CN107035636A - 一种动力输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种动力输出装置，其包括至少两个驱动单元，每个驱动单元均包括主轴、摆动架、棘轮机构、拉绳、悬吊组件、压力组件、同步机构、传动机构及限位机构；两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。本发明利用配重块对摆动架施加的重力，通过棘轮机构将力矩施加于主轴上，为主轴提供转动的力源，利用压力组件产生的压力施加在悬吊组件经拉绳将力源传递至摆动架的另一端，带动驱动单元回复初始状态重复对主轴转动做功，其可实现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

一种动力输出装置

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，其特征在于：包括机架以及安装在机架上的至少两个驱动单元，该两个驱动单元沿机架的长度方向依次排列；

每个驱动单元均包括，

沿机架长度方向延伸并枢接在机架上的主轴，主轴的一端设有主动链轮；

枢接于主轴上的摆动架，摆动架与主轴之间设有棘轮机构，该摆动架包括相对设置的两摆动臂，摆动架的一端设有配重块；

两拉绳，拉绳的一端连接摆动臂的末端并随着摆动臂上下活动，拉绳的另一端固定于机架上；

悬吊在两拉绳底部的悬吊组件，该悬吊组件包括两滚轮、连接两滚轮的轮轴及固定于轮轴中部的锥形螺纹轮；

压力组件，包括一转动架、压力轮及凸轮，所述转动架的一端枢接在两圆柱上以使转动架可绕该枢接点转动，在转动架的自由端连接杆上枢接有一滑轮，所述两圆柱分别套入于两圆柱筒内并可上下活动，在圆柱筒内的上部装设有压簧，该压簧下压在圆柱的顶端，该两圆柱筒固定在机架上，所述压力轮枢接于转动架上，该压力轮底边下压在锥形螺纹轮，所述凸轮经转轴同步联接有第一链轮，凸轮装设于滑轮上方，所述第一链轮通过第一链条与主轴同步联接；

主动链轮与第一链轮的传动比为1∶2至1∶40；

同步机构，包括第一齿轮、第二齿轮及与第二齿轮同步联接的第二链轮，第一齿轮固接于转轴，第一齿轮为部分齿，该第一齿轮与第二齿轮间歇性啮合，所述第二链轮通过第二链条与摆动架同步联接；

传动机构，包括第三齿轮及驱接在机架的第四链轮，该第四链轮还同步固接有第四齿轮，所述第三齿轮固接于第一链轮，该第三齿轮为部份齿，第三齿轮与第四齿轮间歇性啮合，所述第四链轮通过第三链条与压力轮同步联接；

机架上设有限位机构，该限位机构用于限定轮轴只在上下方向和顺着轮轴长方向移动；

该两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。

优选地，所述摆动架的中部固定于轴套，该轴套活动的套接在主轴上，该轴套上还固接有第三链轮。

优选地，所述棘轮机构包括相互配合的棘轮、棘爪及用于装设棘爪的圆环，棘轮设有旋向一致的棘齿，圆环固设于摆动臂上与摆动臂同步联接，所述棘轮与主轴同步联接装设于圆环中心，圆环上围绕棘轮设若干个棘爪，棘爪的中部枢接于圆环上，棘爪的后端与圆环之间设有拉簧，该拉簧用于提供一个使棘爪的前端压紧棘轮的弹性力，每个棘爪应对一个齿槽，棘爪前端与齿槽根部的距离呈均匀变化。

优选地，所述主动链轮上开设有一对定位孔，主轴上设有可沿其轴向来回移动的离合板，主轴与离合板之间设有相互配合的导轨及滑槽，导轨和滑槽的长度方向与主轴的轴向一致，离合板上设有用于推动离合板在主轴上来回移动的拉杆，该离合板上设有一对定位柱，该定位柱可插置于定位孔内以使主轴与主动链轮同步转动。

优选地，所述主动链轮与第一链轮的传动比为1∶3。

优选地，所述压力轮外轮周设有凹槽，该凹槽下压在锥形螺纹轮的螺纹凸边。

优选地，所述第一齿轮部份齿圆心角范围为100度角至180度角。

优选地，所述第三齿轮部份齿圆心角范围为100度角至180度角。

优选地，所述限位机构由固定于机架上的四个挡柱组成，四个挡柱两两一组，两组挡柱分别挡持在轮轴两端的圆周外表面；该限位机构用于限定轮轴只能上下移动及顺着轮轴长度方向移动。

