CN106015496B - 一种换向机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换向机构，包括棘轮轴、第二齿圈、第一齿轮、第一齿圈、花键轴和第三齿圈，所述棘轮轴上设置有第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮上套设有第二齿圈，所述第二齿圈的内圈设置有第一棘齿，所述第一棘齿与所述第一棘轮上的棘轮齿相配合，所述第二齿圈与所述第一齿轮外啮合，所述第一齿轮与所述第一齿圈内啮合，所述第一齿轮上设有第一花键轴；所述花键轴上固定设置有第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿圈外啮合，所述第三齿轮与所述第三齿圈外啮合，所述第三齿圈的内圈设置有第三棘齿，所述第三棘齿与所述第二棘轮的棘轮齿相配合。本发明能将来回摆动的双向动力转换成单向输出的动力，达到完整连续地收集能量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及动力机构技术领域，特别是涉及一种换向机构。
背景技术
目前振动发电、风力发电和海浪发电越来越来越受到人们的重视，世界上许多国家都在研究振动发电、风力发电和海浪发电，并相继提出了数百种发电装置设计方案。收集如此类型自然能源需要诸多的动力机构来配合，且振动、风吹和水流的方向反复的状态，在收集上会有损失，须采用换向的机构才能将动力连续完整地收集。因此需要将来回摆动的双向动力，转换成单向输出的动力，但一般的机械结构只能传递单方向的动力，这使得另一方向的动力形成空转，如此所获得的动力为间歇性动力，无法达到顺畅连续，导致能量损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种换向机构，以解决上述现有技术存在的问题，将来回摆动的双向动力转换成单向输出的动力。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种换向机构，包括棘轮轴、第二齿圈、第一齿轮、第一齿圈、花键轴和第三齿圈，所述第一齿圈包括内齿圈和外齿圈，所述棘轮轴上设置有第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮上套设有第二齿圈，所述第二齿圈的内圈设置有第一棘齿，所述第一棘齿与所述第一棘轮上的棘轮齿相配合，所述第二齿圈与所述第一齿轮外啮合，所述第一齿轮与所述第一齿圈的内齿圈啮合，所述第一齿轮上设有第一花键轴；所述花键轴上固定设置有第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿圈的外齿圈啮合，所述第三齿轮与所述第三齿圈外啮合，所述第三齿圈的内圈设置有第三棘齿，所述第三棘齿与所述第二棘轮的棘轮齿相配合。
优选地，所述棘轮轴包括第一棘轮轴和第二棘轮轴，所述第一棘轮设置于所述第一棘轮轴上，所述第二棘轮设置于所述第二棘轮轴上，所述第一棘轮轴和所述第二棘轮轴通过第一联轴器连接。
优选地，所述花键轴包括第二花键轴和第三花键轴，所述第二齿轮设置于所述第二花键轴上，所述第三齿轮设置于所述第三花键轴上，所述第二花键轴和所述第三花键轴通过第二联轴器相连。
优选地，该换向机构还包括过渡棘轮，所述第三棘齿与所述过渡棘轮的棘轮齿相配合，所述过渡棘轮的内圈设置有第二棘齿，所述第二棘齿与所述第二棘轮的棘轮齿相配合。
优选地，所述第一棘轮与所述第二棘轮尺寸相同。
优选地，所述第二齿轮与所述第三齿轮尺寸相同。
优选地，所述第一齿圈与所述第三齿圈尺寸相同。
优选地，该换向机构还包括支座，所述棘轮轴、花键轴、第一花键轴、第一齿圈和第三齿圈分别通过轴承安装固定在所述支座上。
