CN104763601A - 一种动力输出装置 - Google Patents
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Abstract
一种动力输出装置,包括机架以及安装在机架上的至少六个驱动单元,该六个驱动单元沿机架的长度方向排列;每个驱动单元均包括摆动组件,其包括摆动臂、第一滚筒及第二滚筒;传动组件,其包括主轴、传动轴及从动轴;吊绳组件,其包括两滚轮及两拉绳;应力组件,其包括支撑架、拉簧、支撑柱、压力轮及凸轮;升力组件,包括支脚、杠杆及配重块。本发明利用应力组件和升力组件作用与轮轴上,再通过吊绳组件将力矩传递至摆动臂,最后通过棘轮机构将摆动组件的力矩持续施加于主轴上,使主轴持续地转动,从而输出转动动力,因此,本发明可以减小对煤炭、汽油、天然气等能源的消耗,并且不会向大气环境中排放有害物质,减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域,具体涉及一种动力输出装置。
背景技术
伴随着自然环境的逐渐恶化、以及能源的日趋紧缺,人们对于机械动力输出装置节能型以及环保型的要求逐渐提高,目前的发电机通常是采用煤炭作为能源,将煤炭燃烧后驱动发电机组,是发电机组高速转动的情况下发电,从而将煤炭转换为电能,但是,这种做法对于能源的利用率相对较低,并且煤炭在燃烧过程中,产生大量排入大气环境中的有害物质,对环境污染较大。此外,也有的是采用太阳能发电,太阳能发电虽然能够解决环境污染的问题,并且为可持续的再生能源,但是太阳能设备的使用地域受限,其通常仅能够用于一些高海拔、低纬度等太阳光线较为充足的地域,并且太阳能设备具有相对较高的成本。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的旨在于提供一种动力输出装置,其能够解决现有的煤炭发电机组以及其他传动装置燃料消耗大、对环境影响大的问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种动力输出装置,包括机架以及安装在机架上的至少六个驱动单元,该至少六个驱动单元沿机架的长度方向排列;
每个驱动单元均包括,
摆动组件,其包括相对设置的两摆动臂,两摆动臂的端部之间枢接有相对设置的第一滚筒及第二滚筒,两摆动臂的两端均设有沿各自长度方向延伸的延长臂,在靠近第二滚筒一端的两延长臂之间枢接一第一横杆,在靠近第一滚筒一端的两延长臂之间固定连接一第二横杆;
传动组件,该传动组件包括沿机架长度方向延伸并枢接在机架上的主轴、传动轴以及从动轴,主轴与两摆动臂通过一棘轮机构相连接,该棘轮机构包括相互配合的棘轮及棘爪,所述棘轮同步联接于主轴的端部,所述棘爪装设于摆动臂上,棘爪与棘轮相互啮合连接,该棘爪用于单向驱动棘轮旋转;主轴上同步联接有一主动齿轮,主轴上枢接有驱动齿轮和驱动链轮,驱动链轮和驱动齿轮同步联接;驱动链轮通过一传动链条与第一滚筒同步联接;传动轴上同步联接有第二传动齿轮以及与主动齿轮啮合的第一传动齿轮;从动轴上同步联接有与第二传动齿轮啮合的第一从动齿轮、与驱动齿轮间歇性啮合的第二从动齿轮,该第二从动齿轮为部分齿轮,且轮齿设置在轮盘的相对两侧,每一侧的轮齿对应圆心角θ相等,且圆心角θ的范围为30°至90°;从动轴上同步联接有校正轮,该校正轮外周侧壁的相对两侧分别设有一向外凸出的凸块,主轴上枢接有与校正轮相互配合的校正杆,该校正杆与驱动齿轮同步传动,该校正杆的自由端搭接在校正轮的轮周表面;
吊绳组件,包括两拉绳及两滚轮,两拉绳的其中一端分别固定连接于第一横杆的两端,两拉绳的另一端绕过第二滚筒的外表面并固定于第一滚筒上,拉绳的底部缠绕在滚轮外表面,滚轮上固定有用于防止拉绳相对滚轮外表面滑动的固定钉;两滚轮通过一轮轴相互连接;
