CN110319169A - 一种单向动力转换装置及具有该装置的动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种单向动力转换装置及具有该装置动力系统，该单向动力转换装置包括单向齿轮箱、第一传动轴、第二传动轴、摇摆旋转部件，该装置包括一个或多个单向动力转换装置的相互组合，且形成一个可以吸收万向摇摆动力并把这种摇摆动力转换为单向可用的旋转动力。本发明提供的一种单向动力转换装置，能够吸收任意方位的摇摆动力，且具有吸收转换效率高、动力输出平稳、造价维护成本低、稳定性强、应用范围广等优点。

Description

一种单向动力转换装置及具有该装置的动力系统
技术领域
本发明涉及动力转换技术领域，尤其是涉及一种机械动力传动转换技术领域，具体地涉及一种单向动力转换动力装置及具有该装置的动力系统。
背景技术
海浪发电具有能量密度大永不停息等优势，但其波动方向的不稳定性，导致了其电力输出不稳定、效率低、等多种不利因素制约着整个海浪发电行业的商业化推广。现有的海浪发电技术大多都是以一个方位或两个方位吸收波浪能，其不仅难以全方位吸收波浪的不规则动能，且容易受到侧浪的冲击破坏，中国发明专利申请号201610214252.3发明名称海岛远洋平台万向波浪发电单元及发电装置，该发明专利公开了可以两个摇摆方位转换旋转动能的技术，其第一个摇摆方位是摇摆输入轴的横向摇摆，第二个摇摆方位是摇摆箱体的纵向摇摆，当摇摆箱体的纵向摇摆时，例如纵摇往左旋转时，其动能可以把摇摆输入轴的横向摇摆动力与摇摆旋转壳体的纵向旋转动力叠加到动力输出轴；但当摇摆旋转壳体纵向往右旋转时，摇摆旋转壳体的旋转动力只能靠另一个齿轮箱内的齿轮把摇摆旋转壳体的旋转动力改变并驱动动力输出轴，然而摇摆旋转壳体上的摇摆输入轴所产生的摇摆旋转动力会因为旋转壳体的反方向旋转而抵消或无效，因为旋转壳体的旋转方向与伞齿轮的旋转动力输出方向相反而相互抵消或无效，从而降低能量吸收转换效率，另一方面也加大了功率输出的不稳定性，导致功率输出波动性太大。
发明内容
为了克服现有产品技术的诸多不足，本发明提供了一种单向动力转换装置及具有该装置的动力系统，其目的在于减少不稳定动力源对设备的损坏并能同时吸收来自不同方向的摇摆动力，同时把每一方位的摇摆动力相互叠加转换为可用的单向旋转动力，从而驱动动力负载，本发明的齿轮组合结构可交替相互分摊负载最大限度的提高负载承受力。根据本发明提供的单向转换装置及具有该装置的动力系统，其产品结构紧凑、抗自然灾害能力强、造价及维护成本低廉，可广泛应用于多种环境的海洋发电领域且不限于海洋发电领域。
本发明一方面提供了一种单向动力转换装置，其包括：固定支架；至少一组连接不稳定动力源的摇摆旋转部件；至少一组单向动力齿轮箱，其安装于所述固定支架；齿轮组，其安装于所述摇摆旋转部件和/或所述单向动力齿轮箱内部，并在外力的作用下保持各自的单方向旋转运动；数组单向离合器，其安装于所述摇摆旋转部件和/或所述单向动力齿轮箱内；至少一支逆向旋转的第一传动轴，其为空心结构，其连接所述单向离合器并只接收摇摆旋转部件和/或摇摆旋转部件内的逆向旋转动力，从而驱动所述单向动力齿轮箱内逆向旋转的齿轮；至少一支顺向旋转的第二传动轴，其穿插于所述第一传动轴内部，其连接所述单向离合器并只接收摇摆旋转部件和/或摇摆旋转部件内的顺向旋转动力，从而驱动所述单向动力齿轮箱内顺向旋转的齿轮。
可选地，所述摇摆旋转部件包括：滑轮组、链轮组、摇摆箱体、第一传动轴、第二传动轴、齿轮组、单向离合器中的任何一者或任何一者以上的组合。
可选地，所述摇摆旋转部件包括摇摆箱体、第一传动轴、第二传动轴、第一单向离合器以及第二单向离合器，所述第一单向离合器与所述第二单向离合器均安装于所述摇摆箱体内，所述第一传动轴与所述第一单向离合器传动连接，所述第一单向离合器配置成带动所述第一传动轴逆向转动；所述第二传动轴与所述第二单向离合器传动连接，所述第二单向离合器配置成带动所述第二传动轴顺向转动。
