CN110080962A - 杠杆式动力转换系统 - Google Patents
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Abstract
一种杠杆式动力转换系统，包括底座，在底座上设置两组齿轮组，在齿轮组中，动力轮通过单向传动装置安装到转轴上，两组齿轮组中、动力轮的动力输出旋转方向相异，由杠杆驱动两组齿轮组旋转，可以实现两组齿轮组不间断地交替输出动能，齿轮组通过动能输出组件实现动能输出以及动能转换。本发明采用杠杆驱动齿轮组运动，其仅需要输入较小的力，就可以驱动齿轮组运转，其使用非常方便。齿轮组设置有两组，两组齿轮组通过特殊的结构设计，能够实现不间断地输出能量。本发明的使用不依赖于燃料，通过其他驱动形式即可实现能量输出，其能够解决发电机所存在的在一些特殊场合下，或者是燃料获取较为困难的情况下，发电机无法使用的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及动力设备技术领域，具体涉及一种杠杆式动力转换系统。
背景技术
在现有技术中，典型的小型发电机包括有两部分，分别为发动机以及发电机。发动机一般为柴油发动机，或者是汽油发动机，发动机以汽油或者柴油为燃料进行做功并持续对外输出动能，发电机与发动机联接，能够将发动机的动能转换成电能持续对外输出。
这种结构形式的发电机依赖于燃料，即汽油或者柴油，才能够对外输出电能，在一些特殊场合下，或者是燃料获取较为困难的情况下，这种发电机就无法使用。
发明内容
综上所述，如何提供一种不依赖于燃料就能够生成电能并可持续输出电能的动力设备，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明公开了一种杠杆式动力转换系统，通过杠杆驱动实现动能向电能的转换。
在本发明中，该杠杆式动力转换系统包括有：
底座；
设置于所述底座上的齿轮组，所述齿轮组包括有轴座、转轴以及通过单向传动装置安装到所述转轴上的动力轮，所述转轴可转动地设置于所述轴座上，所述轴座固定设置于所述底座上，所述齿轮组设置有两组，两组所述齿轮组中、所述动力轮的动力输出旋转方向相异，于其中一个所述齿轮组上设置有与其转轴动力连接、用于驱动转轴旋转的驱动杠杆；
联动组件，所述联动组件包括有分设于两组所述齿轮组的转轴上、并与转轴动力连接的联动轮，所述联动轮之间动力连接；
动能输出组件，所述动能输出组件包括有输出轮，所述输出轮可转动地设置于所述底座上，所述输出轮与两组所述齿轮组中的动力轮动力连接、并可分别通过两组所述齿轮组中的动力轮在同一个方向旋转，与所述输出轮动力连接有用于将动能转换成电能的发电机。
优选地，所述联动轮与所述转轴键连接；所述联动轮之间通过链条动力连接。
优选地，所述输出轮通过皮带传动系统与所述发电机动力连接。
优选地，所述单向传动装置为可单向传递动力的棘轮组件。
优选地，所述单向传动装置为可单向传递动力的万能离合器。
优选地，所述输出轮与所述动力轮啮合连接。
优选地，所述输出轮与所述动力轮斜齿啮合。
优选地，所述转轴通过两个间隔设置的轴承座设置于所述底座上。
优选地，所述杠杆为长度可调节杆。
优选地，所述底座为金属底座。
本发明实施例具有如下优点：
通过上述结构设计，在本发明提供的杠杆式动力转换系统中，其设置有底座，在底座上设置有两组齿轮组，在齿轮组中，动力轮通过单向传动装置安装到转轴上，并且，限定两组齿轮组中、动力轮的动力输出旋转方向相异，这样，由杠杆驱动两组齿轮组旋转，可以实现两组齿轮组不间断地交替输出动能，齿轮组通过动能输出组件实现动能输出以及动能转换。本发明采用杠杆驱动齿轮组运动，其仅需要输入较小的力，就可以驱动齿轮组运转，其使用非常方便。而且，齿轮组设置有两组，两组齿轮组通过特殊的结构设计，能够实现不间断地输出能量。最重要的是，本发明的使用不依赖于燃料，通过其他驱动形式(例如手动、液压驱动)等即可实现能量输出，其能够解决发电机所存在的在一些特殊场合下，或者是燃料获取较为困难的情况下，传动发电机就无法使用的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例中杠杆式动力转换系统的结构示意图；
在图1中，部件名称与附图标记的对应关系为：
底座1、轴座2、转轴3、动力轮4、驱动杠杆5、联动轮6、输出轮7、