相比于现有技术，本发明带来的有益效果是：

本发明利用配重块的重力对摆动架施加的重力经棘轮机构将力矩传递于主轴上，为主轴提供转动的力源，利用压力组件产生的压力施加于悬吊组件经拉绳将力源传递于摆动架的另一端，带动驱动单元回复初始状态重复循环对主轴做功，其可实现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，本发明可以减小利用对煤炭、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为本发明的一种动力输出装置的整体结构示意图；

图2为本发明的棘轮机构的结构示意图；

图3为本发明的主动链轮与离合板的结构示意图；

图4及图5为图3中A-A向及B-B向的剖面图；

图6a及6b为本发明的限位机构与悬吊组件的结构示意图；

图7为本发明的锥形螺纹轮结构示意图；

图8为本发明的第一链轮与转轴的侧视图；

图9为本发明的凸轮结构示意图；

图10为本发明的第一齿轮与第二齿轮的结构示意图；

图11至图15为本发明的五种工作状态的示意图；

图16为本发明的多个驱动单元的摆动架在某个状态下的侧向投影图。

其中：20、主轴；21、主动链轮；211、定位孔；22、离合板；221、离合外板；222、离合内板；223、定位柱；23，导轨；24、拉杆；30、棘轮机构；31、棘轮；32、棘爪；33、拉簧；34、圆环；10、摆动架； 11、摆动臂；12、连接臂；13、配重块；14、轴套；15、第三链轮；40、拉绳；50，悬吊组件；51、轮轴； 52、滚轮；53、锥形螺纹轮；531、螺纹凸边；100、压力组件；101、转动架；102、压力轮；103、滑轮； 104、第一链条；105、第一链轮；1051、内八角体；1052、螺丝；106、转轴；107凸轮；1071、第一凸边； 1072、第二凸边；108、圆柱；109、圆柱筒；110、压簧；111、传动联接轴；112、第三齿轮；90、同步机构；91、第一齿轮；910、拨齿；92、第二齿轮；920、校正齿；93、第二链轮；94、第二链条；80、传动机构；81、第四齿轮；82、第四链轮；83、第三链条；84、第五链轮；60、限位机构。″

具体实施方式

下面，为使本发明的目的，技术方案及优点更加的清楚明白，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，其为本发明的一种动力输出装置的整体结构示意图，其包括机架(图未示)以及至少两个驱动单元，该两个驱动单元沿着机架的长度方向(即图示中的X向)排列，值得一提的是，驱动单元的数目还可以设为大于两个的数目，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，两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主轴20、、摆动架10、棘轮机构30、拉绳40、悬吊组件50、压力组件100、传动机构80、同步机构90及限位机构60。

请结合参阅图1、图3、图4及图5，主轴20沿机架长度方向延伸并通过轴承枢接在机架上，主轴20 的一端设有主动链轮21，具体的，主动链轮21通过轴承枢接在主轴20上；并且在主动链轮21开设有一对定位孔211，主轴20上设有可沿其轴向来回移动的离合板22，离合板22位于主动链轮21旁边，离合板22上设有一对定位柱223，该定位柱223可插置于定位孔211内，以使主轴20与主动链轮21同步转动；具体在本实施例中，离合板22包括离合内板222及离合外板221。其中，离合内板222与离合外板221之间通过轴承(图中未标示)进行连接，定位柱223设置在离合内板222的相对两侧；离合内板222与主轴 20同步联接关系，具体的，所述主轴20与离合内板222之间设有相互配合的导轨23及滑槽(图中未标示)，导轨23和滑槽的长度方向与主轴20的轴向一致，从而实现了该离合板22可在主轴20上来回滑动，在本实施例中，主轴20上设有一条导轨23，相应的，离合内板222上设有一条滑槽(如图5所示)，机架上设有用于推动离合板22在主轴20上来回移动的拉杆24，具体的，拉杆24的中部铰接在机架上，拉杆24 一端铰接在离合外板221上，通过推动拉杆24的自由端，可实现将离合板22沿着主轴20轴向来回移动的目的(如图3所示)，进而实现主轴20与主动链轮21之间的同步传动或脱离的目的。