可选地，所述第二传动轴穿插于所述第一传动轴内。
可选地，所述不稳定动力源为选自浮力舱、摆锤、汽车和船只中的任一者或任一者以上的组合。
可选的，所述的单向动力齿轮箱包括：动力输出轴、至少一个纵轴逆向旋转的第一伞齿轮、至少一个纵轴顺向旋转的第二伞齿轮以及至少一个横轴逆向的第三伞齿轮，所述第一伞齿轮由所述第一传动轴直接或间接驱动；所述第二伞齿轮与第一伞齿轮相对设置，所述第二伞齿轮由所述第二传动轴直接或间接驱动；所述第三伞齿轮位于所述第一伞齿轮和第二伞齿轮之间，且同时与所述第一伞齿轮和第二伞齿轮啮合；所述动力输出轴连接纵向布置的伞齿轮或横向布置的伞齿轮中的至少一者。
可选地，所述单向动力齿轮箱还包括第四伞齿轮，所述第四伞齿轮与所述第三伞齿轮相对设置，且所述第四伞齿轮位于所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮之间，且同时与所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮啮合。
可选地，所述摇摆旋转部件还包括第五伞齿轮、第六伞齿轮以及第七伞齿轮，所述第五伞齿轮和所述第六伞齿轮相对设置，所述第七伞齿轮位于所述第五伞齿轮和所述第六伞齿轮之间且同时与二者啮合，所述第一传动轴的一端与所述第一伞齿轮连接，所述第一传动轴的另一端通过所述第一单向离合器与所述第五伞齿轮连接；所述第二传动轴的一端穿过所述第一伞齿轮后与所述第二伞齿轮连接，所述第二传动轴的另一端穿过所述第五伞齿轮后通过所述第二单向离合器与所述第六伞齿轮连接。
可选地，所述摇摆旋转部件还包括第八伞齿轮，所述第八伞齿轮和所述第七伞齿轮相对设置，所述第八伞齿轮位于所述第五伞齿轮和所述第六伞齿轮之间且同时与二者啮合。
可选地，所述摇摆旋转部件还包括横摇轴，所述横摇轴与所述第七伞齿轮连接。
可选地，所述摇摆旋转部件还包括第三单向离合器，所述横摇轴通过所述第三单向离合器与所述第七伞齿轮连接。
可选地，所述摇摆旋转部件还包括两根横摇轴，两根所述横摇轴分别与所述第七伞齿轮以及所述第八伞齿轮连接。
可选地，所述摇摆旋转部件还包括第三单向离合器以及第四单向离合器，其中一根所述横摇轴通过所述第三单向离合器与所述第七伞齿轮连接，另一根所述横摇轴通过所述第四单向离合器与所述第八伞齿轮连接。
可选地，所述的摇摆旋转部包括：设置为中空结构的摇摆箱体、第一单向离合器以及第二单向离合器；所述第一单向离合器和第二单向离合器安装于所述摇摆箱体内部，所述摇摆箱体配置成驱动所述第一单向离合器运动，并在所述第一单向离合器的作用下驱动所述第一传动轴逆向旋转；所述摇摆箱体还配置成驱动所述第二单向离合器，并在所述第二单向离合器的作用下驱动所述第二传动轴顺向旋转。
可选地，所述摇摆旋转部件包括纵向摇摆的摇摆箱体和横向摇摆的横摇轴，所述横摇轴横向安装于摇摆箱体，所述横摇轴配置成接收外部不稳定动力源并驱动所述摇摆箱体纵向摇摆和/或所述摇摆箱体内部的齿轮旋转。
可选的，所述的摇摆旋转部件包括：至少一个安装于所述摇摆箱体内的纵轴逆向旋转的第五伞齿轮、至少一个安装于所述摇摆箱体内的纵轴顺向旋转的第六伞齿轮、至少一个安装于所述摇摆箱体内的横轴逆向旋转的第七伞齿轮、至少一个安装于所述摇摆箱体内的横轴顺向旋转的第八伞齿轮、第一单向离合器、第二单向离合器、第三单向离合器以及第四单向离合器，所述第五伞齿轮直接或间接连接所述第一传动轴；所述第六伞齿轮与所述第五伞齿轮相对设置，所述第六伞齿轮直接或间接连接所述第二传动轴；所所述第七伞齿轮和第八伞齿轮与所述第五伞齿轮和第六伞齿轮纵横交叉布置并相互啮合；所述第一