发电机8。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
请参考图1，图1为本发明实施例中杠杆式动力转换系统的结构示意图。
本发明提供了一种杠杆式动力转换系统，该杠杆式动力转换系统通过杠杆驱动实现动能向电能的转换。
在本发明中，杠杆式动力转换系统包括有如下组成部分：
1、底座
底座1是本发明中用于实现其他组件安装的部件，因此，为了提高底座1的结构强度，在本发明中，底座1采用金属材料制成，具体可以为铸铁、合金钢等。
2、齿轮组
齿轮组用于安装到底座1上，齿轮组的作用为：将杠杆的左右(或者是前后)往复运行转换成持续的旋转运动并向外输出动能。
具体地，齿轮组包括有轴座2、转轴3以及通过单向传动装置安装到转轴3上的动力轮4，转轴3可转动地设置于轴座2上，轴座2固定设置于底座1上。轴座2通过螺栓固定设置到底座1上，在轴座2上设置有轴承，转轴3穿过轴承后可转动地安装在轴座2上。动力轮4为斜齿轮，动力轮4上安装有单向传动装置，动力轮4通过单向传动装置采用单向传递动力的方式安装到转轴3上。
上述的单向传递动力，具体是指：动力轮4安装到转轴3上，当转轴3正向(或者反向)旋转时，动力轮4能够随转轴3一起转动，并可以将转动的动能通过动力轮4输出，当转轴3反向(或者正向)旋转时，动力轮4不与转轴3一起转动，此时不进行动力输出。
在本发明中，为了实现动力轮4的单向动力输出，单向传动装置设计为可单向传递动力的棘轮组件，其结构近似于自行车的飞轮，在此不进行赘述。
在本发明的另一个实施方式中，单向传动装置为可单向传递动力的万能离合器，与万能离合器配合使用有供电系统、转向传感器以及控制器，转向传感器用于检测驱动杠杆5的摇摆方向并可生成监测信号，控制器与转向传感器信号连接，控制器根据转向传感器生成的监测信号发出控制指令，使得供电系统改变对万能离合器的供电状态，从而使得万能离合器根据驱动杠杆5的动作进行离合变化。
为了实现能量的持续输出，本发明将齿轮组设置为两组，两组齿轮组中、动力轮4的动力输出旋转方向相异，于其中一个齿轮组上设置有与其转轴3动力连接、用于驱动转轴3旋转的驱动杠杆5。为了实现两组齿轮组的联动，本发明还提供了联动组件，联动组件包括有分设于两组齿轮组的转轴3上、并与转轴3动力连接的联动轮6，联动轮6之间动力连接。
为了更加清楚对本发明结构以及工作过程进行描述，在此限定：两个齿轮组分别为第一齿轮组以及第二齿轮组。在本发明的一个实施方式中：驱动杠杆5正向摆动时，其驱动第一齿轮组中的转轴正向旋转，通过联动组件，第二齿轮组中的转轴也同时进行正向旋转，在此状态下，第一齿轮组中的动力轮正向旋转向外输出动能，第二齿轮组中的动力轮停止输出动能；当驱动杠杆5反向摆动时，其驱动第一齿轮组中的转轴反向旋转，通过联动组件，第二齿轮组中的转轴也同时进行反向旋转，在此状态下，第二齿轮组中的动力轮反向旋转向外输出动能，第一齿轮组中的动力轮停止输出动能。
3、动能输出组件
为了能够将两组齿轮组生产的能量进行持续输出，本发明设置了动能输出组件，动能输出组件包括有输出轮7，输出轮7可转动地设置于底座1上，输出轮7与两组齿轮组中的动力轮4动力连接、并可分别通过两组齿轮组中的动力轮4在同一个方向旋转，与输出轮7动力连接有用于将动能转换成电能的发电机8。动能输出组件包括有输出轮7，输出轮7同时与两组齿轮组中的动力轮4连接，这样无论杠杆如何摆动，其能够进行动能输出。
在本发明中：联动轮6与转轴3键连接；联动轮6之间通过链条动力连接。
在本发明中：输出轮7通过皮带传动系统与发电机8动力连接。
采用两条实现联动轮6之间的动力连接，其传动无延迟，可以避免出现动力间断的问题。输出轮7与发电机8之间还可以采用链条传动，或者齿轮传动等其他传动形式。
在本发明中，输出轮7与动力轮4啮合连接。具体为输出轮7与动力轮4斜齿啮合。
输出轮7与动力轮4之间也可以采用链条传动、齿轮传动以及皮带传动等传动结构实现连接。
通过上述结构设计，在本发明提供的杠杆式动力转换系统中，其设置有底座1，在底座1上设置有两组齿轮组，在齿轮组中，动力轮4通过单向传动装置安装到转轴3上，并且，限定两组齿轮组中、动力轮4的动力输出旋转方向相异，这样，由杠杆驱动两组齿轮组旋转，可以实现两组齿轮组不间断地交替输出动能，齿轮组通过动能输出组件实现动能输出以及动能转换。本发明采用杠杆驱动齿轮组运动，其仅需要输入较小的力，就可以驱动齿轮组运转，其使用非常方便。而且，齿轮组设置有两组，两组齿轮组通过特殊的结构设计，能够实现不间断地输出能量。最重要的是，本发明的使用不依赖于燃料，通过其他驱动形式(例如手动、液压驱动)等即可实现能量输出，其能够解决发电机所存在的在一些特殊场合下，或者是燃料获取较为困难的情况下，传统发电机就无法使用的问题。
