CN104653741B - 一种杠杆重力浮动式动力系统 - Google Patents

一种杠杆重力浮动式动力系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种杠杆重力浮动式动力系统，包括输入装置、多级联动装置和输出装置，输入装置包括第一杠杆、转盘和第一伸缩式液压筒；每级联动装置包括第二杠杆、第二伸缩式液压筒和重力体，输出装置包括第三杠杆、第三重力体、飞轮、链轮、链条和回位锭；输入装置的输出端与第一级联动装置的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；多级联动装置之间，前一级的中间动力输出端与后一级的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；最后一级联动装置的输出端通过一等臂杠杆与输出装置的输入端连接。本发明结构简单，通过多级联动装置，实现了以小的动力输入而得到较大的动力输出。

Description

一种杠杆重力浮动式动力系统
技术领域
本发明涉及机械动力领域，具体是一种杠杆重力浮动式动力系统。
背景技术
利用杠杆原理做功，是人们常用的省力的方法，即以较小的动力输入来获得较大的动力输出，利用伸缩式液压缸来获得较长的距离，是人们常用的方法，目前的利用方式绝大多数是采用单独利用杠杆或单独利用液压缸，将利用杠杆和液压缸结合起来的方式来获得较大的动力输出还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种杠杆、重力体、浮动体相结合的杠杆重力浮动式动力系统，该装置结构简单，可以以小的动力输入获得较大的动力输出。
本发明的目的是通过下述的技术方案来实现的：
一种杠杆重力浮动式动力系统，包括
输入装置，包括第一杠杆、转盘和第一伸缩式液压筒，转盘通过连杆与第一杠杆的左端可转动连接，第一杠杆的支点与支撑架连接设置在第一杠杆的右段，第一伸缩式液压筒的输入端与第一杠杆的右端可转动连接，第一伸缩式液压筒设置在第一杠杆右端的上方，第一伸缩式液压筒的输出端为输入装置的输出端；
多级联动装置，每级联动装置包括第二杠杆、第二伸缩式液压筒和重力体，重力体设置在第二杠杆的左端，第二伸缩式液压筒的输入端与第二杠杆的右端可转动连接，第二杠杆的支点与支撑架连接设置在第二杠杆的右段，第二伸缩式液压筒设置在第二杠杆右端的上方，第二杠杆的左端为中间动力输入端，第二伸缩式液压筒的输出端为中间动力输出端；
输出装置，包括第三杠杆、飞轮、链轮、链条和回位锭，回位锭设置在第三杠杆的右端，链轮与飞轮同轴固装在飞轮的转轴上，链条与链轮啮合，链条的两端与第三杠杆的两端固接，第三杠杆的支点与支撑架连接设置在第三杠杆的右段，第三杠杆的左端为输出装置的输入端，飞轮为动力输出；
输入装置的输出端与第一级联动装置的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；多级联动装置之间，前一级的中间动力输出端与后一级的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；最后一级联动装置的输出端通过一等臂杠杆与输出装置的输入端连接。
同一个总的发明创造思路下，另一种结构的杠杆重力浮动式动力系统，包括
输入装置，包括第一杠杆和转盘，转盘通过连杆与第一杠杆的左端可转动连接，第一杠杆的支点与支撑架连接设置在第一杠杆的右段，第一杠杆的右端为输入装置的输出端；
多级联动装置，每级联动装置包括第二杠杆、第二伸缩式液压筒和重力体，重力体设置在第二杠杆的左端，第二伸缩式液压筒的输入端与第二杠杆的右端可转动连接，第二杠杆的支点与支撑架连接设置在第二杠杆的右段，第二伸缩式液压筒设置在第二杠杆右端的上方，第二杠杆的左端为中间动力输入端，第二伸缩式液压筒的输出端为中间动力输出端；
