CN108506451A - 一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构 - Google Patents

Abstract

本发明一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，利用来自外界上下或左右无规则大小幅度的直线运动的动力，通过在滑动外套管(10)内套置可旋转的外旋管(1)，外旋管(1)内套置可旋转的内旋管(2)，各内外旋管(2、1)内分别设置有各自的从动小拉轮(13)、主动小拉轮(12)和从动大拉轮(16)、主动大拉轮(15)及弹簧(14)，并在外套管盖(17)中心设置穿过外旋管(1)和内旋管(2)，构成由外来上下或左右任意运动幅度的直线运动的动力对螺旋形推杆(3)拉出和推进产生推杆(3)对内旋管(2)和外旋管(1)产生两个不同方向的圆周旋转，实现将任意运动幅度的直线运动转换为圆周旋转，推动做功机械做功。

Description

一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构

技术领域

本发明为一种运动形式的转换结构，特别是一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，属转换结构新发明。

背景技术

对于运动形式的转换，日前都是采用由圆周旋转方式转换为直线运动方式，或是由直线运动方式转换为圆周旋转，然而，不论是圆周转换为直线或是直线转换为圆周，其主动方均受运动幅度大小的限制，构成死板的纯机械转换，在某些场合就行不通，比如，要将一个直线运动的形式转换为圆周旋转，现有技术都是采用在直线运动的主动物件与圆周旋转的从动物件上设置连杆机构实现，这就需要主动物件的运动幅度(即来回运动的距离)与从动物件的半径事先设计好(即死板的机械运动)，在操作过程中，如果主动物件的运动幅度比事先设计的幅度小，哪怕是小一点点，连杆在从动物件的半径上就过不去，如果主动物件的运动幅度比事先设计的幅度大，哪怕是大一点点，连杆在从动物件的半径上也过不去，均受到运动幅度的限制，这就造成了在某些场合上不可用，比如，要想利用海洋波的上下起伏波动产生的直线运动来推动发电机发电，因为海洋波的上下起伏的幅度是千变万化的，因此就难以实现。因此，研究一种不受主动物件运动幅度大小限制，均能达到推动从动物件做功的装置，意义重大，很有必要。

发明内容

本发明为解决现有技术对主动直线运动转换为从动圆周旋转受直线运动幅度限制的缺陷，发明出一种任意随主动的直线运动幅度均能产生对圆周旋转，不受幅度大小限制的转换装置，只要主动方有动，就能实现从动方圆周旋转做功的一种不受运动幅度限制的由直线转换为旋转的转换结构，其采取的技术方案是：

一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，主要包含推杆、内旋管、外旋管、滑动外套管以及构成两个来自外界不受幅度大小限制的上下直线运动转换为两个不同方向旋转的主动小拉轮、从动小拉轮和主动大拉轮、从动大拉轮、弹簧及其固定套管和双向转换齿轮箱、方形连接轴、底座，其特征在于：来自外界上下或左右无规则大小幅度的直线运动的动力，由衔接件通过方形连接轴、穿心轴销与电焊固定在滑动外套管前端的滑动外套管盖中间两边的夹板连接，并由滑动外套管，呈可随外界直线运动幅度进、出套置在固定在齿轮箱壳体上的固定套管外，固定套管内套置可旋转的外旋管，外旋管内套置可旋转的内旋管，内旋管和外旋管后端直接伸入双向转换齿轮箱内，各内外旋管前端管口内分别设置有各自的从动小拉轮、主动小拉轮和从动大拉轮、主动大拉轮及弹簧，并且，由固定在滑动外套管的外套管盖中心的螺旋形推杆穿过外旋管的从动大拉轮、主动大拉轮和内旋管的从动小拉轮、主动小拉轮，构成由外来上下或左右任意运动幅度的直线运动的动力对推杆产生一个按拉出方向和推进方向的动力，形成推杆对内旋管产生一个顺时针和对外旋管产生一个逆时针的两个不同方向的圆周旋转，并经双向转换齿轮箱转换为同一个方向旋转并变速，实现将任意运动幅度的直线运动转换为圆周旋转，推动做功机械做功的一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构；

推杆，由一端一小段圆形推杆头加工有螺丝杆和另一端一大段由扁平面、侧面扭曲加工成长螺旋节距的环绕式螺旋状扁平体的长直条推杆，并由螺丝杆、螺母将推杆固定在滑动外套管的闷头盖中间，形成螺旋状扁平体悬置延伸插入外旋管和内旋管的各拉轮内，实现螺旋状长直条推杆随滑动外套管的拉出和推进驱动内旋管和外旋管朝两个不同的方向旋转；