本发明通过齿轮组、联动组件的配合，能够将杠杆的往复运动(摆动)转换成旋转运动形式进行能量输出，杠杆具有力的放大功能，这样，使用本发明就能够实现较小的力来驱动大型的发电机运转。在本发明中，杠杆的长度还能够加长，配合液压机构使用，就能够实现非常大能量的输出。
对于杠杆的驱动，本发明优选为液压驱动，当然也可以采用手动。杠杆任意加长，通过较小的驱动力就能够带动大型发电机的运转。
杠杆的运动形式为摆动，只要杠杆摆动，就能够输出能量，这种能量获取方式还可以应用在水上交通，例如将本发明装配到大型轮船上，配合浮筒使用，浮筒通过连杆机构与杠杆连接，浮筒在海浪波动作用下通过连杆机构驱动杠杆运动，这样可以将海洋的波浪能量进行转化、利用。
本发明的技术要点是把杠杆的往返运动通过技术手段改变为旋转运动，因此杠杆的作用直接作用于机械运动，通过调节杠杆的长度来改变机械扭距的作用。杠杆优选采用液压驱动的方式来工作，以此达到用一个较小的作用力获得一个较大的能量。本发明可代替传统机械动力方式，以此达到环保节能高效的目的。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种杠杆式动力转换系统，通过杠杆驱动实现动能向电能的转换，其特征在于，包括有：
底座(1)；
设置于所述底座上的齿轮组，所述齿轮组包括有轴座(2)、转轴(3)以及通过单向传动装置安装到所述转轴上的动力轮(4)，所述转轴可转动地设置于所述轴座上，所述轴座固定设置于所述底座上，所述齿轮组设置有两组，两组所述齿轮组中、所述动力轮的动力输出旋转方向相异，于其中一个所述齿轮组上设置有与其转轴动力连接、用于驱动转轴旋转的驱动杠杆(5)；
联动组件，所述联动组件包括有分设于两组所述齿轮组的转轴上、并与转轴动力连接的联动轮(6)，所述联动轮之间动力连接；
动能输出组件，所述动能输出组件包括有输出轮(7)，所述输出轮可转动地设置于所述底座上，所述输出轮与两组所述齿轮组中的动力轮动力连接、并可分别通过两组所述齿轮组中的动力轮在同一个方向旋转，与所述输出轮动力连接有用于将动能转换成电能的发电机(8)。
2.根据权利要求1所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，
所述联动轮与所述转轴键连接；
所述联动轮之间通过链条动力连接。
3.根据权利要求1所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，
所述输出轮通过皮带传动系统与所述发电机动力连接。
4.根据权利要求1所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，
所述单向传动装置为可单向传递动力的棘轮组件。
5.根据权利要求1所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，
所述单向传动装置为可单向传递动力的万能离合器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，所述输出轮与所述动力轮啮合连接。
7.根据权利要求6所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，
所述输出轮与所述动力轮斜齿啮合。
8.根据权利要求1所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，
所述转轴通过两个间隔设置的轴承座设置于所述底座上。
9.根据权利要求1所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，
所述杠杆为长度可调节杆。
10.根据权利要求1所述的杠杆式动力转换系统，其特征在于，
所述底座为金属底座。
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