应力组件,包括支撑架、拉簧、支撑柱、压力轮及凸轮,所述支撑架一端铰接于机架上,支撑架另一端支撑于支撑柱顶端,拉簧连接于支撑架靠近支撑柱的一端与机架之间,该拉簧用于提供一个使支撑架绕其铰接端向下翻转的弹性力;所述压力轮枢接于支撑架上,所述凸轮固定于所述轮轴的中部,压力轮与凸轮共面,且凸轮位于压力轮下方,该压力轮的底表面与凸轮的轮周表面始终保持接触;
升力组件,包括支脚、杠杆及配重块,所述支脚固定装设于机架上,杠杆可上下翻转地铰接于支脚的顶端部,杠杆的一端与所述轮轴连接,杠杆的另一端支撑于所述配重块底部,该配重块用于提供一个使杠杆的该端向下摆动的力矩;
所述轮轴的两端分别设有一定位轮,机架上设有用于限定定位轮只在上下方向自由移动的限位机构;
该至少六个驱动单元的主轴沿着机架的长度方向依次排列并同步联接。
进一步地,所述圆心角θ为60°。
进一步地,所述棘爪的中部枢接于摆动臂上,棘爪的前端与棘轮的棘齿相啮合,棘爪的后端与摆动臂之间装设有一回位簧,该回位簧用于提供一个使棘爪的前端与棘轮的棘齿相互咬紧的弹性力;摆动臂上还设有一限位块,该限位块用于与棘爪的后端相抵靠以限定棘爪的旋转角度。
进一步地,第一滚筒一端同步联接一从动链轮,所述传动链条绕设于驱动链轮与从动链轮上。
进一步地,所述驱动齿轮、驱动链轮及校正杆通过一轴套同步联接,该轴套活动的套接在主轴上。
进一步地,所述第二从动齿轮与从动轴之间设有使第二从动齿轮沿着从动轴的轴向来回移动的滑移机构,该滑移机构包括凸设于从动轴外壁的轴向的导轨及开设于第二从动齿轮内圈的滑槽,导轨嵌于滑槽内。
进一步地,所述第二滚筒外表面的两端部均设有一圈限位槽,所述拉绳压靠在相应的限位槽内壁上。
进一步地,所述机架上设有用于读取及调节所述拉簧的拉力大小的弹力调节装置。
进一步地,所述轮轴上设有平衡块,该平衡块用于平衡凸轮对轮轴造成的偏心力矩。
进一步地,所述限位机构由四个挡板构成,四个挡板两两一组,分别挡持在一端定位轮的两侧;每个挡板均包括一挡持在定位轮外周表面的纵向侧板及一挡持在定位轮外端表面的横向侧板。
本发明的有益效果在于:
相比于现有技术,本发明利用应力组件和升力组件作用与轮轴上,再通过吊绳组件将力矩传递至摆动臂,最后通过棘轮机构将力矩施加于主轴上,为主轴提供转动的动力,其可在无其他动力或其他动力较小的情况下,使主轴持续地转动,从而输出转动动力,因此,本发明可以减小对煤炭、汽油、天然气等能源的消耗,并且不会向大气环境中排放有害物质,减少环境污染。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的摆动组件和主轴的部分结构示意图;
图3a为本发明中棘轮机构的结构示意图;
图3b为本发明中棘轮机构另一种实施例的结构示意图;
图4为本发明中传动组件的机构示意图;
图5本发明中驱动齿轮与第二从动齿轮的工作状态示意图;
图6为本发明中校正轮与校正杆的工作状态示意图;
图7为本发明中滑移机构的结构示意图;
图8为图7中A-A向剖面图;
图9为图7中B-B向剖面图;
图10为本发明中凸轮与平衡块在一个横向平面上的投影图;
图11为本发明中定位轮与限位机构的局部结构示意图;
图12至图14本发明驱动单元三种运动状态的示意图;
图15为本发明沿长度方向的投影图。
其中:10、摆动组件;11、摆动臂;111、延长臂;12、第一滚筒;121、从动链轮;13、第二滚筒;141、第一横杆;142、第二横杆;15、传动链条;30、吊绳组件;32、滚轮;33、拉绳;34、轮轴;40、应力组件;41、支撑架;42、拉簧;43、压力轮;44、支撑柱;45、凸轮;46、定位轮;47、挡板;471、纵向侧板;472、横向侧板;48、平衡块;50、齿轮箱;510、主轴;511、轴套;512、驱动链轮;513、驱动齿轮;514、主动齿轮;515、校正杆;520、传动轴;521、第一传动齿轮;522、第二传动齿轮;530、从动轴;531、第一从动齿轮;533、第二从动齿轮;534、校正轮;5341、凸块;5342、轴承内圈;5343、轴承外圈;5344、滚珠;5345、导轨;540、套筒;54、棘轮机构;541、棘轮;542、棘爪;543、回位簧;544、限位块;550、拨动杆;60、升力组件;61、支脚;62、杠杆;63、配重块;72、限位撑杆。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述:
如图1、图12至图15所示,其为本发明的一种动力输出装置,包括机架(图未示)以及至少六个驱动单元,该六个驱动单元沿着机架的长度方向(即图示中的X向)排列,该六个驱动单元等间距排列,也可以是根据实际的安装要求,将上述六个驱动单元按照非等间距的方式在机架的长度方向非等间距的排列;值得一提地,驱动单元的数目还可以设为大于六个的数目,多个驱动单元沿着机架的长度方向依次排列。
驱动单元作为整个装置的动力部件,六个驱动单元的结构形式以及部件的尺寸均相同,驱动单元的具体结构如下:
每个驱动单元均包括摆动组件10、吊绳组件30、应力组件40、齿轮箱50及升力组件60。
所述摆动组件10包括相对设置的两摆动臂11,两摆动臂11的端部之间枢接有相对设置的第一滚筒12及第二滚筒13,两摆动臂11的两端均设有沿各自长度方向延伸的延长臂111,在靠近第二滚筒13一端的两延长臂111之间枢接一第一横杆141,在靠近第一滚筒12一端的两延长臂111之间固定连接一第二横杆142,具体在本实施例中,第一滚筒12的重量略大于第二滚筒13的重量,在没有其他力矩驱动的情况下,摆动组件10靠近第一滚筒12的一端下沉,同时,摆动组件10的另一端上抬;为了防止摆动组件10靠近第一滚筒12的一端过度下沉,可设置一用于限制摆动组件10下摆极限位置的限位撑杆72,第一滚筒12下摆至极限位置时,第二横杆142支撑于限位撑杆72顶部,从而防止摆动组件10进一步摆动;可以理解的,该限位撑杆72也可以替换为一设置于机架上的支撑台,该支撑台的高度与限位撑杆72的顶端同高即可,当然,还可以采用其他任何用于限制摆动组件10下摆极限位置的机构或装置。
请结合参阅图2至图9,齿轮箱50内部设置有传动组件,该传动组件包括互相平行的主轴510、传动轴520以及从动轴530,主轴510、传动轴520以及从动轴530均是沿着机架的长度方向延伸,主轴510、传动轴520以及从动轴530均是通过轴承枢接在齿轮箱50中,并且主轴510和从动轴530是由齿轮箱50靠近摆动组件10的一端穿出,主轴510穿出齿轮箱50的部分延伸至第一滚筒12和第二滚筒13中间的位置,并且,主轴510与摆动臂11通过一棘轮机构54连接在一起,该棘轮机构54包括相互配合的棘轮541及棘爪542,所述棘轮541同步联接于主轴510的端部,所述棘爪542装设于摆动臂11上,棘爪542与棘轮541相互啮合连接,该棘爪542用于单向驱动棘轮541旋转,该棘轮机构54可实现的功能为:当摆动臂11与主轴510同步旋转时,摆动臂11的旋转力矩可通过棘轮机构54传递至主轴510,从而增加主轴510的动能;当摆动臂11反向旋转时,由于棘轮机构54的存在,反向旋转的摆动臂11不影响主轴510的旋转;因此,随着摆动臂11反复多次正转、反转,可实现对主轴510持续地输送转动能的效果。