传动轴通过所述第一单向离合器与所述第五伞齿轮连接，所述第一单向离合器配置成接收所述摇摆箱体的逆向旋转动力和/或所述第五伞齿轮的逆向旋转动力，并驱动所述第一传动轴和所述第一伞齿轮逆向旋转；所述第六伞齿轮通过所述第二单向离合器与所述第二传动轴连接，所述第二单向离合器配置成接收所述摇摆箱体的顺向旋转动力和/或所述第六伞齿轮的顺向旋转动力，并驱动所述第二传动轴和所述第二伞齿轮顺向旋转；所述第三单向离合器与一个所述横摇轴连接，配置成由所述横摇轴驱动并逆向驱动所述第七伞齿轮逆向旋转；所述第四单向离合器与另一个所述横摇轴连接，配置成由所述横摇轴驱动并顺向驱动所述第八伞齿轮顺向旋转；其中，所述第二传动轴同时穿插于所述第五伞齿轮和所述第一伞齿轮。
可选地，所述横摇轴为同轴线的两段安装于摇摆箱体左右两端，或为一段单边输入安装于摇摆箱体的一侧。
本发明另一方面提供了动力系统，其包括一个或多个上述的所述的单向动力转换装置，多个所述单向动力转换装置通过共用所述单向动力齿轮箱、所述摇摆旋转部件、第一传动轴、第二传动轴，所述单向动力齿轮箱与所述摇摆旋转部件首尾相互连接形成一体，所述多个所述单向动力转换装置通过相互串联，共用所述摇摆旋转部件以连接不稳定动力源，共用所述动力输出轴以共同驱动负载。
可选地，所述的动力系统包括第一单向动力转换装置和第二单向动力转换装置，所述第一单向动力转换装置的摇摆箱体与所述第二单向动力转换装置的单向动力齿轮箱合为一体并共用一个齿轮箱，其随不稳定动力源水平摇摆，所述第二单向动力转换装置的摇摆旋转部件具有纵摇功能和横摇功能，其与所述的第一单向动力转换装置形成具有至少三个摇摆方位的单向动力组合体。
可选地，所述第二单向动力转换装置的第二伞齿轮或第三伞齿轮连接所述第一单向动力转换装置的第七伞齿轮或第六伞齿轮，所述动力系统的每一个摇摆方位轴线上安装有逆向传动的单向离合器和顺向传动单的向离合器，所述逆向传动的单向离合器安装于每一轴线上的逆向旋转的传动部件之间，所述顺向传动的单向离合器安装于顺向旋转的传动部件之间。
根据本发明提供的一种单向动力转换装置及采用该装置的动力系统，其至少具有以下有益效果：
1、结构简单造价及维护成本低廉，内部结构主要是伞齿轮与单向离合器的组合，伞齿轮传动具有传动效率高，同等模数传动扭矩大等特点；
2、抗风浪能力强，形成一个具有多方位摇摆功能的单向动力转换装置，其有抗风浪能力强等特点；
3、动力输出更为平稳及吸收转换效率高，每一个方位的摇摆旋转动力可直驱式相互叠加串联至动力输出轴，可把每一个方位的摇摆旋转动力无扭矩损耗的串联叠加，既有动力响应灵敏提高动力输出平稳性以及提高动力的吸收转换效率；
4、可灵活多个单向动力转换装置相互组合，其可把多个方位摇摆动力相互叠加，具有多方位的单向动力转换后可相互串联相互叠加且不相互干涉，从而进一步的提高传动转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明实施例提供的单向动力转换装置的剖面侧视结构示意图（横摇轴两端输入）；
图2是本发明实施例提供的单向动力转换装置的剖面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的单向动力转换装置的剖面侧视结构示意图（横摇轴单边输入）；
图4是本发明实施例提供的动力系统的剖面侧视结构示意图；
图5是本发明实施例提供的动力系统的变形结构的剖面侧视结构示意图；
图6是本发明实施例提供的齿轮组的结构示意图（三个伞齿组合）；
图7是本发明实施例提供的齿轮组的结构示意图（四个伞齿组合）。
附图标记：