主动大拉轮、从动大拉轮和主动小拉轮、从动小拉轮，分别按其大小设置在外旋管和内旋管内，其中：内旋管内的从动小拉轮和外旋管内的从动大拉轮各自圆中心，加工有可供推杆松动套置的推杆轴孔，且在一平面加工有若干个斜向凹陷齿及圆周边加工有若干与各自内外旋管紧固的紧固锥孔；各主动大小拉轮各自圆中心，加工有松动套置推杆的螺旋状扁平体的扁平长孔及其该扁平长孔两边的喇叭口，各主动大小拉轮的一平面加工有若干与各自从动轮斜向凹陷齿相对应齿合的斜向凸出齿，且设置在内旋管内的斜向凹陷齿和斜向凸出齿与外旋管内的斜向凹陷齿和斜向凸出齿的齿的方向相反，由推杆在各扁平长孔内的拉出、推进和在弹簧的作用下，形成驱动内旋管和外旋管产生两个朝各自不同的方向旋转；

内旋管和外旋管，分别在内旋管的前端口内，沿内旋管内孔加工有按凹陷台阶形成装置从动小拉轮的内旋管凹陷孔，在外旋管1的前端口内，沿外旋管内孔加工有按凹陷台阶形成装置外旋管2从动大拉轮的外旋管凹陷孔，以及与各自从动大小拉轮的若干紧固锥孔相对应的内螺牙孔和定位各自弹簧的卡簧的卡簧槽，由锥紧螺丝将其锥紧固定，并在外旋管的后端口外，加工有与双向转换齿轮箱内齿轮相配套的外旋管齿和内旋管的后端，设置有与双向转换齿轮箱中齿轮齿相吻合的齿轮齿的齿轮；

固定套管，由管内外分别精加工成可滑动套置外旋管的固定套管内孔和滑动外套管的外圆体及其一端与法兰由电焊固定组成，并由法兰加工有若干螺丝孔与齿轮箱壳体由螺丝固定；

滑动外套管，由管内加工有与固定套管的外圆体精密套置的滑动外套管内孔，滑动外套管的一端口内，紧密套置有圆中心加工有与推杆的螺丝杆连接并由螺母加固的穿心内螺牙孔的闷头盖，同一端口外，套置有外套管盖，由该套管盖周边加工有若干与滑动外套管贯通的螺丝孔和与闷头盖与其对应的内螺牙孔，由螺丝紧固固定，并在外套管盖中心，由电焊固定有与方形连接轴由穿心轴销连接的两片对置的夹板。

本发明解决了现有技术对主动直线运动转换为从动圆周旋转受直线运动幅度限制的缺陷，发明出一种任意随主动的直线运动幅度均能产生对圆周旋转，不受幅度大小限制的转换装置，只要主动方有动，就能实现从动方圆周旋转做功的一种不受运动幅度限制的由直线转换为旋转的转换结构，对于自然界中存在的上下或左右无规则的直线运动动能，如海洋波的上下起伏波动转换为圆周旋转获得利用，其意义重大，值得推广应用。

附图说明

附图1为整体结构示意图；

附图2为推杆结构示意图，其中：a为毛坯图，b为正面图，c为侧面图；

附图3为主动大小拉轮与从动大小拉轮组合结构示意图，其中：a为主动小拉轮和从动小拉轮组合结构示意图，a1为从动小拉轮结构示意图，a2为主动小拉轮结构示意图，a3为a1的左视图，a4为a2的右视图；b为主动大拉轮和从动大拉轮组合结构示意图，b1为从动大拉轮结构示意图，b2为主动大拉轮结构示意图，b3为b1的左视图，b4为b2的右视图；

附图4为内旋管和外旋管结构示意图，其中：a为内旋管结构示意图，a1为平面剖视图，a2为左视图；b为外旋管结构示意图，b1为平面剖视图，b2为左视图；

附图5为固定套管结构示意图，其中：a为平面视图，b为左视图；

附图6为滑动外套管结构示意图，其中：a为平面视图，b为左视图；

附图标号说明：

附图1中：1、为外旋管，2、为内旋管，3、为推杆，4、为齿轮，5、为齿轮齿，6、为外旋管齿，7、为双向转换齿轮箱，8、为齿轮箱壳体，9、为固定套管，10、为滑动外套管，11、为卡簧，12、为主动小拉轮，13、为从动小拉轮，14、为弹簧，15、为主动大拉轮，16、为从动大拉轮，17、为外套管盖，18、为夹板，19、为穿心轴销，20、为方形连接轴，21、为喇叭孔，22、为底座，23、为衔接件，24、为拉出方向，25、为推进方向，26、为螺母，27、为闷头盖，28、为螺丝，29、为锥紧螺丝，30、为卡簧槽，31、为法兰；