具体在本实施例中,主轴510的两端部在靠近摆动臂11的位置分别同步联接有一棘轮541,摆动臂11在靠近相应棘轮541的两侧分别设有一棘爪542,棘爪542呈长条形,棘爪542的中部枢接于摆动臂11上,棘爪542的前端与棘轮541的棘齿相啮合,棘爪542的后端与摆动臂11之间装设有一回位簧543,该回位簧543用于提供一个使棘爪542的前端与棘轮541的棘齿相互咬紧的弹性力,该回位簧543可以是拉簧(如图3所示),也可以是扭簧;摆动臂11上对应每个棘爪542还分别设有一限位块544,该限位块544用于与棘爪542的后端相抵靠以限定棘爪542的旋转角度;请再次参阅图3,摆动臂11顺时针旋转时,棘爪542的前端与棘轮541的棘齿相互咬死,拉簧拉紧棘爪542的后端以防止棘爪542从棘齿上脱离,此时,摆动臂11通过棘爪542可带动主轴510旋转,从而完成转动能的传递;当摆动臂11逆时针旋转时,主轴510仍然保持顺时针旋转,此时,棘齿的特殊形状可顺利将棘爪542的前端拨开,主轴510的旋转几乎不受到阻碍。在本实施例中,两摆动臂11的中部通过一套筒540而活动地套接在主轴510上。值得一提的是,上述棘爪542的前端始终抵推某一棘齿的根部,从而确保摆动臂11的转动力矩能够传递给主轴510;作为进一步地改进,还可对该棘轮机构54进行拓展,在两侧的摆动臂11的中部均固定一圆盘,棘齿穿设于圆盘的中心,圆盘上设有若干个围绕该棘齿的棘爪542,每个棘爪542均对应一个棘齿,棘爪542前端部与棘齿根部的距离呈均匀的变化,其中,至少一个棘爪542的前端部恰好抵推对应棘齿的根部,从而确保摆动臂11转动时,总有一个棘爪542能推动主轴510转动,完成力矩的传递。
请继续参阅图2,主轴510上同步联接有一主动齿轮514、枢接有一驱动齿轮513和驱动链轮512,其中,驱动链轮512和驱动齿轮513是同步转动的,具体的是,在主轴510上通过轴承枢接有一轴套511,驱动链轮512固定于轴套511靠近摆动组件10的一端,而驱动齿轮513则是位于轴套511远离摆动组件10的一端,需要说明的是,轴套511、驱动齿轮513以及驱动链轮512是位于齿轮箱50的外部,主动齿轮514则是位于齿轮箱50的内部。传动轴520上同步联接有第二传动齿轮522和第一传动齿轮521,其中第一传动齿轮521与主动齿轮514啮合,第一传动齿轮521和第二传动齿轮522均是位于齿轮箱50内部;从动轴530上同步联结有第一从动齿轮531以及第二从动齿轮533,其中,第一从动齿轮531与第二传动齿轮522啮合,并且,第一从动齿轮531位于齿轮箱50内部,第二从动齿轮533位于齿轮箱50外部,该第二从动齿轮533与驱动齿轮513间歇性啮合连接,具体在本实施例中,该第二从动齿轮533为部分齿轮,且轮齿设置在轮盘的相对两侧,每一侧的轮齿均对应60°圆心角θ,也可以将圆心角θ设置为其它角度,该θ的范围为30°至90°;主轴510带动主动齿轮514旋转,通过第一传动齿轮521的传动带动传动轴520旋转,传动轴520的第二传动齿轮522进一步带动第一从动齿轮531旋转,从而带动从动轴530旋转,进而带动第二从动齿轮533旋转,该第二从动齿轮533的旋转方向与主轴510同向:当第二从动齿轮533的有齿部分与驱动齿轮513啮合时,可带动轴套511旋转;当第二从动齿轮533的无齿部分正对驱动齿轮513时,从动轴530空转,轴套511处于暂时脱离驱动力的状态。
请参阅图1、图5及图6,本发明在实际运行过程中,上述驱动齿轮513与第二从动齿轮533的间歇性啮合连接机制存在卡齿现象,具体为:随着第二从动齿轮533的旋转,当第二从动齿轮533的有齿部分再次正对驱动齿轮513时,该第二从动齿轮533的轮齿有一定概率正好与驱动齿轮513的轮齿处于齿对齿的位置关系,从而造成卡齿现象,轻则带来机器不能正常运行,重则有可能造成齿轮报废的后果。