CN104314778A - 储能式行星发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种储能式行星发电装置，包括变速箱体和发电机，变速箱体内设置有驱动组件和发电齿轮，驱动组件通过发电齿轮驱动发电机发电；所述驱动组件包括偏心重块、盘面齿轮、两个锥形齿轮和两个从动齿轮，偏心重块与盘面齿轮同轴连接，盘面齿轮的正反两面均设有齿，两个锥形齿轮分别啮合在盘面齿轮的正反两面上，两个从动齿轮分别通过两根转轴与两个锥形齿轮同轴连接，两个从动齿轮均与发电齿轮啮合，两个锥形齿轮均内置锁死方向相同的单向轴承一，单向轴承一套在相应的转轴上，发电齿轮安装在发电机的主轴上。本发明储能式行星发电装置能够使得电动汽车能够实现边行驶边充电目的。

Description

储能式行星发电装置
技术领域
本发明涉及发电技术领域，具体讲是一种储能式行星发电装置。
背景技术
最近几年，电动汽车在不断的发展。但是目前的电动汽车最大行程不足120km，最大时速也只有120km。频繁充电所带来的麻烦是电动汽车发展的最大障碍。目前已经有人考虑将太阳能技术应用到电动汽车上。但是太阳能电池的开发不但成本大，还受时间、空间的限制，不适合电动车上使用。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种储能式行星发电装置，安装该储能式行星发电装置的电动汽车能够实现边行驶边充电目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种储能式行星发电装置，包括变速箱体和发电机，变速箱体内设置有驱动组件和发电齿轮，驱动组件通过发电齿轮驱动发电机发电；所述驱动组件包括偏心重块、盘面齿轮、两个锥形齿轮和两个从动齿轮，偏心重块与盘面齿轮同轴连接，盘面齿轮的正反两面均设有齿，两个锥形齿轮分别啮合在盘面齿轮的正反两面上，两个从动齿轮分别通过两根转轴与两个锥形齿轮同轴连接，两个从动齿轮均与发电齿轮啮合，两个锥形齿轮均内置锁死方向相同的单向轴承一，单向轴承一套在相应的转轴上，发电齿轮安装在发电机的主轴上。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明储能式行星发电装置利用车辆行驶过程中偏心重力和慣性动力双重作用，来驱动偏心重块前后摆动，再通过盘面齿轮、锥形齿轮、从动齿轮和发电齿轮等传动部件来驱动发电机发电，从而实现边行驶边充电目的；同时，由于两个锥形齿轮分别啮合在盘面齿轮的正反两面，再配合以锥形齿轮内部的单向轴承，使得发电机能够正常的作定向运动，且无论偏心重块前摆还是后摆都能起到发电的作用，发电效率高。
进一步地，所述驱动组件有2组，2组驱动组件呈相对设置。采用该结构设计，两组驱动组件同时驱动发电机发电，可克服采用单组驱动组件时偏心重力或慣性动力不足的缺点，进一步提高储能式行星发电装置的发电效率。
进一步地，所述每根转轴由两节可相对转动的半轴组成，两节半轴通过储能弹簧相连，储能弹簧的一端与位于锥形齿轮一侧的半轴固接，另一端与位于从动齿轮一侧的半轴固接，位于锥形齿轮一侧的半轴转动可带动储能弹簧收紧并带动位于从动齿轮一侧的半轴转动。采用该结构设计， 两个盘面齿轮不规则运动时，四个位于锥形齿轮一侧半轴由于单向轴承一的作用，只能作定向运动，四个储能弹簧会收紧，四个储能弹簧把能量传递到四个位于从动齿轮一侧半轴，由四个从动轮同时驱动发电机运转，如此，惯性动力得到了充分的利用，发电效率高。
进一步地，所述每根转轴位于锥形齿轮一侧的端部套有单向轴承二，单向轴承二的锁死方向与单向轴承一锁死方向相同。采用该结构设计，单向轴承二能够反向锁死相应的转轴，从而保证储能弹簧释能时将能量全部用于驱动相应的从动齿轮转动以发电，可进一步提高发电效率。
进一步地，所述每根转轴由两节可相对转动的半轴组成的结构为：两节半轴通过球面滑动轴承连接。采用该结构设计，可有效提高半轴转动时的稳定性，保证半轴在转动时不会发生偏移或颤动。
进一步地，每个从动齿轮均内置单向轴承三，单向轴承三的锁死方向与单向轴承一锁死方向相反，单向轴承三套在相应的转轴上。采用该结构设计，能够保证转轴驱动从动齿轮单向转动，以提高整个储能式行星发电装置的稳定性。
进一步地，所述偏心重块内部设有封闭的腔体，腔体内装有水银。采用该结构设计，能够减小偏心重块的体积，同时增大偏心重力和慣性动力，进一步提高发电机的发电效率。