附图2中：32、为螺丝杆，33、为推杆头，34、为扁平面，35、为侧面，36、为螺旋状扁平体，37、为长螺旋节距；

附图3中：38、为推杆轴孔，39、为斜向凹陷齿，40、为齿斜坡面，41、为内凹直齿面，42、为紧固锥孔，43、为斜向凸出齿，44、为扁平长孔，45、为喇叭口；

附图4中：46、为内螺牙孔，47、为凹陷台阶，48、为内旋管凹陷孔，49、为内旋管内孔，50、为外旋管凹陷孔，51、为外旋管内孔；

附图5中：52、为固定套管内孔，53、为外圆体，54、为螺丝孔；

附图6中：55、为滑动外套管内孔，56、为穿心内螺牙孔。

具体实施方式

下面结合说明书附图及特征标号对本发明内容进一步说明：

一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，按附图1，主要包含推杆3、内旋管2、外旋管1、滑动外套管10以及构成两个来自外界不受幅度大小限制的上下直线运动转换为两个不同方向旋转的主动小拉轮12、从动小拉轮13和主动大拉轮15、从动大拉轮16、弹簧14及其固定套管9和双向转换齿轮箱7、方形连接轴20、底座22，其特征在于：来自外界上下或左右无规则大小幅度的直线运动的动力，由衔接件23通过方形连接轴20、穿心轴销19与电焊固定在滑动外套管10前端的滑动外套管盖17中间两边的夹板18连接，并由滑动外套管10，呈可随外界直线运动幅度进、出套置在固定在齿轮箱壳体8上的固定套管9外，固定套管9内套置可旋转的外旋管1，外旋管1内套置可旋转的内旋管2，内旋管2和外旋管1后端直接伸入双向转换齿轮箱7内，各内外旋管(2、1)前端管口内分别设置有各自的从动小拉轮13、主动小拉轮12和从动大拉轮16、主动大拉轮15及弹簧14，并且，由固定在滑动外套管10的外套管盖17中心的螺旋形推杆3穿过外旋管1的从动大拉轮16、主动大拉轮15和内旋管2的从动小拉轮13、主动小拉轮12，构成由外来上下或左右任意运动幅度的直线运动的动力对推杆3产生一个按拉出方向24和推进方向25的动力，产生推杆3对内旋管2产生一个顺时针和对外旋管1产生一个逆时针的两个不同方向的圆周旋转，并经双向转换齿轮箱7转换为同一个方向旋转并变速，实现将任意运动幅度的直线运动转换为圆周旋转，推动做功机械做功的一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构；

推杆3，按附图2，由一端一小段圆形推杆头33加工有螺丝杆32和另一端一大段由扁平面34、侧面35扭曲加工成长螺旋节距37的环绕式螺旋状扁平体36的长直条推杆，并按附图1，将螺丝杆32由螺母26固定在滑动外套管10的闷头盖27中间，形成螺旋状扁平体36悬置延伸插入外旋管1和内旋管2的各拉轮内，实现螺旋状长直条推杆3随滑动外套管10的拉出和推进驱动内旋管2和外旋管1朝两个不同的方向旋转；

主动大拉轮15、从动大拉轮16和主动小拉轮12、从动小拉轮13，按附图3分别按其大小设置在外旋管1和内旋管2内，其中：内旋管2内的从动小拉轮13和外旋管1内的从动大拉轮16各自圆中心，加工有可供推杆3松动套置的推杆轴孔38，且在一平面加工有若干个斜向凹陷齿39及圆周边加工有若干与各自内外旋管2、1紧固的紧固锥孔42；各主动大小拉轮15、12各自圆中心，加工有松动套置推杆3的螺旋状扁平体36的扁平长孔44及其该扁平长孔两边的喇叭口45，各主动大小拉轮15、12的一平面加工有若干与各自从动轮斜向凹陷齿39相对应齿合的斜向凸出齿43，且设置在内旋管2内的斜向凹陷齿39和斜向凸出齿43与外旋管1内的斜向凹陷齿39和斜向凸出齿43的齿的方向相反，由推杆3在各扁平长孔44内的拉出、推进和在弹簧14的作用下，形成驱动内旋管2和外旋管1产生两个朝各自不同的方向旋转；