输出装置，包括第三杠杆、飞轮、链轮、链条和回位锭，回位锭设置在第三杠杆的右端，链轮与飞轮同轴固装在飞轮的转轴上，链条与链轮啮合，链条的两端与第三杠杆的两端固接，第三杠杆的支点与支撑架连接设置在第三杠杆的右段，第三杠杆的左端为输出装置的输入端，飞轮为动力输出；
输入装置的输出端与第一级联动装置的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；多级联动装置之间，前一级的中间动力输出端与后一级的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；最后一级联动装置的输出端通过一等臂杠杆与输出装置的输入端连接。
所述的伸缩式液压筒包括浮动体、以及相连通的第一液压筒和第二液压筒，第一液压筒的内腔大于第二液压筒的内腔，浮动体设置在第二液压筒内，第二液压筒与大气相通，第一液压筒的底部为活塞，第二液压筒的高度大于浮动体上升的高度，活塞为伸缩式液压筒的输入端。
所述的第一液压筒用底部封口的伸缩筒代替，伸缩筒为伸缩式液压筒的输入端。
另一种结构的伸缩式液压筒包括浮动体、以及相连通的第一液压筒和第二液压筒，第一液压筒的内腔大于第二液压筒的内腔，浮动体设置在第二液压筒内，第二液压筒与大气相通，第一液压筒的底部为活塞，第二液压筒的高度大于浮动体上升的高度，第一液压筒内设有水袋，液体设置在水袋内，水袋与第二液压筒连通。
所述的浮动体通过弹性体与第二液压筒的端口连接。
采用上述的技术方案，本发明结构简单，通过多级联动装置，实现了以小的动力输入而得到较大的动力输出。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为实施例1中第一种伸缩式液压筒的结构示意图；
图3为实施例1中第二种伸缩式液压筒的结构示意图；
图4为实施例1中第三种伸缩式液压筒的结构示意图；
图5为实施例2的结构示意图。
图中，1.电机 2.转盘 3.第一杠杆 4.第一伸缩式液压筒 5.第一等臂杠杆 6.第一重力体 7.第一级第二杠杆 8.第一级第二伸缩式液压筒 9.第二等臂杠杆 10.第二重力体 11.第二级第二杠杆 12.第二级第二伸缩式液压筒 13.第三等臂杠杆 14.第三重力体15.第三杠杆 16.回位锭 17.链条 18.飞轮 19.链轮 20.第一液压筒 21.第二液压筒 22.活塞 23.浮动体 24.弹性体 25.水袋 26.伸缩筒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明，但不是对本发明的限定。
实施例1：
参照图1-图4，一种杠杆重力浮动式动力系统，包括
输入装置，包括第一杠杆3、转盘2和第一伸缩式液压筒4，转盘2通过连杆与第一杠杆3的左端可转动连接，第一杠杆3的支点与支撑架连接设置在第一杠杆3的右段，第一伸缩式液压筒4的输入端与第一杠杆3的右端可转动连接，第一伸缩式液压筒4设置在第一杠杆3右端的上方，第一伸缩式液压筒4的输出端为输入装置的输出端；
多级联动装置，每级联动装置包括第二杠杆、第二伸缩式液压筒和重力体，重力体设置在第二杠杆的左端，第二伸缩式液压筒的输入端与第二杠杆的右端可转动连接，第二杠杆的支点与支撑架连接设置在第二杠杆的右段，第二伸缩式液压筒设置在第二杠杆右端的上方，第二杠杆的左端为中间动力输入端，第二伸缩式液压筒的输出端为中间动力输出端；
输出装置，包括第三杠杆15、第三重力体14、飞轮18、链轮19、链条17和回位锭16，第三重力体14设置在第三杠杆15的左端，回位锭16设置在第三杠杆15的右端，链轮19与飞轮18同轴固装在飞轮18的转轴上，链条17与链轮19啮合，链条17的两端与第三杠杆15的两端固接，第三杠杆15的支点与支撑架连接设置在第三杠杆15的右段，第三杠杆15的左端为输出装置的输入端，飞轮18为动力输出；