请结合参阅图1及图2，所述摆动架10固定于轴套14套接于主轴20，该轴套14上还同步固接有第三链轮15，摆动架10与主轴20之间设有棘轮机构30，该摆动架10包括相对设置的两摆动臂11，两摆动臂11之间通过多根连接臂12进行连接，这些连接臂12还用于确保两摆动臂11之间位置关系的固定；摆动架10左端枢接有配重块13，由此可使配重块13对摆动架10左端施加一个与其重量相等的垂直向下的重力，该配重块13用于驱动主轴20转动提供重力的作用。且配重块13对摆动架10左端产生向下的力矩，大于悬吊组件50、转动架101及压力轮102通过拉绳40对摆动架10右端施加重力，以及驱动主轴20转动所需要的重量。所述棘轮机构30装设于主轴20与每个摆动臂11的联接处，棘轮机构30包括相互配合的棘轮31，棘爪32及用于装设棘爪32的圆环34，所述棘轮31设有旋向一致的棘齿，棘轮31与主轴20同步联接装设于圆环34中心。圆环34则固定在摆动臂11上与摆动臂11同步转动。在圆环34上围绕棘轮31设若干个棘爪32，棘爪32呈长条形，棘爪32的中部枢接在圆环34上，每个棘爪32的前端应对一个齿槽，棘爪32的后端与圆环34之间装设有拉簧33，该拉簧33用于提供一个使棘爪32的前端压紧在棘轮31的弹性力，该拉簧33可以是拉簧(如图2所示)，也可以设置为扭簧及压簧，棘爪32的前端部与齿槽根部的距离呈均匀的变化，也就是说当后一个棘爪32恰好抵推在棘轮31齿槽根部时，前一个棘爪32 与应对的齿槽根部相对有一点距离，如此依次使所有棘爪32与对应齿槽的根部距离逐步均匀的增大设置，由此，可使棘轮31怎么旋转至少总有一个棘爪32的前端部恰好抵推在对应齿槽的根部(如图2所示)，从而确保摆动架10与主轴20同向旋转时实现棘爪32与棘轮31无间隙推动；请再次参阅图2，摆动臂11 逆时针摆动时，棘爪32的前端与齿槽根部相互咬合，拉簧33拉紧棘爪32的后端以防止棘爪32从棘轮31 上脱离，此时，摆动臂11通过棘爪32推动棘轮31转动，从而带动主轴20逆时针旋转，从而完成转动能的传递；当摆动臂11顺时针摆动时，带动棘爪32顺时针转动，棘轮齿的特殊形状可顺利将棘爪32的前端拨开，棘爪32的前端从棘轮31齿背滑过，主轴20的旋转几乎不受到阻碍，主轴20与棘轮31仍然保持逆时针旋转。

所述两拉绳40的一端连接在摆动臂11的右端并可随着摆动臂11上下活动，拉绳40的另一端固定于机架上。

请结合参阅图6a及图7，悬吊组件50悬吊在两拉绳40的底部，该悬吊组件50包括两滚轮52、连接两滚轮52的轮轴51及固定于轮轴51中部的锥形螺纹轮53，所述滚轮52及轮轴51缠绕拉绳的部位均设有绳槽(图未标示)，所述两拉绳40从滚筒10右端向下反时针绕设在对应滚轮52的外表面的绳槽上，并缠绕相应的圈数后继续反时针缠绕于轮轴51设有绳槽的部位，并缠绕相应的圈数后向上固定于机架上，所述滚轮52上设有用于防止拉绳40相对滚轮52滑动的定位钉(图未示)。也可以将滚轮52设置为大小两部份，两拉绳40分别全部缠绕在对应滚轮52大小两部份圆周表面上(如图6b所示)。如此设置其可减小锥形螺纹轮53的体积，从而减小悬吊组件50上下移动的幅度，由此又可减小本发明的整体体积及占用空间，因此可以节省原料及成本。