内旋管2和外旋管1，按附图4，分别在内旋管2的前端口内，沿内旋管内孔49加工有按凹陷台阶47形成装置从动小拉轮13的内旋管凹陷孔48，在外旋管1的前端口内，沿外旋管内孔51加工有按凹陷台阶47形成装置外旋管2从动大拉轮16的外旋管凹陷孔50，以及与各自从动大小拉轮16、13的若干紧固锥孔42相对应的内螺牙孔46和定位各自弹簧14的卡簧11的卡簧槽30，由锥紧螺丝29将其锥紧固定，并在外旋管1的后端口外，加工有附图1中，与双向转换齿轮箱7内齿轮相配套的外旋管齿6和内旋管2的后端，设置有与双向转换齿轮箱7中齿轮齿相吻合的齿轮齿5的齿轮4；

固定套管9，按附图5，由管内外分别精加工成可滑动套置外旋管1的固定套管内孔52和滑动外套管10的外圆体53及其一端与法兰31由电焊固定组成，并由法兰加工有若干螺丝孔54与附图1中齿轮箱壳体8由螺丝28固定；

滑动外套管10，按附图6，由管内加工有与固定套管9的外圆体53精密套置的滑动外套管内孔55，滑动外套管10的一端口内，紧密套置有圆中心加工有附图1中与推杆3的螺丝杆32连接并由螺母26加固的穿心内螺牙孔56的闷头盖27，同一端口外，套置有外套管盖17，由该套管盖周边加工有若干与滑动外套管10贯通的螺丝孔54和与闷头盖27与其对应的内螺牙孔46，由螺丝28紧固固定，并在外套管盖17中心，由电焊固定有与方形连接轴20由穿心轴销19连接的两片对置的夹板18。

本发明一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，利用来自外界上下或左右无规则大小幅度的直线运动的动力，采用通过在滑动外套管10内套置可旋转的外旋管1，外旋管1内套置可旋转的内旋管2，各内外旋管2、1内分别设置有各自的从动小拉轮13、主动小拉轮12和从动大拉轮16、主动大拉轮15及弹簧(14)，并通过螺旋状的扁形体36的推杆3，穿过与设置在内旋管2内各自的从动小拉轮13、主动小拉轮12和外旋管1的从动大拉轮16、主动大拉轮15，由推杆3的扁形体36，与内旋管2内的主动小拉轮12和外旋管1的主动大拉轮15的扁平长孔44，形成直线运动幅度不受限制的：推杆3拉出时，这时由于外旋管1内的主动大拉轮15与从动大拉轮16两个齿的齿斜坡面40相对应而滑过，旋管2内的主动小拉轮12与从动小拉轮13两个齿的直齿面41相对应而驱动内旋管2朝顺时针方向旋转；推杆3推进时，这时由于内旋管2内的主动小拉轮12与从动小拉子轮13两个齿的齿斜坡面40相对应而滑过，外旋管1内的主动大拉轮15与从动大拉轮16两个齿的内凹直齿面41相对应而驱动外旋管1朝逆时针方向旋转，并且不论推杆3的拉出或推进的直线行程长短，均能形成内旋管2和外旋管1产生朝两个不同方向的旋转，然后通过双向转换齿轮箱7，获得同一个方向的圆周旋转，实现直线运动方式转换为圆周旋转方式，解决了现有技术将直线运动方式转换为圆周旋转受直线运动幅度限制的缺陷，可以随心所欲地将大自然中如海洋波无规则的漂浮上下波动，转换为圆周旋转转动动力，用来发电或推动其它机械作业做功的利用。并且本发明结构简单，原材料普通，加工制作易于实现，属运动形式转换新发明，值得推广应用。

Claims (6)

1.一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，主要包含推杆(3)、内旋管(2)、外旋管(1)、滑动外套管(10)以及构成上下直线运动转换为两个不同方向旋转的主动小拉轮(12)、从动小拉轮(13)和主动大拉轮(15)、从动大拉轮(16)、弹簧(14)及其固定套管(9)和双向转换齿轮箱(7)、方形连接轴(20)、底座(22)，其特征在于：来自外界上下或左右无规则幅度的直线运动的动力，由衔接件(23)通过方形连接轴(20)与固定在滑动外套管(10)前端的滑动外套管盖(17)连接，并由滑动外套管(10)，呈可随外界直线运动幅度进、出套置在固定在齿轮箱壳体(8)上的固定套管(9)外，固定套管(9)内套置可旋转的外旋管(1)，外旋管(1)内套置可旋转的内旋管(2)，各内外旋管(2、1)内分别设置有各自的从动小拉轮(13)、主动小拉轮(12)和从动大拉轮(16)、主动大拉轮(15)及弹簧(14)，并且，由固定在滑动外套管(10)的外套管盖(17)中心的螺旋形推杆(3)穿过外旋管(1)的从动大拉轮(16)、主动大拉轮(15)和内旋管(2)的从动小拉轮(13)、主动小拉轮(12)，构成由外来上下或左右任意运动幅度的直线运动的动力对推杆(3)拉出和推进产生推杆(3)对内旋管(2)和外旋管(1)产生两个不同方向的圆周旋转，并经双向转换齿轮箱(7)转换为同一个方向旋转并变速，实现将任意运动幅度的直线运动转换为圆周旋转，推动做功机械做功。