输入装置的输出端与第一级联动装置的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；多级联动装置之间，前一级的中间动力输出端与后一级的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；最后一级联动装置的输出端通过一等臂杠杆与输出装置的输入端连接。
具体地，如图1所示，第一级联动装置包括第一级第二杠杆7、第一级第二伸缩式液压筒8和第一重力体6，第一重力体6设置在第一级第二杠杆7的左端，第一级第二伸缩式液压筒8的输入端与第一级第二杠杆7的右端可转动连接，第一级第二杠杆7的支点与支撑架连接设置在第一级第二杠杆7的右段，第一级第二伸缩式液压筒8设置在第一级第二杠杆7右端的上方，第一级第二杠杆7的左端为第一级中间动力输入端，第一级第二伸缩式液压筒8的输出端为第一级中间动力输出端；
第二级联动装置包括第二级第二杠杆11、第二级第二伸缩式液压筒12和第二重力体10，第二重力体10设置在第二级第二杠杆11的左端，第二级第二伸缩式液压筒12的输入端与第二级第二杠杆11的右端可转动连接，第二级第二杠杆11的支点与支撑架连接设置在第二级第二杠杆11的右段，第二级第二伸缩式液压筒12设置在第二级第二杠杆11右端的上方，第二级第二杠杆11的左端为第二级中间动力输入端，第二级第二伸缩式液压筒12的输出端为第二级中间动力输出端；
第一级中间动力输入端与输入装置的输出端通过第一等臂杠杆5连接，第一级中间动力输出端与第二级中间动力输入端通过第二等臂杠杆9连接，第二级中间动力输出端与输出装置的输入端通过第三等臂杠杆13连接。
如图2所示，伸缩式液压筒包括浮动体23、以及相连通的第一液压筒20和第二液压筒21，第一液压筒20的内腔大于第二液压筒21的内腔，浮动体23设置在第二液压筒21内，第二液压筒21与大气相通，第一液压筒20的底部为活塞22，第二液压筒21的高度大于浮动体23上升的高度，活塞22为伸缩式液压筒的输入端。
浮动体23通过弹性体24与第二液压筒21的端口连接，弹性体24为弹簧或橡皮筋，起到减轻浮动体23重量的作用。
如图4所示，第一液压筒用底部封口的伸缩筒26代替，伸缩筒26为伸缩式液压筒的输入端。
如图3所示，另一种结构的伸缩式液压筒包括浮动体23、以及相连通的第一液压筒20和第二液压筒21，第一液压筒20的内腔大于第二液压筒21的内腔，浮动体23设置在第二液压筒21内，第二液压筒21与大气相通，第一液压筒20的底部为活塞22，第二液压筒21的高度大于浮动体23上升的高度，第一液压筒20内设有水袋25，液体设置在水袋25内，水袋25与第二液压筒21连通。
工作时，电机1带动转盘2旋转，当转盘2上的连杆处于下降阶段时，将第一杠杆3的左端下拉，第一杠杆的右端向上推举，推动第一伸缩式液压筒4的输入端活塞，使第二液压筒中的浮动体向上运动，由于伸缩式液压筒的第一液压筒大于第二液压筒，因此浮动体上升的高度大于活塞上升的高度，浮动体的上升带动第一等臂杠杆5运动，使第一级第二杠杆7的左端受力下降，右端上升推动第一级第二伸缩式液压筒8的活塞，第一级第二伸缩式液压筒8中的浮动体上升带动第二等臂杠杆9使第二级第二杠杆11的左端受力下降，右端上升推动第二级第二伸缩式液压筒12的活塞，第二级第二伸缩式液压筒12中浮动体上升带动第三等臂杠杆13使输出装置的第三杠杆15左端下降；当转盘2上的连杆处于上升阶段时，上述的各伸缩式液压筒和各杠杆的运动方向与上述连杆下降时的方向相反，最后推动输出装置的第三杠杆15的左端上升，在第三杠杆15的左、右上升、下降的运动过程中，链轮19由于链条17的带动作用跟随着第三杠杆15的上升、下降而左右转动，与之同轴的飞轮18将链轮19的左右转动转换为单向转动，并作为最后的动力输出。如此循环，由于各杠杆的支点位于该杠杆的右段，各杠杆的左端只需要较小的动力输入，右端即可得到较大的动力输出，通过伸缩式液压筒的将杠杆右端的移动距离放大，使较小的输入动力经过杠杆和伸缩式液压筒的多级配合、传递，最后从飞轮18得到较大的动力输出。