请参阅图1、图8及图9所述压力组件100包括一转动架101、压力轮102及凸轮107，所述转动架 101的右端通过轴承枢接在两圆柱108上，以使该转动架101可绕该枢接端转动，转动架101的左端连接杆上通过轴承枢接有一滑轮103，所述两圆柱108分别套入于两圆柱筒109内并可在圆柱筒109内上下移动，在两圆柱筒109内的上部装设有压簧110，该压簧110下压在圆柱108的顶端上，两圆柱108向上移动时可对压簧110产生压缩作用，由此使得压簧110对两圆柱108产生一个反向的压力，从而使得压力组件100有一个向下的压力施加在悬吊组件50上，并经拉绳40将力源传递至摆动架10的右端，从而使得摆动架10的右端往下摆动，并能使摆动架10顺时针摆动的速度快于逆时针摆动时驱动主轴20转动的速度。所述两圆柱筒109固定于机架，在圆柱筒109的顶部设有用于调节压簧110压力大小装置(图末标示) 并联接有压力表(图末标示)，用于读取压簧110的压力数值，可以理解的是，该压簧110还可以替换为安装在转动架101右端向下的拉簧。所述压力轮102固接于传动联接轴111，该传动联接轴111通过轴承枢于转动架101左端滑轮103到转动架101右端枢接点之间的中部，传动联接轴111的前端从转动架101 穿出后同步固接有第五链轮84，该压力轮102轮周设有凹槽，凹槽上设有防滑芽，该凹槽下压在锥形螺纹轮53的螺纹凸边531，所述锥形螺纹轮53的外轮周，设有围绕从锥形螺纹轮53的最小部位向最大部位方向顺时针(也可逆时针设置)旋转延伸的螺纹凸边531(如图7所示)，该螺纹凸边531上也设置有防滑芽，当锥形螺纹轮53反时针旋转时，压力轮102会随着锥形螺纹轮53的螺纹凸边531从最低点转向最高点，当锥形螺纹轮53顺时针转动时，压力轮102又从锥形螺纹轮53最高点转到最低点，在此过程中，压力轮102只是随着锥形螺纹轮53转动，不会上下和前后移动，只有锥形螺纹轮53在转动中上下移动和顺着轮轴52的长度方向运动；因此，在锥形螺纹轮53逆时针转动及顺时针转动的工作过程中，转动架101 始终保持在一定高度。所述凸轮107经转轴106同步联接有第一链轮105，凸轮107装设在滑轮103的上方，第一链轮105经第一链条104与主轴20同步联接，也就是第一链轮105经第一链条104与主动链轮 21同步联接，该主动链轮21与第一链轮105的传动比为1∶3，所述转轴106通过轴承枢接在机架上。凸轮 107上设有第一凸边1071及第二凸边1072，第二凸边1072高度小于第一凸边1071高度，并且，第一凸边1071与滑轮103接触转动的角度小于180度，第二凸边应对滑轮103转动的角度大于180度，由此可使两个驱动单元有一个同时对主轴20转动做功的过程，具体的，当主轴20通过主动链轮21经第一链条 104带动第一链轮105反时针转动，进而经转轴106带动凸轮107反时针转动，当凸轮107的第一凸边1071 与滑轮103接触并对转动架101左端向下压，由于压力轮102凹槽下压在锥形螺纹轮53的螺纹凸边531 上的，因此在压力轮102的作用下，转动架101的右端向上移动，使得两圆柱108对压簧110产生压缩作用，同时压簧110对两圆柱108又有一个反向作用力，由此使得转动架101有一个向下的压力通过压力轮 102施加到悬吊组件50上经拉绳40将力源传递至摆动架10的右端，使摆动架10顺时针摆动，从而使摆动架10左端抬高，当凸轮107转动到第一凸边1071与滑轮103分离后，第二凸边1072应对滑轮103并呈分离状态，压力轮107对转动架101的左端没有压力作用，此时在拉绳40上只有转动架101，压力轮 102及悬吊组件50施加的重力。由此使得摆动架10在左端配重块13的重力作用下向下摆动，并通过棘轮机构30将力源施加于主轴20，为主轴20转动做功，当凸轮107转动180度后，此时第二凸边1072还没有转动到与滑轮103分离，此时后一级驱动单元开始进入工作状态对主轴20转动做功，在带动后一级驱动单元开始进入正常工作状态后，前一级驱动单元退出工作状态并进入回归初始状态程序，也就是凸轮107 转动大于180度后，第二凸边1072转动到与滑轮103分离，第一凸边1071与滑轮103接触并对转动架101 左端往下压，使驱动单元进入回归初始状态程序。

同步机构90，包括第一齿轮91、第二齿轮92、与第二齿轮92同步联接的第二链轮93，第二齿轮92 及第二链轮93枢接于机架，该第二链轮93经第二链条94与摆动架10同步联接，也就是第二链轮93经第二链条94与第三链轮15同步连接，所述第一齿轮91同步联接在转轴106的末端，第一齿轮91为部份齿，并且部份齿的圆心角范围为100度角至180度角，该第一齿轮91与第二齿轮92间歇性啮合；该同步机构90用于使驱动单元在回归初始状态时与主轴20实现同步联动作用，具体的，驱动单元对主轴20做功完成一个工作过程后，摆动架10右端在压力组件100经悬吊组件50及拉绳40施加的力源作用下向下摆动，由此带动驱动单元回归初始状态，由于压力组件100对摆动架10右端产生的力源是相对稳定的，也就是说压力组件100产生的力源对摆动架10的转速是相对稳定不变的，但是，主轴20的转速会随着负载端负载大小变化的，也就是当主轴20输出的转动力没有负载或者负载小于设定的功率时，主轴20会相对转动的快，当负载端超出额定的功率时，主轴20会相对转动的慢，本发明在运行中将会出现不协调的运行情况，造成机械停止运转，为此设置同步机构90使驱动单元在回归初始状态中与主轴20实现同步联动关系，由此使得本发明在运行中不受主轴20输出动力的大小而影响整机的运行的协调性能。具体工作，主动链轮21在主轴20的带动下通过第一链条104、第一链轮105及转轴106带动凸轮107及第一齿轮91 反时针转动，使第一凸边1071与滑轮103接触对转动架101左端住下压时，此时第一齿轮91部份齿与第二齿轮92啮合，由此带动第二齿轮92顺时针转动，因第二链轮93与第二齿轮92是同步联接的，使得第二链轮93顺时针转动，由于第二链轮93通过第二链条94与第三链轮15同步连接的，由此使得摆动架10 与主轴20同步联动，当第一齿轮91转动到部份齿与第二齿轮92分离时，驱动单动回归到初始状态，同时第一凸边1071也转动到与滑轮103分离，压力组件100对悬吊组件50施加的压力解除。摆动架10左端在配重块13的重力作用下向下摆动，驱动单元再次进入工作状态对主轴20转动做功。