本发明具有以下有益效果：将来回摆动的双向动力转换成单向输出的动力，以达到完整连续地收集能量的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明换向机构的结构示意图；
图2为本发明换向机构的部分结构示意图；
图3为本发明换向机构的部分结构示意图；
图4为本发明换向机构的部分结构示意图；
其中，1-第一棘轮轴，2-第一齿圈，3-第二齿圈，4-第一齿轮，5-第三齿圈，6-过渡棘轮，7-第二棘轮轴，8-第一棘齿，9-第三棘齿，10-第二花键轴，11-第二齿轮，12-第二联轴器，13-第一联轴器，14-第二棘齿，15-第三齿轮，16-第三花键轴，17-支座，18-第一花键轴，19-第一棘轮，20-第二棘轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种换向机构，以解决现有技术存在的问题，将来回摆动的双向动力转换成单向输出的动力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
本发明提供一种换向机构，包括棘轮轴、第二齿圈3、第一齿轮4、第一齿圈2、花键轴和第三齿圈5，第一齿圈2包括内齿圈和外齿圈，棘轮轴上设置有第一棘轮19和第二棘轮20，第一棘轮19上套设有第二齿圈3，第二齿圈3的内圈设置有第一棘齿8，第二齿圈3与第一棘齿8一体成型，第一棘齿8与第一棘轮19上的棘轮齿相配合，第二齿圈3与第一齿轮4外啮合，第一齿轮4与第一齿圈2的内齿圈啮合，第一齿轮4上设有第一花键轴18；花键轴上固定设置有第二齿轮11和第三齿轮15，第二齿轮11与第一齿圈2的外齿圈啮合，第三齿轮15与第三齿圈5外啮合，第三齿圈5的内圈设置有第三棘齿9，第三齿圈5与第三棘齿9一体成型，第三棘齿9与第二棘轮20的棘轮齿相配合。
棘轮轴包括第一棘轮轴1和第二棘轮轴7，第一棘轮19设置于第一棘轮轴1上，第二棘轮20设置于第二棘轮轴7上，第一棘轮轴1和第二棘轮轴7通过第一联轴器13连接；花键轴包括第二花键轴10和第三花键轴16，第二齿轮11设置于第二花键轴10上，第三齿轮15设置于第三花键轴16上，第二花键轴10和第三花键轴16通过第二联轴器12相连；棘轮轴、花键轴、第一花键轴18、第一齿圈2和第三齿圈5分别通过轴承安装固定在支座17上。
实施例二：
本实施例在实施例一的基础上做出了进一步的改进，具体为：在第三齿圈与第二棘轮间还设置有一个过渡棘轮6，第三棘齿9与过渡棘轮6的棘轮齿相配合，过渡棘轮6的内圈设置有第二棘齿14，过渡棘轮6与第二棘齿14一体成型，第二棘齿14与第二棘轮20的棘轮齿相配合。
以图1所示的视角为准：
当输入部件即第一齿圈2的转动方向为顺时针时，由于第一齿轮4与第一齿圈2是内啮合，故第一齿轮4也为顺时针转动，第二齿圈3在第一齿轮4的驱动下作逆时针转动，此时设置于第二齿圈3内圈的第一棘齿8也会随第二齿圈3逆时针转动，由棘轮单向传动的特点结合图4可知，此时第一棘齿8并不能驱动第一棘轮19进行转动，而此时第一齿圈2将动力通过由第二齿轮11、第二花键轴10、第二联轴器12、第三花键轴16和第三齿轮15组成的结构将动力传递至第三齿圈5，第三齿圈5也为顺时针转动，此时设置于第三齿圈5内圈的第三棘齿9也会随第三齿圈5顺时针转动，结合图3可知，此时第三棘齿9可以驱动过渡棘轮6顺时针转动，此时设置于过渡棘轮6内圈的第二棘齿14也会随过渡棘轮6顺时针转动，结合图4可知，此时第二棘齿14可以驱动第二棘轮20顺时针转动，即第二棘轮轴7在过渡棘轮6的驱动下进行顺时针转动，第二棘轮轴7的动力通过第一联轴器13传递至第一棘轮轴1，此时第一棘轮轴1也为顺时针转动；