1-第一伞齿轮；2-第二伞齿轮；3-第三伞齿轮；4-第四伞齿轮；5-第五伞齿轮；6-第六伞齿轮；7-第七伞齿轮；8-第八伞齿轮；9-第一单向离合器；10-第二单向离合器；11-第三单向离合器；12-第四单向离合器；13-第一单向动力转换装置；14-第二单向动力转换装置；15-第一传动轴；16-第二传动轴；17-齿轮组；18-单向动力齿轮箱；19-摇摆旋转部件；20-摇摆箱体；21-横摇轴；22-动力输出轴；23-单向离合器；24-单向动力转换装置；25-动力系统。
具体实施方式
下面参照附图详细介绍本发明的示例性实施例。提供这些示例性实施例的目的是为了使得本领域普通技术人员能够清楚地理解本发明，并且根据这里的描述能够实现本发明。附图和具体实施例不旨在对本发明进行限定，本发明的范围由所附权利要求限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅为了便于描述本发明和简化描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定；在本发明描述中的“顺向”、“逆向”和“横向”、“纵向”仅为了便于理解和描述，并不限定其方向，可根据不同参照物而相对理解；在本发明描述中的，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
参照图1至图3和图6至图7，本发明提供了一种单向动力转换装置24，其包括：至少一组连接不稳定动力源的摇摆旋转部件19、至少一组单向动力齿轮箱18、齿轮组17、数组单向离合器23、至少一根逆向旋转的第一传动轴15以及至少一根顺向旋转的第二传动轴16。单向动力齿轮箱18安装于固定支架（图未示出）。齿轮组17安装于摇摆旋转部件19内部和/或单向动力齿轮箱18内部，并能够在外力的作用下保持各自的单方向旋转运动。数组单向离合器23安装于摇摆旋转部件19内部和/或单向动力齿轮箱18内部。第一传动轴15设置为空心结构，其与单向离合器23传动连接，并只接收摇摆旋转部件19和/或摇摆旋转部件19内部的逆向旋转动力，从而驱动单向动力齿轮箱18内逆向旋转的齿轮。第二传动轴16穿插于第一传动轴15内部，其与单向离合器23传动连接，并只接收摇摆旋转部件19和/或摇摆旋转部件19内部的顺向旋转动力，从而驱动单向动力齿轮箱18内顺向旋转的齿轮。
可选地，单向动力齿轮箱18包括至少一个纵轴逆向旋转的第一伞齿轮1、至少一个纵轴顺向旋转的第二伞齿轮2、至少一个横轴逆向的第三伞齿轮3和/或至少一个横轴顺向旋转的第四伞齿轮4。应当理解，第一伞齿轮1、第一伞齿轮2、第一伞齿轮3和第一伞齿轮4的数量按需设置即可，本发明中，可选的，单向动力齿轮箱18包括一个第一伞齿轮1、第二伞齿轮2以及第三伞齿轮3，第一伞齿轮1由第一传动轴15直接或间接驱动。第二伞齿轮2与第一伞齿轮1相对设置且同轴，第二伞齿轮2由第二传动轴16直接或间接驱动。第三伞齿轮3位于第一伞齿轮1和第二伞齿轮2之间，且同时与第一伞齿轮1和第二伞齿轮2相啮合。单向动力转换装置还包括动力输出轴22,动力输出轴22连接第二伞齿轮2或者第三伞齿轮3。
本发明中，可选的，单向动力齿轮箱18包括一个第一伞齿轮1、一个第二伞齿轮2、一个第三伞齿轮3以及一个第四伞齿轮4，第一伞齿轮1由第一传动轴15直接或间接驱动。第二伞齿轮2与第一伞齿轮1相对设置且同轴，第二伞齿轮2由第二传动轴16直接或间接驱动。第三伞齿轮3位于第一伞齿轮1和第二伞齿轮2之间，且同时与第一伞齿轮1和第二伞齿轮2相啮合。第四伞齿轮4位于第一伞齿轮1和第二伞齿轮2之间，且同时与第一伞齿轮1和第二伞齿轮2相啮合，第三伞齿轮3和第四伞齿轮4相对且同轴。单向动力转换装置24还包括动力输出轴22，动力输出轴22连接第二伞齿轮2、第三伞齿轮3以及第四伞齿轮4中的任意一个。
参照图2，可选地，摇摆旋转部件19包括滑轮组（图未示出）、链轮组（图未示出）、设置为中空结构的摇摆箱体20、第一单向离合器9以及第二单向离合器10。