请结合参阅图10，因第一齿轮91与第二齿轮92间歇性啮合机制，存在卡齿现象的发生，也就是说，第一齿轮91与第二齿轮92不能精准啮合，为此本发明在第一齿轮91的圆周侧壁上设有拨齿910，第二齿轮92的圆周侧壁上设有校正齿920，具体的，当第一齿轮91转动到准备与第二齿轮92啮合时，拨齿910 首先与校正齿920接触，从而拨动第二齿轮92转动，使两齿轮能准确啮合转动，也可以用其它方法使第二齿轮92每次都刚好转动到设定的位置中与第一齿轮91啮合。

请具体参阅图1为使压力轮102与锥形螺纹轮53接触转动更加畅顺，设置有传动机构，该传动机构包括第三齿轮112及枢接于机架上的第四链轮82，该第四链轮82还同步固接有第四齿轮81，所述第三齿轮112同步固接于第一链轮105，第三齿轮112为部份齿，并且部份齿的圆心角范围为100度角至180度角，第三齿轮112与第四齿轮81间歇啮合，第四链轮82通过第三链条83与压力轮102同步联接，也就是第四链轮82通过第三链条83与第五链轮84同步联接，由于第五链轮84会随转动架101有一个很小的上下移动的幅度，因此须在第三链条83上装设一个自动张紧器。具体工作，在驱动单元对主轴20转动完成一次做功过程后，进入回归初始程序，此时主轴20通过主动链轮21经第一链条104带动第一链轮105 逆时转动，使得第三齿轮112及凸轮107同时逆时针转动，在凸轮107的第一凸边1071转动到与滑轮103接触对转动架101左端往下压，第三齿轮112也转动到部份齿与第四齿轮81啮合，使得第四齿轮81及第四链轮82顺时针转动，因第四链轮82通过第三链条83带动第五链轮84顺时针转动，从而使得压力轮102 顺时针转动，由此可使压力轮102下压在螺纹凸边531时对锥形螺纹轮53施加一逆时针的旋转力，使悬吊组件50更易于旋转，当凸轮107的第一凸边1071转动到与滑轮103分离时，第三齿轮112也转动到部份齿与第四齿轮81脱离啮合状态，驱动单元回归到初始状态。也可以不经主轴20提供转动力，在转动架 101上装设一电动机及变速箱，利用电动机经过变速后与压力轮102所需的转速连接于第五链轮84驱动压力轮102转动，该电动机电源可由外部输入。具体的，所述转动架101上装设有变速箱，该变速箱的输入端与电机连接，输出端通过第三链条83与第五链轮84同步连接，该电机电源由外部输入，该电机用于对压力轮102施加一个顺时针及逆时针的转动力，由此可使压力102与锥形螺纹轮53更易于转动，该电机为可正反转的，具体的，在凸轮107的上方装设触碰正反开并关，所述外部电源经正反开关后连接于电机，当凸轮107第一凸边1071与滑轮103接触并对转动架101左端往下压时，凸轮107的第一凸边1071与正反开关分离，使得此时正转电源接通使电机顺时针转动，并经过变速箱变速后与压力轮102相匹配的转速通过第三链条83传递于第五链轮84，从而驱动压力轮102顺时针转动，由此使得锥形螺纹轮53有一个逆时针的旋转力，从而使得悬吊组件50更易于旋转，当凸轮107的第一凸边1071转动到与滑轮103分离时，凸轮107的第一凸边1071与正反开关接触，正转电源断开，反转电源接通使电机逆时针转动，由此对锥形螺纹轮53施加一个顺时针的旋转力。

因第三齿轮112与第四齿轮81间歇性啮合机制，存在卡齿现象的发生，也就是说第三齿轮112与第四齿轮81不能精准啮合，为此本发明在第三齿轮112的圆周侧壁上设有拨齿，第四齿轮81的圆周侧壁上设有校正齿，具体的工作原理可参照以上(请结合参阅图10)所述。