可通过调整重力体和回位锭16的重量或设置的位置，使得杠杆和伸缩式液压筒的配合更轻盈，阻力更小。
实施例2：
参照图5，一种杠杆重力浮动式动力系统，包括
输入装置，包括第一杠杆3和转盘2，转盘2通过连杆与第一杠杆3的左端可转动连接，第一杠杆3的支点与支撑架连接设置在第一杠杆3的右段，第一杠杆3的右端为输入装置的输出端；
多级联动装置，每级联动装置包括第二杠杆、第二伸缩式液压筒和重力体，重力体设置在第二杠杆的左端，第二伸缩式液压筒的输入端与第二杠杆的右端可转动连接，第二杠杆的支点与支撑架连接设置在第二杠杆的右段，第二伸缩式液压筒设置在第二杠杆右端的上方，第二杠杆的左端为中间动力输入端，第二伸缩式液压筒的输出端为中间动力输出端；
输出装置，包括第三杠杆15、第三重力体14、飞轮18、链轮19、链条17和回位锭16，第三重力体14设置在第三杠杆15的左端，回位锭16设置在第三杠杆15的右端，链轮19与飞轮18同轴固装在飞轮18的转轴上，链条17与链轮19啮合，链条17的两端与第三杠杆15的两端固接，第三杠杆15的支点与支撑架连接设置在第三杠杆15的右段，第三杠杆15的左端为输出装置的输入端，飞轮18为动力输出；
输入装置的输出端与第一级联动装置的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；多级联动装置之间，前一级的中间动力输出端与后一级的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；最后一级联动装置的输出端通过一等臂杠杆与输出装置的输入端连接。
具体地，如图5所示，第一级联动装置包括第一级第二杠杆7、第一级第二伸缩式液压筒8和第一重力体6，第一重力体6设置在第一级第二杠杆7的左端，第一级第二伸缩式液压筒8的输入端与第一级第二杠杆7的右端可转动连接，第一级第二杠杆7的支点与支撑架连接设置在第一级第二杠杆7的右段，第一级第二伸缩式液压筒8设置在第一级第二杠杆7右端的上方，第一级第二杠杆7的左端为第一级中间动力输入端，第一级第二伸缩式液压筒8的输出端为第一级中间动力输出端；
第二级联动装置包括第二级第二杠杆11、第二级第二伸缩式液压筒12和第二重力体10，第二重力体10设置在第二级第二杠杆11的左端，第二级第二伸缩式液压筒12的输入端与第二级第二杠杆11的右端可转动连接，第二级第二杠杆11的支点与支撑架连接设置在第二级第二杠杆11的右段，第二级第二伸缩式液压筒12设置在第二级第二杠杆11右端的上方，第二级第二杠杆11的左端为第二级中间动力输入端，第二级第二伸缩式液压筒12的输出端为第二级中间动力输出端；
第一级中间动力输入端与输入装置的输出端通过第一等臂杠杆5连接，第一级中间动力输出端与第二级中间动力输入端通过第二等臂杠杆9连接，第二级中间动力输出端与输出装置的输入端通过第三等臂杠杆13连接。
工作时，电机1带动转盘2旋转，当转盘2上的连杆处于下降阶段时，将第一杠杆3的左端下拉，第一杠杆的右端向上推动第一等臂杠杆5运动，使第一级第二杠杆7的左端受力下降，其余同实施例1。

Claims (7)

1.一种杠杆重力浮动式动力系统，包括
输入装置，包括第一杠杆、转盘和第一伸缩式液压筒，转盘通过连杆与第一杠杆的左端可转动连接，第一杠杆的支点与支撑架连接设置在第一杠杆的右段，第一伸缩式液压筒的输入端与第一杠杆的右端可转动连接，第一伸缩式液压筒设置在第一杠杆右端的上方，第一伸缩式液压筒的输出端为输入装置的输出端；