单向离合器9和第二单向离合器10均安装于摇摆箱体20内部，第一单向离合器9通过第一传动轴15与摇摆箱体20传动连接，第二单向离合器10通过第二传动轴16与摇摆箱体20传动连接，摇摆箱体20配置成接收外部不稳定动力源并来回旋转，并在第一单向离合器9的作用下驱动第一传动轴15逆向旋转从而驱动第一伞齿轮1逆向旋转；同时，在第二单向离合器10的作用下驱动第二传动轴16顺向旋转从而驱动第二伞齿轮2顺向旋转。所述第一伞齿轮1和第二伞齿轮2交替驱动第三伞齿轮3和/或第四伞齿轮4做单方向旋转运动，从而驱动动力输出轴22单向旋转运动并输出动力。
参照图1和图3，可选的，摇摆旋转部件19还包括与纵向摇摆的摇摆箱体20相连的横向摇摆的横摇轴21，横向摇摆轴21配置成接收外部不稳定动力源并驱动摇摆箱体20纵向摇摆和/或摇摆箱体20内部的齿轮旋转。
继续参照图1，横摇轴21为两段半轴并左右两端输入，可选的，摇摆旋转部件19包括：安装于摇摆箱体20内的纵轴逆向旋转的第五伞齿轮5、安装于摇摆箱体20内的纵轴顺向旋转的第六伞齿轮6、安装于摇摆箱体20内的横轴逆向旋转的第七伞齿轮7、安装于摇摆箱体20内的横轴顺向旋转的第八伞齿轮8、第一单向离合器9、第二单向离合器10、第三单向离合器11以及第四单向离合器12。
第五伞齿轮5直接或间接连接第一传动轴15，可选地，单向离合器9可安装于第五伞齿轮5、第一传动轴15和第一伞齿轮1之间的任意一个连接点，换句话说，单向离合器9可安装于第五伞齿轮5与第一传动轴15之间，或者单向离合器9可安装于第一伞齿轮1与第一传动轴15之间，以实现将第五伞齿轮5的旋转动力通过第一传动轴15输出至第一伞齿轮1上。第六伞齿轮6与第五伞齿轮5相对且同轴设置，第六伞齿轮6直接或间接地连接第二传动轴16，可选地，单向离合器10可安装于第六伞齿轮6、第二传动轴16和第二伞齿轮2之间的任意一个连接点，换句话说，单向离合器10可安装于第六伞齿轮5与第二传动轴16之间，或者单向离合器10可安装于第二伞齿轮1与第二传动轴16之间，以实现将第六伞齿轮6的旋转动力通过第二传动轴16输出至第二伞齿轮2上。第七伞齿轮7和第八伞齿轮8相对且同轴设置，第七伞齿轮7和第八伞齿轮8均位于第五伞齿轮5和第六伞齿轮6之间，且均与第五伞齿轮5和第六伞齿轮6啮合。可选的，第五伞齿轮5与第一传动轴15通过第一单向离合器9传动连接，第一单向离合器9配置成接收摇摆箱体20的逆向旋转动力和/或第五伞齿轮5的逆向旋转动力，并驱动第一传动轴15和第一伞齿轮1逆向旋转。可选的，第六伞齿轮6和第二传动轴16通过第二单向离合器10传动连接，第二单向离合器10配置成接收摇摆箱体20的顺向旋转动力和/或第六伞齿轮6的顺向旋转动力，并驱动第二传动轴16和第二伞齿轮2顺向旋转。可选的，第七伞齿轮7通过第三单向离合器11与右半段驱动的横摇轴21传动连接，第三单向离合器11配置成由横摇轴21右半段驱动并驱动第七伞齿轮7逆向旋转。可选的，第八伞齿轮8通过第四单向离合器12与左半段驱动的横摇轴22传动连接，第四单向离合器12由横摇轴21左半段驱动并驱动第八伞齿轮8顺向旋转。其中，第二传动轴16同时穿过第五伞齿轮5和第一伞齿轮1，且第二传动轴16的两端分别与第六伞齿轮6和单向动力齿轮箱18内的第二伞齿轮2连接。