请具体参阅图6a，所述限位机构60装设于机架上，该限位机构60用于限定轮轴51只在上下方向和顺着轮轴51长度方向移动，具体的，限位机构60由固定于机架上的四个挡柱组成，四个挡柱两两一组，两组挡柱分别挡持在轮轴51两端的外圆周表面。

请参阅图11至图15，其为本发明在五种不同工作状态的示意：

其中，图11为驱动单元初始进入工作状态示意图，图12及图13为驱动单元处在工作状态中，图14 为驱动单元退出工作状态中，图15为驱动单元回归初始状态中，两个驱动单元的凸轮107在机架上呈180 度角的错开排列安装，使两个驱动单元的摆动架10从侧面看呈如图16所示，以第一驱动单元处在图11 状态时，第二驱动单元则处于图13状态，并且图13状态中的第二驱动单元处于对主轴转动做功当中，使本发明完成安装后即具有自动运行功能。

本发明在正常运转时，离合板22的定位柱223插置于主动链轮21的定位孔211内，此时主轴20与主动链轮21是同步联接的关系；

其中，以图11状态驱动单元来说明本发明的工作原理：

以驱动单元对主轴20转动做一次功，摆动架10摆动63°，凸轮107转动189。主动链轮21与第一链轮105的传动比1∶3，第一凸边1071与滑轮103接触转动角度为171度，第二凸边1072应对滑轮103 转动角度为189度为例，初始状态时，驱动单元处于如图11所示的状态，此时，凸轮107的第二凸边1072 应对滑轮103并呈分离状态，在摆动架10的右端只有拉绳40施加的悬吊组件50及转动架101、压力轮 102所产生重量。摆动架10左边配重块13的重力大于拉绳40对摆动架10右端的拉力以及摆动架10左边往下摆动时驱动主轴20旋转时所需要的重量，因此，摆动架10左端在配重块13的重力作用下向下摆动，从而使得摆动臂11带动圆环34反时针转动，由此带动棘爪32推动棘轮31反时针转动，由于棘轮31与主轴20是同步联接的，棘轮31又带动主轴20反时针转动，从而使主轴20对外输出动力，与此同时，在摆动架10左边往下摆动右端抬高时，使两拉绳40向上移动，由此带动悬吊组件50顺时针转动，并在转动中向上移动以及顺着轮轴51长度方向运动，当驱动单元运行到图12状态时，摆动架10摆动了33°，并且摆动架10也通过棘轮机构30驱动主轴20逆时针转动了33°，同时，因主动链轮21与第一链轮105 传动比为1∶3，也就是主动链轮21转动一圈可通过第一链条104带动第一链轮105转动三圈，使得主轴20 通过主动链轮21、第一链条104、第一链轮105及转轴106驱动凸轮107、第三齿轮112及第一齿轮91反时针旋转了99°(第三齿轮112及第一齿轮91属于空转状态)，驱动单元继续从图12向图13状态运行，在摆动架10的左边下摆到图13状态时，摆动架10全程摆动了60°，同时，摆动架10也通过棘轮机构 30驱动主轴20转动了60°，凸轮107、第三齿轮112及第一齿轮91转动了180°，此时，处在后一级的驱动单元开始进入工作状态，驱动单元继续从图13向图14状态运行，在从图13至图14的过程中，此驱动单元则与后一级驱动单元共同对主轴20做功，在驱动单元运行到图14状态时，摆动架10全程摆动了63°，同时，摆动架10也通过棘轮机构30驱动主轴20转动了63°，凸轮107、第三齿轮112及第一齿轮91转动了189°，凸轮107的第二凸边1072与滑轮103分离，第一凸边1071与滑轮103接触并把转动架101左端往下压，同时，第一齿轮91部份齿与第二齿轮92啮合使摆动架10与主轴20是同步联动关系，第三齿轮112部份齿也同时与第四齿轮81啮合，至此，驱动单元停止对主轴20转动做功，主轴20在后面驱动单元的驱动下继续逆时针转动。此时由于凸轮107对转动架101左端的压迫下，使得转动架101的右端在压力轮102的作用下向上移动，由此使得圆柱108对压簧110产生压缩作用，同时压簧110也对圆柱108产生一个反向的压力，从而使转动架101有一个向下的压力通过压力轮102施加在悬吊组件50上，经拉绳40将力源传递到摆动架10的右端。由于压力轮102是枢接在转动架101的中部，也就是转动架101 左端滑轮103到转动架101右端枢接点之间的中部，因此，此时压力组件100对悬吊组件50施加了两倍压簧110所产生的压力，也就是说在压簧110产生的压力为G时，此时悬吊组件50所承受的压力大于两 G(包括转动架101压力轮102施加的重量)。因此，在左右两边的拉绳40都有一个大于一G的向下拉力，同时两拉绳40也有一个向上的反向拉力，由于拉绳40的右段(从轮轴51到机架固定点)固定在机架上，由此两个向下向上的拉力是相等的。在拉绳40的左段(从滚轮52到摆动架10右端)，由于是连接在摆动架10右端上的，并且摆动架10不是固定不动的，只要摆动架10右端向下的拉力大于摆动架10 左端配重块13产生的阻力，摆动架10右端即向下摆动。因此，摆动架10右端产生向下的拉力大于摆动架10左端配重块13的重力时，摆动架10有一个向下摆动的趋势，并在压力轮102顺时针的转动力对螺纹凸边531的作用下，锥形螺纹轮53、滚轮52及轮轴51上有一个反时针的旋转势力，从而使得锥形螺纹轮53、滚轮52及轮轴51反时旋转，并在转动中向下移动并顺着轮轴51长度方向运动，从而带动摆动架10右边向下摆动使左边抬高，在此过程中，由于滚轮52是与轮轴51及锥形螺纹轮53是同步联接的，因此，锥形螺纹轮53也是随着轮轴51在转动中下移的，并且在转动下移中螺纹凸边531与压力轮102凹槽的接触点逐步增大，即是从轮轴51的中心点至螺纹凸边531与压力轮102凹槽的接触点，会随着下移在转动中逐步增大，并且与下移高度是同等的，也就是说轮轴51的中心点向下移动了多少，同时带动锥形螺纹53在下移转动中使螺纹凸边531与压力轮102凹槽的接触点增大了多少，使转动架101在锥形螺纹轮53的作用下不往下移动，第一凸边1071对滑轮103保持在下压状态(如图15所示)。由此可使压力组件100始终有一个向下的压力施加在悬吊组件50上，并经拉绳40将力源传递到摆动架10的右端，使摆动架10右端与悬吊组件50同时向下摆动，左端抬高，与此同时，在摆动架10顺时针摆动时，由于棘轮机构30的单向驱动性能，此时主轴20在后续驱动单元的驱动下带动棘轮31继续逆时针转动，摆动架 10则带动棘爪32顺时针转动，棘爪32的前端从棘轮31齿背滑过，当凸轮107在主轴20的驱动下转动了 180°后，使得第一凸边1071与滑轮103分离，第二凸边1072应对滑轮103并呈分离状态，转动架101 左端失去被下压状态，压力组件100施加有悬吊组件50压力解除，在摆动架10右端只有拉绳40施加的悬吊组件50及转动架101压力轮102所产生的重力，同时第一齿轮91转动到部份齿与第二齿轮92脱离啮合驱动状态，第三齿轮112部份齿也同时与第四齿轮81脱离啮合，至此，驱动单元回归到初始状态并又成了后一级驱动单元并在配重块13的重力作用下摆动架10左端向下摆动，驱动单元再次进入对主轴20 转动做功，重复以上工作过程。如此反复循环，使得在两个驱动单元的相互配合下，主轴20得以持续的转动并对外输出动力。

