传动轴之后，便会因为惯性重块运动到了某个方向终点而停止转动，单方向弹簧传动器在静止状态或做反方向旋转的状态下，弹簧在发电机传动轴上呈现一个泄松状态而解除了对发电机传动轴的箍紧作用，只会在发电机传动轴上空转，对发电机传动轴摩擦阻力很小，发电机传动轴会在惰性轮的作用下继续按原方向做惯性旋转驱动发电机永磁铁转子旋转，磁力线切割发电线圈发出电来，所发交流电压从发电线圈引线端子输出。 
本发明的有益效果是，可以把各种运动物体在运动中因速度发生变化时产生的惯性动力加以利用，使其驱动发电机转子旋转而发电，把惯性运动力方便地转化成电能而不需要单独的驱动动力，这种惯性力-发电的转换方式，结构简单，成本低，发出电流是正弦波交流电，变换输出电压和输出电流比较容易，可以通过变压、整流滤波变换成适合给车辆蓄电池补充充电，无须消耗车辆的能源驱动就可以自发电、自充电，既可以节省燃油又能通过不断的给蓄电池浮充电，大大延长车载蓄电池的使用寿命，使用在电动汽车和电动自行车上给蓄电池浮充电，还可以延长电动汽车和电动自行车的连续行驶里程，是节能环保廉价的新能源发电装置。 
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明； 
 图1是本发明的结构原理侧视图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明的俯视图；
图1中：1. 惯性重块，2. 滑动轴，3.滑动轴支架，4.正程、返程限位弹簧，5. 齿条，6. 正程、返程单方向弹簧传动器，8. 发电机传动轴，9. 发电机传动轴支架，10. 惰性轮，11. 永磁发电机转子，12.发电线圈，13.反向齿轮，14. 反向齿轮支架，15. 正程、返程单方向弹簧传动器齿轮，16.底板，17.反向齿轮轴，18.发电线圈引线
在图2所示实施例中：1. 惯性重块，2. 滑动轴，3.滑动轴支架，5. 齿条，6. 正程、返程单方向弹簧传动器，7传动齿轮，8. 发电机传动轴，9. 发电机传动轴支架，10.惰性轮， 11. 永磁发电机转子，12.发电线圈，13.反向齿轮，14. 反向齿轮支架，15. 正程、返程单方向弹簧传动器齿轮，16.底板，17.反向齿轮轴 
在图3所示实施例中：1. 惯性重块，2. 滑动轴，3.滑动轴支架，4.正程、返程限位弹簧，6.正程、返程单方向弹簧传动器，7.传动齿轮，8. 发电机传动轴，9. 发电机传动轴支架，10.惰性轮，11. 永磁发电机转子，12.发电线圈，13.反向齿轮，14. 反向齿轮支架，18.发电线圈引线 
具体实施方式
在图1中，在滑动轴支架（3）上安装有滑动轴（2）、惯性重块（1）和正程、返程限位弹簧，惯性重块（1）的下方安装有齿条（5）。发电机传动轴（8）安装在发电机传动轴支架（9）上，与滑动轴（2）成90度角度安装在同一底板（16）上，发电机传动轴（8）上安装有正程、返程单方向弹簧传动器(6)、正程、返程单方向弹簧传动器齿轮（15）。齿条（5）和正程、返程单方向弹簧传动器齿轮（15）相啮合。发电机传动轴（8）上固定安装惰性轮(10)和发电机永磁铁转子(11)，与发电机传动轴（8）同步转动。发电机传动轴（8）上还安装一个传动齿轮（7），传动齿轮（7）与安装在反向齿轮支架（14）上的反向齿轮（13）啮合，反向齿轮（13）与正程、返程单方向弹簧传动器齿轮（15）啮合，负责在惯性重块（1）回程时把传动齿轮（7）的旋转方向倒向传导给正程、返程单方向弹簧传动器齿轮（15），从而使发电机传动轴（8）两侧的正程、返程单方向弹簧传动器（6）的旋转方向相同，对发电机传动轴（8）的旋转推力相叠加，实现无论惯性重块（1）向哪个方向运动，发电机永磁铁转子(11)始终沿一个方向旋转。发电线圈（12）是发电机的定子线圈，通过发电线圈引线（18）输出发电电压，发电线圈（12）与永磁发电机转子（11）保持一个运动间隙； 
正程、返程单方向弹簧传动器(6)是一个紧密绕在发电机传动轴（8）上的弹簧，弹簧的一端分别与正程、返程单方向弹簧传动器齿轮（15）、传动齿轮（7）固定联动，当正程、返程单方向弹簧传动器齿轮（15）向绕紧方向转动时，正程、返程单方向弹簧传动器(6)会紧箍在发电机传动轴（8）上使之一起随动旋转，如果正程、返程单方向弹簧传动器齿轮（15）向绕松方向转动时，正程、返程单方向弹簧传动器(6)在发电机传动轴（8）上呈现一个泄力状态，会在发电机传动轴（8）上空转，对发电机传动轴（8）的旋转阻力很小，同理，在正程、返程单方向弹簧传动器(6）对发电机传动轴（8）驱动一次后，因为惰性轮（10）的旋转惯性，一旦旋转起来，即使驱动力消失惰性轮也不会马上停止，会带动发电机转子继续旋转，直到惯性力耗尽为止，这时，正程、返程单方向弹簧传动器（6）在静止状态或向反方向旋转的状态下，对发电机传动轴（8）摩擦阻力很小，基本上不影响发电机转子的继续旋转。 

Claims (4)

1.一种运动惯性发电装置，其特征是：在同一个底座上安装一个穿在滑动轴上的惯性重块和与滑动轴成90度角度安装的一个发电机传动轴，惯性重块的下方安装有传动齿条，发电机传动轴上装有两个单方向弹簧传动器及配套齿轮和两个惰性轮，一端连接发电机永磁铁转子；传动齿条带动单方向弹簧传动器齿轮和单方向弹簧传动器使发电机传动轴同步旋转，驱动发电机永铁磁转子旋转发电。
2.根据权利要求1所述的运动惯性发电装置，其特征是：惯性重块下方安装的传动齿条与安装在发电机传动轴上的一个正程单方向弹簧传动器齿轮和一个回程传动齿轮相啮合，回程传动齿轮与一个反向齿轮的一端相啮合，反向齿轮的另一端与回程单方向弹簧传动器齿轮相啮合。
3.根据权利要求1所述的运动惯性发电装置，其特征是：发电机传动轴与惯性重块滑动轴成90度角度安装在同一底板上；发电机传动轴上装有两个惰性轮和两个单方向弹簧传动器及配套单方向弹簧传动器齿轮，一端连接发电机永磁铁转子。
4.根据权利要求1所述的运动惯性发电装置，其特征是：单方向弹簧传动器的弹簧紧密缠绕在发电机传动轴上，弹簧的一端与单方向弹簧传动器齿轮固定联动，另一端空置。
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