可选的，请参照图3，本发明还提供了一种具有两个摇摆方位的单向动力转换装置24，横向摇摆输入可单独一端侧面输入，本发明中，摇摆箱体20内部具有相互组合的两组齿轮组17，具有两组第一传动轴15和两组第二传动轴16形成的组合体。具体地，摇摆旋转部件19内部安装有第一单向离合器9和第二单向离合器10，当摇摆旋转部件19接收不稳定动力源进行横向摇摆时，在第一单向离合器9和单向离合器10的作用下交替驱动第一传动轴15和第二传动轴16运动，从而驱动第七伞齿轮7和第八伞齿轮8运动，第七伞齿轮7和第八伞齿轮8交替单方向旋转从而驱动摇摆箱体20内的两组齿轮组17作单方向旋转运动。当摇摆旋转部件19同时接收外部不稳定动力源进行纵向摇摆旋转时，其同时驱动摇摆箱体20作纵向来回摇摆旋转，当摇摆箱体20逆向摇摆时，其内部第五伞齿轮5逆向旋转的同时随摇摆箱体20一同逆向旋转，其在单向离合器23的作用下只逆向驱动第一传动轴15，从而驱动第一伞齿轮1逆向旋转。当摇摆旋转部件19同时驱动摇摆箱体20进行顺向摇摆时，其内部第六伞齿轮6顺向旋转的同时随摇摆箱体20一同顺向旋转，其在单向离合器23的作用下只顺向驱动第二传动轴16，从而驱动第二伞齿轮2顺向旋转。需要注意的是，本发明中，并不完全限定摇摆箱体20内部的齿轮数量与结构组合，例如：摇摆箱体20内的两组齿轮组17中的靠近横向摇摆旋转部件19的齿轮组17可以不安装第五伞齿轮5或第六伞齿轮6，另一组齿轮组17可以不安装第七伞齿轮7。
以上是本发明具有两个摇摆方位和一个摇摆方位的单向动力转换装置的说明，在此基础上本发明还可以有更多组合方式，例如：参照图4和图5，本发明提供了一种动力系统，其包括一个或多个上述的单向动力转换装置24，多个单向动力转换装置24共用单向动力齿轮箱18、摇摆旋转部件19、第一传动轴15以及第二传动轴16，单向动力齿轮箱18与摇摆旋转部件19首尾相互连接形成一体，多个单向动力转换装置24通过相互串联，共用摇摆旋转部件19连接不稳定动力源，共用动力输出轴22共同驱动负载（图未示出）。
可选的，动力系统包括第一单向动力转换装置13和第二单向动力转换装置14，第一单向动力转换装置13的摇摆箱体20与第二单向动力转换装置14的单向动力齿轮箱18合为一体并共用一个齿轮箱，其随不稳定动力源水平摇摆，第二单向动力转换装置14的摇摆旋转部件19具有纵摇功能和横摇功能，其与第一单向动力转换装置13形成具有至少三个摇摆方位的单向动力组合体。第二单向动力转换装置14的第二伞齿轮2或第三伞齿轮3连接第一单向动力转换装置13的第七伞齿轮7或第六伞齿轮6，动力系统的每一个摇摆方位轴线上安装有逆向传动的单向离合器23和顺向传动的单向离合器23，逆向传动的单向离合器23安装于逆向旋转的传动部件之间，顺向传动的单向离合器23安装于顺向旋转的传动部件之间。
在此需要注意的是，第一单向动力转换装置13的摇摆箱体20与第二单向动力转换装置14的单向动力齿轮箱18合为一体，该部位的齿轮箱根据参照物的不同，可以理解为单向齿轮箱18，也可以理解为摇摆箱体20，因此其内部齿轮组合的名称也可跟随着齿轮箱体名称的变化而变化，在此应该做广义理解。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种单向动力转换装置，其特征在于，包括：固定支架；至少一组连接不稳定动力源的摇摆旋转部件；至少一组单向动力齿轮箱，其安装于所述固定支架；齿轮组，其安装于所述摇摆旋转部件和/或所述单向动力齿轮箱内部，并在外力的作用下保持各自的单方向旋转运动；数组单向离合器，其安装于所述摇摆旋转部件和/或所述单向动力齿轮箱内；至少一根逆向旋转的第一传动轴，其为空心结构，其连接所述单向离合器并只接收摇摆旋转部件和/或摇摆旋转部件内的逆向旋转动力，从而驱动所述单向动力齿轮箱内逆向旋转的齿轮；至少一根顺向旋转的第二传动轴，其穿插于所述第一传动轴内部，其连接所述单向离合器并只接收摇摆旋转部件和/或摇摆旋转部件内的顺向旋转动力，从而驱动所述单向动力齿轮箱内顺向旋转的齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件包括：滑轮组、链轮组、摇摆箱体、第一传动轴、第二传动轴、齿轮组、单向离合器中的任何一者或任何一者以上的组合。