为了避免上述卡齿现象的出现,本发明在从动轴530上同步联接有校正轮534,该校正轮534外周侧壁的相对两侧分别设有一向外凸出的凸块5341,主轴510上相应位置枢接有与校正轮534相互配合的校正杆515,具体的,该校正杆515同步联接在轴套511上,从而可使该校正杆515与驱动齿轮513实现同步传动,校正杆515的自由端搭接在校正轮534的轮周表面;参见图6,进一步的,该校正杆515为一凸出于轴套511外壁的杆体,自由状态下,该校正杆515的自由端搭接在校正轮534的轮周表面,校正轮534随着从动轴530一起旋转,当第二从动齿轮533的有齿部分即将要与驱动齿轮513啮合时,凸块5341顶起校正杆515,从而带动驱动齿轮513旋转一角度,使驱动齿轮513与第二从动齿轮533恰能顺利啮合,进而进行后续传动动作,该校正机构可确保本发明安全稳定运转;值得一提的是,所述凸块5341在第二从动齿轮533的投影位于有齿部分的附近,并且该投影位于第二从动齿轮533旋转方向的正向一侧;所述校正杆515还可替换成块状或板状,其他与本发明构思实质一致的结构均可。可以理解的是,本发明也可以不需要上述齿轮箱50,只要将主轴510、传动轴520以及从动轴530通过轴承枢接在机架上即可。此外,上述的主动齿轮514、驱动齿轮513、第一传动齿轮521、第二传动齿轮522、第一从动齿轮531以及第二从动齿轮533的直径相等,也就是说,在两者相应啮合结构处的传动比为1。
请继续参阅图7至图9,作为进一步的改进,所述第二从动齿轮533与从动轴530之间设有使第二从动齿轮533沿着从动轴530的轴向来回移动的滑移机构,该滑移机构包括凸设于从动轴530外壁的轴向的导轨5345及开设于第二从动齿轮533内圈的滑槽,具体地,该第二从动齿轮533同步联接一套管,该套管的内管壁上开设有与所述导轨5345相配合的滑槽,套管靠近齿轮箱50的一端连接一轴承,该轴承包括轴承内圈5342、轴承外圈5343及滚珠5344,所述套管与该轴承内圈5342固定连接;该滑移机构还设有一拨动杆550,拨动杆550的中部铰接在机架上,拨动杆550的底端铰接于轴承外圈5343的端面上,推动拨动杆550的顶部,可带动第二从动齿轮533沿着从动轴530的轴向移动,使第二从动齿轮533与驱动齿轮513相互错位,从而使从动轴530与主轴510之间不能传递转动矩,进而从动轴530不能获得由主轴510传递过来的旋转驱动力,因而轴套511不能获得旋转驱动力,主轴510以外的部件将停止运转,并最终停机,此时可进行整机维护、检修。
请参阅图1、图11至图14,所述吊绳组件30包括两滚轮32及两拉绳33,两拉绳33的其中一端分别固定连接于第一横杆141的两端,两拉绳33的另一端绕过第二滚筒13的外表面并固定于第一滚筒12上,拉绳33的该端可随着第一滚筒12的滚动而前后滑动;拉绳33的底部缠绕在滚轮32外表面,滚轮32上固定有用于防止拉绳33相对滚轮32外表面滑动的固定钉,该固定钉可以是一螺丝钉或者其他能将拉绳33固定在滚轮32外表面的销钉;两滚轮32通过一轮轴34相互连接,该轮轴34与两滚轮32的轴线一致。优选地,所述第二滚筒13外表面的两端部均设有一圈限位槽(图未示),所述拉绳33压靠在相应的限位槽内壁上,该限位槽可达到防止拉绳33在第二滚筒13表面随意滑动的目的。第一滚筒12同步联接有一从动链轮121,该从动链轮121与驱动链轮512通过一传动链条15实现同步传动连接,传动链条15绕设于驱动链轮512与从动链轮121上,该传动链条15装设于靠近齿轮箱50一侧的摆动臂11上,相应的驱动链轮512和从动链轮121也装设于该侧的摆动臂11上。进一步的,所述从动链轮121与驱动链轮512的直径比为1:3,当所述第二从动齿轮533带动驱动齿轮513旋转60°角时,该驱动链轮512可带动第一滚筒12旋转一圈,进而带动拉绳33向后(即从第二滚筒13指向第一滚筒12的方向)拉动相当于第一滚筒12一个圆周的长度的距离;而当从动轴530空转时,摆动组件10在第一滚筒12的重力作用下回位,此时,拉绳33回归初始位置。