附图说明
图1是本发明储能式行星发电装置的立体结构示意图。
图2是本发明储能式行星发电装置的平面结构示意图。
图3是本发明储能式行星发电装置去掉变速箱体后的立体结构示意图。
图4是本发明储能式行星发电装置中偏心重块的结构示意图。
图中所示：1、变速箱体 2、发电机 3、发电齿轮 4、偏心重块 5、盘面齿轮 6、锥形齿轮 7、从动齿轮 8、转轴 81、半轴 9、单向轴承一 10、储能弹簧 11、单向轴承二 12、球面滑动轴承 13、单向轴承三 14、腔体。
具体实施方式         
下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。
如图1-图4所示：一种储能式行星发电装置2，包括变速箱体1和发电机2。变速箱体1内设置有驱动组件和发电齿轮3。驱动组件通过发电齿轮3驱动发电机2发电。驱动组件包括偏心重块4、盘面齿轮5、两个锥形齿轮6和两个从动齿轮7。盘面齿轮5通过转轴支承于变速箱体1的两侧板上。偏心重块4与盘面齿轮5同轴连接。盘面齿轮5的正反两面均设有齿，两个锥形齿轮6分别啮合在盘面齿轮5的正反两面上。两个从动齿轮7分别通过两根转轴8与两个锥形齿轮6同轴连接，转轴8两端支承于变速箱体1的侧壁上。两个从动齿轮7均与发电齿轮3啮合。两个锥形齿轮6均内置锁死方向相同的单向轴承一9，单向轴承一9套在相应的转轴8上。单向轴承一9能保证锥形齿轮6正转时能够带动相应的转轴8转动，以驱动发电机2发电，反转时不能带动转轴8转动，如此当偏心重块4前后摆动时，盘面齿轮5必能通过锥形齿轮6驱动其中一根转轴8转动以驱动发电机2发电。发电齿轮3安装在发电机2的主轴上。
以上的盘面齿轮5的正反两面均设置有从中心向四周倾斜的斜面结构，整个盘面齿轮5呈飞碟状。盘面齿轮5上的齿为齿条，齿条为直线自中心向四周扩散。锥形齿轮6上的齿条是垂直的，锥形齿轮6母线与轴的夹角大小等于盘面齿轮5上斜面的倾斜角度，如此能保证当两个锥形齿轮6啮合在盘面齿轮5的正反两面时，相应的两根转轴8相互平行。具体实施时，两个锥形齿轮6前后相互错位设置，如此能保证同轴连接在转轴8上的两个从动齿轮7也能相互错开，使得两个从动齿轮7能够相互不干涉地与发电齿轮3啮合。
本发明储能式行星发电装置2利用车辆行驶过程中偏心重力和慣性动力双重作用，来驱动偏心重块4前后摆动，再通过盘面齿轮5、锥形齿轮6、从动齿轮7和发电齿轮3等传动部件来驱动发电机2发电，从而实现边行驶边充电目的。同时，由于两个锥形齿轮6分别啮合在盘面齿轮5的正反两面，再配合以锥形齿轮6内部的单向轴承，使得发电机2能够正常的作定向运动，且无论偏心重块4前摆还是后摆都能起到发电的作用，发电效率高。
本实施例中，驱动组件有2组，2组驱动组件呈相对设置。如此设计，两组驱动组件同时驱动发电机2发电，可克服采用单组驱动组件时偏心重力或慣性动力不足的缺点，进一步提高储能式行星发电装置2的发电效率。
本实施例中，每根转轴8由两节可相对转动的半轴81组成，两节半轴81通过储能弹簧10相连，储能弹簧10的一端与位于锥形齿轮6一侧的半轴81固接，另一端与位于从动齿轮7一侧的半轴81固接。位于锥形齿轮6一侧的半轴81转动可带动储能弹簧10收紧并带动位于从动齿轮7一侧的半轴81转动。如此设计，当偏心重块4向其中一方向摆动惯性动力不足时，会将该惯性动力以势能的形式储存在储能弹簧10中。当偏心重块4向另一方向摆动时，储能弹簧10就会将势能释放出来，以驱动相应的从动齿轮7转动。如此，两个从动齿轮7便能同时驱动发电齿轮3转动达到发电的目的，惯性动力得到了充分的利用，发电效率高。具体实施时，储能弹簧10可采用扭矩较大的扭簧。
本实施例中，每根转轴8位于锥形齿轮6一侧的端部套有单向轴承二11，单向轴承二11的锁死方向与单向轴承一9锁死方向相同。如此设计，单向轴承二11能够反向锁死相应的转轴8，从而保证储能弹簧10释能时将能量全部用于驱动相应的从动齿轮7转动以发电，可进一步提高发电效率。
本实施例中，两节半轴81通过球面滑动轴承12连接。具体是指：两节半轴81相对的端部分别设置有一个外球面的内圈和一个有内球面的外圈，内球面的外圈可灵活在外球面的内圈内转动。如此设计，可有效提高半轴81转动时的稳定性，保证半轴81在转动时不会发生偏移或颤动。