3.根据权利要求1所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件包括摇摆箱体、第一传动轴、第二传动轴、第一单向离合器以及第二单向离合器，所述第一单向离合器与所述第二单向离合器均安装于所述摇摆箱体内，所述第一传动轴与所述第一单向离合器传动连接，所述第一单向离合器配置成带动所述第一传动轴逆向转动；所述第二传动轴与所述第二单向离合器传动连接，所述第二单向离合器配置成带动所述第二传动轴顺向转动。
4.根据权利要求3所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述的单向动力齿轮箱包括：动力输出轴、至少一个纵轴逆向旋转的第一伞齿轮、至少一个纵轴顺向旋转的第二伞齿轮以及至少一个横轴逆向的第三伞齿轮，所述第一伞齿轮由所述第一传动轴直接或间接驱动；所述第二伞齿轮与第一伞齿轮相对设置，所述第二伞齿轮由所述第二传动轴直接或间接驱动；所述第三伞齿轮位于所述第一伞齿轮和第二伞齿轮之间，且同时与所述第一伞齿轮和第二伞齿轮啮合；所述动力输出轴连接纵向布置的伞齿轮或横向布置的伞齿轮中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述单向动力齿轮箱还包括第四伞齿轮，所述第四伞齿轮与所述第三伞齿轮相对设置，且所述第四伞齿轮位于所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮之间，且同时与所述第一伞齿轮和所述第二伞齿轮啮合。
6.根据权利要求4或者5所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件还包括第五伞齿轮、第六伞齿轮以及第七伞齿轮，所述第五伞齿轮和所述第六伞齿轮相对设置，所述第七伞齿轮位于所述第五伞齿轮和所述第六伞齿轮之间且同时与二者啮合，所述第一传动轴的一端与所述第一伞齿轮连接，所述第一传动轴的另一端通过所述第一单向离合器与所述第五伞齿轮连接；所述第二传动轴的一端穿过所述第一伞齿轮后与所述第二伞齿轮连接，所述第二传动轴的另一端穿过所述第五伞齿轮后通过所述第二单向离合器与所述第六伞齿轮连接。
7.根据权利要求6所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件还包括第八伞齿轮，所述第八伞齿轮和所述第七伞齿轮相对设置，所述第八伞齿轮位于所述第五伞齿轮和所述第六伞齿轮之间且同时与二者啮合。
8.根据权利要求6所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件还包括横摇轴，所述横摇轴与所述第七伞齿轮连接。
9.根据权利要求8所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件还包括第三单向离合器，所述横摇轴通过所述第三单向离合器与所述第七伞齿轮连接。
10.根据权利要求7所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件还包括两根横摇轴，两根所述横摇轴分别与所述第七伞齿轮以及所述第八伞齿轮连接。
11.根据权利要求10所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件还包括第三单向离合器以及第四单向离合器，其中一根所述横摇轴通过所述第三单向离合器与所述第七伞齿轮连接，另一根所述横摇轴通过所述第四单向离合器与所述第八伞齿轮连接。