请继续参阅图1、图11至图14,所述应力组件40包括支撑架41、拉簧42、支撑柱44、压力轮43及凸轮45,所述支撑架41由两根支撑杆组成,两支撑杆的一端分别铰接于机架上,两支撑杆的另一端通过一横杆相互固定,并支撑在支撑柱44顶部,该支撑架41可绕着铰接端上下活动;所述拉簧42连接于支撑架41的另一端与机架之间,该拉簧42用于提供一个使支撑架41绕其铰接端向下翻转的弹性力;所述压力轮43通过一枢轴枢接于支撑架41的两根支撑杆之间,所述凸轮45同轴固定于所述轮轴34的中部,压力轮43与凸轮45共面,且凸轮45位于压力轮43下方,该压力轮43的底表面与凸轮45的轮周表面始终保持接触,压力轮43可绕其枢轴旋转地与凸轮45相接触,从而可确保压力轮43与凸轮45之间只产生滚动摩擦,而不会发生滑动摩擦;压力轮43的枢轴大致位于支撑架41的中间部位,沿着机架的长度方向平视,该枢轴更靠近右侧拉绳33(如图12至图14所示)。
请继续参阅图1、图12至图14,所述升力组件60包括支脚61、杠杆62及配重块63,所述支脚61固定装设于机架上,杠杆62可上下翻转地铰接于支脚61的顶端部,杠杆62的一端与所述轮轴34通过绳索相互连接,杠杆62的另一端支撑于所述配重块63底部,该配重块63用于提供一个使杠杆62的该端向下摆动的力矩;在本实施例中,所述支脚61、杠杆62及配重块63均设有两个,分别从轮轴34两端对其提供一个抬升力,两个杠杆62的中部用横杆进行固定连接,用于确保两个杠杆62保持同步。
请参阅图1及图11,所述轮轴34的两端分别设有一定位轮46,机架上设有用于限定定位轮46只在上下方向自由移动的限位机构;具体的,所述限位机构由四个挡板47构成,四个挡板47两两一组,分别挡持在一端定位轮46的两侧;每个挡板47均包括一挡持在定位轮46外周表面的纵向侧板471及一挡持在定位轮46外端表面的横向侧板472,从而可将定位轮46限位在四个挡板47之间,使轮轴34及装设于其上的组件在运行过程中只能在上下方向上移动,而不能作前后左右摆动,减少不必要的能量损失,有利于本装置更加平稳地运行。
请参阅图10,由于本发明中使用的凸轮45形状不规则,其重心不与轮轴34重合,因而需要在所述轮轴34上设置平衡块48,该平衡块48用于平衡凸轮45对轮轴34的偏心力矩,使轮轴34及装设于轮轴34上的其他组件在不受外力的情况下保持力矩平衡;此时,配重块63的重量与所述轮轴34、滚轮32、凸轮45、定位轮46和平衡块48的整体重量相当。
该六个驱动单元的主轴510沿着机架的长度方向依次排列并同步联接,所述主轴510实际上可仅设置一条,多个驱动单元共用该主轴510。
请参阅图12至图14,其可看作本发明一个驱动单元在不同状态的示意图,也可以看作是本发明所述六个驱动单元中的前三个驱动单元在某一时刻的状态示意图:其中,图12为第三个驱动单元的状态示意图,图13为第二个驱动单元的状态示意图,图14为第一个驱动单元的状态示意图,第四、第五、第六个驱动单元均处于等待状态,并在图12所示的位置与第三个驱动单元的状态示意图重合。(为方便描述,以下叙述以图示方位为参照)
初始状态时,摆动组件10靠近第一滚筒12的一端下沉至限位撑杆72顶端,摆动组件10的右端上抬至最高位置;两配重块63对杠杆62产生的力矩恰好等于轮轴34、凸轮45、定位轮46及平衡块48的重力对杠杆62产生的力矩;此时,压力轮43与凸轮45相接触,但二者之间并无作用力;拉簧42拉住支撑架41的一端,时支撑架41的该端紧靠在支撑柱44的顶端;之后,主轴510顺时针转动,带动传动轴520及从动轴530转动,从动轴530也是顺时针转动;所述第二从动齿轮533的有齿部分与驱动齿轮513啮合,进而带动轴套511逆时针旋转;轴套511再通过驱动链轮512、传动链条15及从动链轮121的传动,带动第一滚筒12逆时针旋转,第一滚筒12进一步拉动拉绳33,使拉绳33的该端往第一滚筒12的方向滑动并逐渐收紧;随着拉绳33往第一滚筒12方向逐渐收紧而带动滚轮32转动,该滚轮32又带动轮轴34旋转,从而带动凸轮45旋转;将滚轮32