2.按权利要求1所述的一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，其特征在于：推杆(3)，由一端一小段圆形推杆头(33)加工有螺丝杆(32)和另一端一大段由扁平面(34)、侧面(35)扭曲加工成长螺旋节距(37)的环绕式螺旋状扁平体(36)的长直条推杆，并由螺丝杆(32)、螺母(26)将推杆(3)固定在滑动外套管(10)的闷头盖(27)中间，形成螺旋状扁平体(36)悬置延伸插入外旋管(1)和内旋管(2)的各拉轮内。

3.按权利要求1所述的一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，其特征在于：主动大拉轮(15)、从动大拉轮(16)和主动小拉轮(12)、从动小拉轮(13)，分别按其大小设置在外旋管(1)和内旋管(2)内，其中：内旋管(2)内的从动小拉轮(13)和外旋管(1)内的从动大拉轮(16)各自圆中心，加工有可供推杆(3)松动套置的推杆轴孔(38)，且在一平面加工有若干个斜向凹陷齿(39)及圆周边加工有若干与各自内外旋管(2、1)紧固的紧固锥孔(42)；各主动大小拉轮(15、12)各自圆中心，加工有松动套置推杆(3)的螺旋状扁平体(36)的扁平长孔(44)及其该扁平长孔两边的喇叭口(45)，且在一平面加工有若干与各自从动轮斜向凹陷齿(39)相对应齿合的斜向凸出齿(43)，且设置在内旋管(2)内的斜向凹陷齿(39)和斜向凸出齿(43)；且两内外旋管(1、2)内的斜向凹陷齿(39)和斜向凸出齿(43)的方向相反，由推杆(3)在各扁平长孔(44)内的拉出、推进和在弹簧(14)的作用下，形成驱动内旋管(2)和外旋管(1)产生两个朝各自不同的方向旋转。

4.按权利要求1或3所述的一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，其特征在于：内旋管(2)和外旋管(1)，分别在内旋管(2)的前端口内，沿内旋管内孔(49)加工有按凹陷台阶(47)形成装置从动小拉轮(13)的内旋管凹陷孔(48)，在外旋管(1)的前端口内，沿外旋管内孔(51)加工有按凹陷台阶(47)形成装置外旋管(2)从动大拉轮(16)的外旋管凹陷孔(50)，以及与各自从动大小拉轮(16、13)的若干紧固锥孔(42)相对应的内螺牙孔(46)和定位各自弹簧(14)的卡簧(11)的卡簧槽(30)，由锥紧螺丝(29)将其锥紧固定，并在外旋管(1)的后端口外，加工有与双向转换齿轮箱(7)内齿轮相配套的外旋管齿(6)和内旋管(2)的后端，设置有与双向转换齿轮箱(7)中齿轮齿相吻合的齿轮齿(5)的齿轮(4)。

5.按权利要求1所述的一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，其特征在于：固定套管(9)，由管内外分别精加工成可滑动套置外旋管(1)的固定套管内孔(52)，和滑动外套管(10)的外圆体(53)及其一端与法兰(31)由电焊固定组成，并由法兰加工有若干螺丝孔(54)与齿轮箱壳体(8)由螺丝(28)固定。

6.按权利要求1或2所述的一种不受运动幅度限制的直线转换为旋转的转换结构，其特征在于：滑动外套管(10)，由管内加工有与固定套管(9)的外圆体(53)精密套置的滑动外套管内孔(55)，滑动外套管(10)的一端口内，紧密套置有闷头盖(27)，同一端口外，套置有外套管盖(17)，并由该套管盖周边加工有若干与滑动外套管(10)贯通的螺丝孔(54)和与闷头盖(27)与其对应的内螺牙孔(46)，由螺丝(28)紧固固定，并在外套管盖(17)中心，由电焊固定有与方形连接轴(20)由穿心轴销(19)连接的两片对置的夹板(18)。