多级联动装置，每级联动装置包括第二杠杆、第二伸缩式液压筒和重力体，重力体设置在第二杠杆的左端，第二伸缩式液压筒的输入端与第二杠杆的右端可转动连接，第二杠杆的支点与支撑架连接设置在第二杠杆的右段，第二伸缩式液压筒设置在第二杠杆右端的上方，第二杠杆的左端为中间动力输入端，第二伸缩式液压筒的输出端为中间动力输出端；
输出装置，包括第三杠杆、第三重力体、飞轮、链轮、链条和回位锭，第三重力体设置在第三杠杆的左端，回位锭设置在第三杠杆的右端，链轮与飞轮同轴固装在飞轮的转轴上，链条与链轮啮合，链条的两端与第三杠杆的两端固接，第三杠杆的支点与支撑架连接设置在第三杠杆的右段，第三杠杆的左端为输出装置的输入端，飞轮为动力输出；
输入装置的输出端与第一级联动装置的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；多级联动装置之间，前一级的中间动力输出端与后一级的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；最后一级联动装置的输出端通过一等臂杠杆与输出装置的输入端连接。
2.一种杠杆重力浮动式动力系统，包括
输入装置，包括第一杠杆和转盘，转盘通过连杆与第一杠杆的左端可转动连接，第一杠杆的支点与支撑架连接设置在第一杠杆的右段，第一杠杆的右端为输入装置的输出端；
多级联动装置，每级联动装置包括第二杠杆、第二伸缩式液压筒和重力体，重力体设置在第二杠杆的左端，第二伸缩式液压筒的输入端与第二杠杆的右端可转动连接，第二杠杆的支点与支撑架连接设置在第二杠杆的右段，第二伸缩式液压筒设置在第二杠杆右端的上方，第二杠杆的左端为中间动力输入端，第二伸缩式液压筒的输出端为中间动力输出端；
输出装置，包括第三杠杆、第三重力体、飞轮、链轮、链条和回位锭，第三重力体设置在第三杠杆的左端，回位锭设置在第三杠杆的右端，链轮与飞轮同轴固装在飞轮的转轴上，链条与链轮啮合，链条的两端与第三杠杆的两端固接，第三杠杆的支点与支撑架连接设置在第三杠杆的右段，第三杠杆的左端为输出装置的输入端，飞轮为动力输出；
输入装置的输出端与第一级联动装置的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；多级联动装置之间，前一级的中间动力输出端与后一级的中间动力输入端通过一等臂杠杆连接；最后一级联动装置的输出端通过一等臂杠杆与输出装置的输入端连接。
3.根据权利要求1或2所述的杠杆重力浮动式动力系统，其特征在于：所述的伸缩式液压筒包括浮动体、以及相连通的第一液压筒和第二液压筒，第一液压筒的内腔大于第二液压筒的内腔，浮动体设置在第二液压筒内，第二液压筒与大气相通，第一液压筒的底部为活塞，第二液压筒的高度大于浮动体上升的高度，活塞为伸缩式液压筒的输入端。
4.根据权利要求3所述的杠杆重力浮动式动力系统，其特征在于：所述的浮动体通过弹性体与第二液压筒的端口连接。
5.根据权利要求3所述的杠杆重力浮动式动力系统，其特征在于：所述的第一液压筒用底部封口的伸缩筒代替，伸缩筒为伸缩式液压筒的输入端。
6.根据权利要求1或2所述的杠杆重力浮动式动力系统，其特征在于：所述的伸缩式液压筒包括浮动体、以及相连通的第一液压筒和第二液压筒，第一液压筒的内腔大于第二液压筒的内腔，浮动体设置在第二液压筒内，第二液压筒与大气相通，第一液压筒的底部为活塞，第二液压筒的高度大于浮动体上升的高度，第一液压筒内设有水袋，液体设置在水袋内，水袋与第二液压筒连通。
7.根据权利要求6所述的杠杆重力浮动式动力系统，其特征在于：所述的浮动体通过弹性体与第二液压筒的端口连接。
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