、轮轴34及凸轮45当做一个旋转运动体,以地面为参考系,该旋转运动体的整体高度逐渐下移,下移量设为H1;压力轮43底表面与轮轴34之间的距离等于凸轮45的旋转中心(即轮轴34)与凸轮45边缘的距离H2,该距离H2由于凸轮45外周表面不规则的形状设置,使得H2始终大于H1,即旋转运动体的整体高度下降值始终小于轮轴34与压力轮43相互分离的距离,该两数值之间存在一个差值,该差值将使凸轮45与压力轮43之间产生一个作用力,该作用力作用在旋转运动体上,进而在拉绳33上产生一个绷紧的拉力,该拉力进一步由拉绳33作用在第二滚筒13及第一横杆141上,从而拉动摆动组件10右端向下摆动,进而带动摆动臂11沿着顺时针方向摆动,摆动臂11再通过棘轮机构54将该部分动能传递给主轴510,对主轴510持续做功。当凸轮45转过270°角之后,此时,第二从动齿轮533的无齿部分正对驱动齿轮513,处于空转状态,摆动组件10在第一滚筒12重力作用下又回归到初始位置,此时,拉绳33从第一滚筒12往第二滚筒13的方向滑动,由于摆动臂11右端抬高,拉绳33带动凸轮45反向旋转(即逆时针方向),与此同时,滚筒12顺时针转动,进而通过传动链条15的传递作用,最终带动校正杆515顺时针摆动并搭接在校正轮534的轮周表面上;配合升力组件60提供的升力,使整个旋转运动体顺利回归到初始状态;该回位过程由于棘轮机构54的存在而不会对主轴510的旋转造成影响;如此反复。整个过程中,支撑架41活动端的水平位置基本保持不变(即图中H基本保持不变),只在竖直方向上存在微小浮动:支撑架41向上浮动时,拉簧42提供向下的拉力;所述摆动组件10在一个上极限位置和一个下极限位置之间来回摆动,摆动组件10在每一次与主轴510同步转动时,将传递转动动能给主轴510,从而使主轴510可以在无其他动力或其他动力较小的情况下,使主轴510获得持续的转动,从而输出转动动力,将本发明应用在工业领域、民用领域时,可以减少对煤炭、汽油、天然气等能源的消耗,并且不会向大气环境中排放有害物质,减少环境的污染。
作为进一步的改进,所述机架上还设有用于读取及调节所述拉簧42的拉力大小的弹力调节装置,可方便操作人员对拉簧42的拉力值进行观察,以及便于拉簧42的系数调节。
请结合参阅图15,本发明六个驱动单元相互配合协同转动,当一个驱动单元要进入工作循环时,须由前一个驱动单元带动主轴510转动,提供一个初始动能才能顺利进行后续工作。
本发明的六个驱动单元在协同工作的过程中,能够持续转动,其具体的是,六个驱动单元的主轴510是以固定的方式同步联接的,即六个主轴510可以是一体结构,主轴510枢接在机架上。
对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种动力输出装置,其特征在于,包括机架以及安装在机架上的至少六个驱动单元,该至少六个驱动单元沿机架的长度方向排列;
每个驱动单元均包括,
摆动组件,其包括相对设置的两摆动臂,两摆动臂的端部之间枢接有相对设置的第一滚筒及第二滚筒,两摆动臂的两端均设有沿各自长度方向延伸的延长臂,在靠近第二滚筒一端的两延长臂之间枢接一第一横杆,在靠近第一滚筒一端的两延长臂之间固定连接一第二横杆;
传动组件,该传动组件包括沿机架长度方向延伸并枢接在机架上的主轴、传动轴以及从动轴,主轴与两摆动臂通过一棘轮机构相连接,该棘轮机构包括相互配合的棘轮及棘爪,所述棘轮同步联接于主轴的端部,所述棘爪装设于摆动臂上,棘爪与棘轮相互啮合连接,该棘爪用于单向驱动棘轮旋转;主轴上同步联接有一主动齿轮,主轴上枢接有驱动齿轮和驱动链轮,驱动链轮和驱动齿轮同步联接;驱动链轮通过一传动链条与第一滚筒同步联接;传动轴上同步联接有第二传动齿轮以及与主动齿轮啮合的第一传动齿轮;从动轴上同步联接有与第二传动齿轮啮合的第一从动齿轮、与驱动齿轮间歇性啮合的第二从动齿轮,该第二从动齿轮为部分齿轮,且轮齿设置在轮盘的相对两侧,每一侧的轮齿对应圆心角θ相等,且圆心角θ的范围为30°至90°;从动轴上同步联接有校正轮,该校正轮外周侧壁的相对两侧分别设有一向外凸出的凸块,主轴上枢接有与校正轮相互配合的校正杆,该校正杆与驱动齿轮同步传动,该校正杆的自由端搭接在校正轮的轮周表面;