本发明两个驱动单元的主轴20沿着机架的长度方向(即X向)依次排列并同步联接，所述主轴20实际上可设置为一条，两个驱动单元共用该主轴20。

请参阅图8，作为进一步的改进，除了上述两个驱动单元，还可设置一个空闲驱动单元，当上述两个驱动单元的其中一个出现故障需要维修时，暂停该驱动单元，并启动所述空闲驱动单元便可，由此可使不需整体停机，具体的实现方式是：所述第一链轮105设有内八角体1051，转轴106的该端设为八面体，且转轴106的八面体可插置于第一链轮105的内八角体1051内，同时，在第一链轮105内八角体1051上边缘开设有螺丝孔(图中未标示)，螺丝孔内有一螺丝1052，螺丝1052抵接于所述转轴106八面体的其中一个面上，从而使转轴106与第一链轮105实现固定关系；当有驱动单元需要检修保养时，松开螺丝1052，把第一链轮105从转轴106的八面体退出，然后调节空闲驱动单元的转轴106，使其凸轮107的角度与摆动架10的角度与暂停的驱动单元的角度保持一致即可，再将第一链轮105装回转轴106八面体将螺丝1052 拧紧固定，将空闲驱动单元的离合板22上的定位柱223推入主动链轮21的定位孔211，即可启动该空闲驱动单元，然后将需要检修驱动单元的离合板22，通拉杆24将离合板推离主动链轮21，使定位柱223从定位孔211内退出，便可完成暂停待修驱动单元，检修后又可作为新的空闲驱动单元，用于替换新的故障驱动单元。