当输入部件即第一齿圈2的转动方向为逆时针时，此时第一齿圈2将动力通过由第二齿轮11、第二花键轴10、第二联轴器12、第三花键轴16和第三齿轮15组成的结构将动力传递至第三齿圈5，第三齿圈5也为逆时针转动，此时设置于第三齿圈5内圈的第三棘齿9也会随第三齿圈5逆时针转动，由棘轮单向传动的特点并结合图3和图4可知，此时第三棘齿9不能驱动过渡棘轮6转动，并且过渡棘轮6也无法将动力传至第二棘轮轴7，而此时第一齿轮4转动方向为逆时针，第二齿圈3在第一齿轮4的驱动下顺时针转动，此时设置于第二齿圈3内圈的第一棘齿8也会随第二齿圈3顺时针转动，参照图4可知，此时第一棘齿8会驱动第一棘轮19进行顺时针转动，即第一棘轮轴1在第二齿圈3的驱动下进行顺时针转动，第一棘轮轴1的动力通过第一联轴器13传递至第二棘轮轴7，此时第二棘轮轴7也为顺时针转动。
由此可见，无论输入部件即第一齿圈2顺时针转动还是逆时针转动，第一棘轮轴1和第二棘轮轴7总是会顺时针转动，利用该换向机构可以将振动、风吹和水流等方向反复的动力进行完整、连续地收集。
在该优选实施例中还可以使第一棘轮19与第二棘轮20尺寸相同、第二齿轮11与第三齿轮15尺寸相同、第一齿圈2与第三齿圈5尺寸相同，以保证在输入部件-第一齿圈2的转速恒定的情况下，第一棘轮轴1和第二棘轮轴7的转速也恒定。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：将来回摆动的双向动力转换成单向输出的动力，以达到完整连续地收集能量的目的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种换向机构，其特征在于：包括棘轮轴、第二齿圈、第一齿轮、第一齿圈、花键轴和第三齿圈，所述第一齿圈包括内齿圈和外齿圈，所述棘轮轴上设置有第一棘轮和第二棘轮，所述第一棘轮上套设有第二齿圈，所述第二齿圈的内圈设置有第一棘齿，所述第一棘齿与所述第一棘轮上的棘轮齿相配合，所述第二齿圈与所述第一齿轮外啮合，所述第一齿轮与所述第一齿圈的内齿圈啮合，所述花键轴上固定设置有第二齿轮和第三齿轮，第一花键轴上设有所述第一齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿圈的外齿圈啮合，所述第三齿轮与所述第三齿圈外啮合，所述第三齿圈的内圈设置有第三棘齿，所述第三棘齿与所述第二棘轮的棘轮齿相配合。
2.根据权利要求1所述的一种换向机构，其特征在于：所述棘轮轴包括第一棘轮轴和第二棘轮轴，所述第一棘轮设置于所述第一棘轮轴上，所述第二棘轮设置于所述第二棘轮轴上，所述第一棘轮轴和所述第二棘轮轴通过第一联轴器连接。
3.根据权利要求1所述的一种换向机构，其特征在于：所述花键轴包括第二花键轴和第三花键轴，所述第二齿轮设置于所述第二花键轴上，所述第三齿轮设置于所述第三花键轴上，所述第二花键轴和所述第三花键轴通过第二联轴器相连。
4.根据权利要求1所述的一种换向机构，其特征在于：还包括过渡棘轮，所述第三棘齿与所述过渡棘轮的棘轮齿相配合，所述过渡棘轮的内圈设置有第二棘齿，所述第二棘齿与所述第二棘轮的棘轮齿相配合。
5.根据权利要求1所述的一种换向机构，其特征在于：所述第一棘轮与所述第二棘轮尺寸相同。
6.根据权利要求1所述的一种换向机构，其特征在于：所述第二齿轮与所述第三齿轮尺寸相同。
7.根据权利要求1所述的一种换向机构，其特征在于：所述第一齿圈与所述第三齿圈尺寸相同。
8.根据权利要求1所述的一种换向机构，其特征在于：还包括支座，所述棘轮轴、花键轴、第一花键轴、第一齿圈和第三齿圈分别通过轴承安装固定在所述支座上。
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