吊绳组件,包括两拉绳及两滚轮,两拉绳的其中一端分别固定连接于第一横杆的两端,两拉绳的另一端绕过第二滚筒的外表面并固定于第一滚筒上,拉绳的底部缠绕在滚轮外表面,滚轮上固定有用于防止拉绳相对滚轮外表面滑动的固定钉;两滚轮通过一轮轴相互连接;
应力组件,包括支撑架、拉簧、支撑柱、压力轮及凸轮,所述支撑架一端铰接于机架上,支撑架另一端支撑于支撑柱顶端,拉簧连接于支撑架靠近支撑柱的一端与机架之间,该拉簧用于提供一个使支撑架绕其铰接端向下翻转的弹性力;所述压力轮枢接于支撑架上,所述凸轮固定于所述轮轴的中部,压力轮与凸轮共面,且凸轮位于压力轮下方,该压力轮的底表面与凸轮的轮周表面始终保持接触;
升力组件,包括支脚、杠杆及配重块,所述支脚固定装设于机架上,杠杆可上下翻转地铰接于支脚的顶端部,杠杆的一端与所述轮轴连接,杠杆的另一端支撑于所述配重块底部,该配重块用于提供一个使杠杆的该端向下摆动的力矩;
所述轮轴的两端分别设有一定位轮,机架上设有用于限定定位轮只在上下方向自由移动的限位机构;
该至少六个驱动单元的主轴沿着机架的长度方向依次排列并同步联接。
2.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,所述圆心角θ为60°。
3.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,所述棘爪的中部枢接于摆动臂上,棘爪的前端与棘轮的棘齿相啮合,棘爪的后端与摆动臂之间装设有一回位簧,该回位簧用于提供一个使棘爪的前端与棘轮的棘齿相互咬紧的弹性力;摆动臂上还设有一限位块,该限位块用于与棘爪的后端相抵靠以限定棘爪的旋转角度。
4.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,第一滚筒一端同步联接一从动链轮,所述传动链条绕设于驱动链轮与从动链轮上。
5.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,所述驱动齿轮、驱动链轮及校正杆通过一轴套同步联接,该轴套活动的套接在主轴上。
6.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,所述第二从动齿轮与从动轴之间设有使第二从动齿轮沿着从动轴的轴向来回移动的滑移机构,该滑移机构包括凸设于从动轴外壁的轴向的导轨及开设于第二从动齿轮内圈的滑槽,导轨嵌于滑槽内。
7.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,所述第二滚筒外表面的两端部均设有一圈限位槽,所述拉绳压靠在相应的限位槽内壁上。
8.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,所述机架上设有用于读取及调节所述拉簧的拉力大小的弹力调节装置。
9.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,所述轮轴上设有平衡块,该平衡块用于平衡凸轮对轮轴造成的偏心力矩。
10.如权利要求1所述的动力输出装置,其特征在于,所述限位机构由四个挡板构成,四个挡板两两一组,分别挡持在一端定位轮的两侧;每个挡板均包括一挡持在定位轮外周表面的纵向侧板及一挡持在定位轮外端表面的横向侧板。
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