综上所述，本发明利用配重块13对摆动架10左端产生的重力通过棘轮机构30将力矩施加于主轴20 上，为主轴20提供转动的力源，利用压力组件100产生的压力经悬吊组件50及拉绳40将力源以传递的方式施加在摆动架10的右端，带动驱动单元回归到初始状态，重复循环对主轴20转动做功，由此可使在两个驱动单元的相互配合下，本发明得以周而复始的转动，从而实现在无其他动力或其他动力较小的情况下，使主轴20持续地转动，从而对外输出转动动力，因此，本发明可以减小利用煤炭、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。

根据上述原理，还可制作各种大小不等的，用于观赏性的，适合各种场合工艺品，使本发明的利用价值发挥最大的经济效益。

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。

Claims (9)

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两个驱动单元，该两个驱动单元沿机架的长度方向依次排列；

沿机架长度方向延伸并枢接在机架上的主轴，主轴的一端设有主动链轮；

枢接于主轴上的摆动架，摆动架与主轴之间设有棘轮机构，该摆动架包括相对设置的两摆动臂，摆动架的一端设有配重块；

两拉绳，拉绳的一端连接摆动臂的末端并随着摆动臂上下活动，拉绳的另一端固定于机架上；

悬吊在两拉绳底部的悬吊组件，该悬吊组件包括两滚轮、连接两滚轮的轮轴及固定于轮轴中部的锥形螺纹轮；

压力组件，包括一转动架、压力轮及凸轮，所述转动架的一端枢接在两圆柱上以使转动架可绕该枢接点转动，在转动架的自由端连接杆上枢接有一滑轮，所述两圆柱分别套入于两圆柱筒内并可上下活动，在圆柱筒内的上部装设有压簧，该压簧下压在圆柱的顶端，该两圆柱筒固定在机架上，所述压力轮枢接于转动架上，该压力轮底边下压在锥形螺纹轮，所述凸轮经转轴同步联接有第一链轮，凸轮装设于滑轮上方，所述第一链轮通过第一链条与主轴同步联接；

主动链轮与第一链轮的传动比为1∶2至1∶40；

同步机构，包括第一齿轮、第二齿轮及与第二齿轮同步联接的第二链轮，第一齿轮固接于转轴，第一齿轮为部分齿，该第一齿轮与第二齿轮间歇性啮合，所述第二链轮通过第二链条与摆动架同步联接；

传动机构，包括第三齿轮及驱接在机架的第四链轮，该第四链轮还同步固接有第四齿轮，所述第三齿轮固接于第一链轮，该第三齿轮为部份齿，第三齿轮与第四齿轮间歇性啮合，所述第四链轮通过第三链条与压力轮同步联接；

机架上设有限位机构，该限位机构用于限定轮轴只在上下方向和顺着轮轴长方向移动；

该两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：所述摆动架的中部固定于轴套，该轴套活动的套接在主轴上，该轴套上还固接有第三链轮。

3.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：所述棘轮机构包括相互配合的棘轮、棘爪及用于装设棘爪的圆环，棘轮设有旋向一致的棘齿，圆环固设于摆动臂上与摆动臂同步联接，所述棘轮与主轴同步联接装设于圆环中心，圆环上围绕棘轮设若干个棘爪，棘爪的中部枢接于圆环上，棘爪的后端与圆环之间设有拉簧，该拉簧用于提供一个使棘爪的前端压紧棘轮的弹性力，每个棘爪应对一个齿槽，棘爪前端与齿槽根部的距离呈均匀变化。

4.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：所述主动链轮上开设有一对定位孔，主轴上设有可沿其轴向来回移动的离合板，主轴与离合板之间设有相互配合的导轨及滑槽，导轨和滑槽的长度方向与主轴的轴向一致，离合板上设有用于推动离合板在主轴上来回移动的拉杆，该离合板上设有一对定位柱，该定位柱可插置于定位孔内以使主轴与主动链轮同步转动。

5.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：所述主动链轮与第一链轮的传动比为1∶3。

6.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：所述压力轮外轮周设有凹槽，该凹槽下压在锥形螺纹轮的螺纹凸边。

7.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：所述第一齿轮部份齿圆心角范围为100度角至180度角。

8.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：所述第三齿轮部份齿圆心角范围为100度角至180度角。

9.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于：所述限位机构由固定于机架上的四个挡柱组成，四个挡柱两两一组，两组挡柱分别挡持在轮轴两端的圆周外表面；该限位机构用于限定轮轴只能上下移动及顺着轮轴长度方向移动。