本实施例中，每个从动齿轮7均内置单向轴承三13，单向轴承三13的锁死方向与单向轴承一9锁死方向相反，单向轴承三13套在相应的转轴8上。如此设计，能够保证转轴8驱动从动齿轮7单向转动，以提高整个储能式行星发电装置2的稳定性。
本实施例中，偏心重块4内部设有封闭的腔体14，腔体14内装有水银。如此设计，能够减小偏心重块4的体积，同时增大偏心重力和慣性动力，进一步提高发电机2的发电效率。为了使偏心重块4的惯性力更佳，可以在封闭的腔体14内注入加热水银，水银冷即后造成真空的腔体，水银在真空环境中流动更加自如，如此，可增大偏心重块4的运动范围。
以上发电机2的主轴与发电机2内部的转子相连，主轴的转动驱动转子转动实现发电。具体实施时，发电机2与电动汽车的电瓶相连。
本发明工作原理：为了便于分析，将位于盘面齿轮5一侧的半轴81记为前半轴，位于从动齿轮7一侧的半轴81记为后半轴。当电动汽车加速、减速或转弯时，偏心重块4会因受到偏心力或惯性力而前后摆动。
当偏心重块4向其中一方向摆动并且惯性动力足够大时，偏心重块4摆动时会带动盘面齿轮5转动，盘面齿轮5转动会带动两个锥形齿轮6沿着相反的方向转动，由于锥形齿轮6内置单向轴承一9，只能由其中一个锥形齿轮6驱动相应的转轴8转动，也就是驱动前半轴转动，另一个锥形齿轮6空转。当前半轴转动时，将会带动储能弹簧10收紧，当储能弹簧10完全收紧后就会带动后半轴转动，后半轴转动将会带动从动齿轮7转动，从动齿轮7转动再带动发电齿轮3转动以实现发电的目的。当偏心重块4向另一个方向摆动并且惯性动力足够大时与上述原理相同，此时由另一个从动齿轮7带动发电齿轮3转动以实现发电的目的。
当偏心重块4向其中一方向摆动并且惯性动力不足时，由于储能弹簧10没有受到足够的动力收紧而无法带动后半轴转动，此时，惯性动力会以势能的形式储存在储能弹簧10中。当偏心重块4向另一方向摆动时，储能弹簧10就会将势能释放出来，带动后半轴转动，以此驱动相应的从动齿轮7转动，如此，如果偏心重块4向另一方向摆动时惯性动力足够大，两个从动齿轮7便能同时驱动发电齿轮3转动达到发电的目的。
在这里还需要特别说明的是，具体实施时，每个前半轴均可以设置多个盘面齿轮5和锥形齿轮6来增加动力。本发明同时适用于公交车上使用。发电机储能式行星发电装置的功率至少可以做到1000瓦以上，如果在公交车上安装，能装几十只发电机，公交车频繁的起动与止动会给发电装置带来很大能量，只要安装合理，就不需外充能量，就是一辆永动汽车。在实施中，上半轴可以多设置锥形轮知盘面齿轮来增加动力。 

Claims (7)

1.一种储能式行星发电装置，安装在电动汽车上，其特征在于：包括变速箱体和发电机，变速箱体内设置有驱动组件和发电齿轮，驱动组件通过发电齿轮驱动发电机发电；所述驱动组件包括偏心重块、盘面齿轮、两个锥形齿轮和两个从动齿轮，偏心重块与盘面齿轮同轴连接，盘面齿轮的正反两面均设有齿，两个锥形齿轮分别啮合在盘面齿轮的正反两面上，两个从动齿轮分别通过两根转轴与两个锥形齿轮同轴连接，两个从动齿轮均与发电齿轮啮合，两个锥形齿轮均内置锁死方向相同的单向轴承一，单向轴承一套在相应的转轴上，发电齿轮安装在发电机的主轴上。
2.根据权利要求1所述储能式行星发电装置，其特征在于：所述驱动组件有2组，2组驱动组件呈相对设置。
3.根据权利要求2所述储能式行星发电装置，其特征在于：所述每根转轴由两节可相对转动的半轴组成，两节半轴通过储能弹簧相连，储能弹簧的一端与位于锥形齿轮一侧的半轴固接，另一端与位于从动齿轮一侧的半轴固接，位于锥形齿轮一侧的半轴转动可带动储能弹簧收紧并带动位于从动齿轮一侧的半轴转动。
4.根据权利要求3所述储能式行星发电装置，其特征在于：所述每根转轴位于锥形齿轮一侧的端部套有单向轴承二，单向轴承二的锁死方向与单向轴承一锁死方向相同。
5.根据权利要求4所述储能式行星发电装置，其特征在于：所述每根转轴由两节可相对转动的半轴组成的结构为：两节半轴通过球面滑动轴承连接。
6.根据权利要求5所述储能式行星发电装置，其特征在于：每个从动齿轮均内置单向轴承三，单向轴承三的锁死方向与单向轴承一锁死方向相反，单向轴承三套在相应的转轴上。
7.根据权利要求1-6任一项所述储能式行星发电装置，其特征在于：所述偏心重块内部设有封闭的腔体，腔体内装有水银。
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