12.根据权利要求4所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述的摇摆旋转部包括：设置为中空结构的摇摆箱体、第一单向离合器以及第二单向离合器，所述第一单向离合器和所述第二单向离合器均安装于所述摇摆箱体内部，所述摇摆箱体配置成驱动所述第一单向离合器运动，并在所述第一单向离合器的作用下驱动所述第一传动轴逆向旋转；所述摇摆旋转部件还配置成驱动所述第二单向离合器运动，并在所述第二单向离合器的作用下驱动所述第二传动轴顺向旋转。
13.根据权利要求12所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述摇摆旋转部件包括纵向摇摆的摇摆箱体和横向摇摆的横摇轴，所述横摇轴横向安装于所述摇摆箱体，所述横摇轴配置成接收外部不稳定动力源并驱动所述摇摆箱体纵向摇摆和/或所述摇摆箱体内部的齿轮旋转。
14.根据权利要求13所述的一种单向动力转换装置，其特征在于，所述的摇摆旋转部件包括：至少一个安装于所述摇摆箱体内的纵轴逆向旋转的第五伞齿轮、至少一个安装于所述摇摆箱体内的纵轴顺向旋转的第六伞齿轮、至少一个安装于所述摇摆箱体内的横轴逆向旋转的第七伞齿轮、至少一个安装于所述摇摆箱体内的横轴顺向旋转的第八伞齿轮、第一单向离合器、第二单向离合器、第三单向离合器以及第四单向离合器，所述第五伞齿轮直接或间接连接所述第一传动轴；第六伞齿轮与所述第五伞齿轮相对设置，所述第六伞齿轮直接或间接连接所述第二传动轴；所述第七伞齿轮和所述第八伞齿轮与所述第五伞齿轮和第六伞齿轮纵横交叉布置并相互啮合；所述第一传动轴通过所述第一单向离合器与所述第五伞齿轮连接，所述第一单向离合器配置成接收所述摇摆箱体的逆向旋转动力和/或所述第五伞齿轮的逆向旋转动力，并驱动所述第一传动轴和所述第一伞齿轮逆向旋转；所述第六伞齿轮通过所述第二单向离合器与所述第二传动轴连接，所述第二单向离合器配置成接收所述摇摆箱体的顺向旋转动力和/或所述第六伞齿轮的顺向旋转动力，并驱动所述第二传动轴和所述第二伞齿轮顺向旋转；所述第三单向离合器与一个所述横摇轴连接，配置成由所述横摇轴驱动并带动所述第七伞齿轮逆向旋转；所述第四单向离合器与另一个所述横摇轴连接，配置成由所述横摇轴驱动并带动所述第八伞齿轮顺向旋转；其中，所述第二传动轴同时穿插并空套于所述第五伞齿轮和所述第一伞齿轮。
15.根据权利要求14所述的一种多方位摇摆的单向动力转换装置，其特征在于，所述横摇轴为同轴线的两段安装于摇摆箱体左右两端，或为一段单边输入安装于所述摇摆箱体的一侧。
16.一种动力系统，其包括一个或多个权利要求1-15中任一项所述的单向动力转换装置，多个所述单向动力转换装置通过共用所述单向动力齿轮箱、所述摇摆旋转部件、第一传动轴以及第二传动轴，所述单向动力齿轮箱与所述摇摆旋转部件首尾相互连接形成一体，多个所述单向动力转换装置通过相互串联，共用所述摇摆旋转部件以连接不稳定动力源，共用所述动力输出轴以共同驱动负载。
17.根据权利要求16所述的一种动力系统，其特征在于，所述的动力系统包括第一单向动力转换装置和第二单向动力转换装置，所述第一单向动力转换装置的摇摆箱体与所述第二单向动力转换装置的单向动力齿轮箱合为一体并共用一个齿轮箱，其随不稳定动力源水平摇摆，所述第二单向动力转换装置的摇摆旋转部件具有纵摇功能和横摇功能，其与所述的第一单向动力转换装置形成具有至少三个摇摆方位的单向动力组合体。
18.根据权利要求17所述的一种动力系统，其特征在于，所述第二单向动力转换装置的第二伞齿轮或第三伞齿轮连接所述第一单向动力转换装置的第七伞齿轮或第六伞齿轮，所述动力系统的每一个摇摆方位轴线上安装有逆向传动的单向离合器和顺向传动的单向离合器，所述逆向传动的单向离合器安装于每一轴线上的逆向旋转的传动部件之间，所述顺向传动的单向离合器安装于顺向旋转的传动部件之间。
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