CN111697762B - 一种用于动力输出机构的动力传动装置以及包含该装置的发电机 - Google Patents
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- CN111697762B CN111697762B CN202010511882.3A CN202010511882A CN111697762B CN 111697762 B CN111697762 B CN 111697762B CN 202010511882 A CN202010511882 A CN 202010511882A CN 111697762 B CN111697762 B CN 111697762B
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Abstract
一种用于动力输出机构的动力传动装置,所述动力输出机构包括发电机或动力输出轮,所述动力传动装置包括:安装在机架上的动力输入端;安装在机架上的驱动机构;安装在机架上且与驱动机构连接的推杆机构;其中,所述驱动机构与所述动力输入端连接,其通过平面推力轴承或直线推力轴承或滚轮与滚道配合/或者通过滑块与滚道配合/或者通过永磁体与永磁体配合将动力传递给所述推杆机构,所述推杆机构与所述动力输出机构连接;所述驱动机构为动子机构或转子结构;所述推杆机构包括:与所述驱动机构连接的第一连接机构、与所述第一连接机构和所述动力输出机构连接的第二连接机构。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力传动装置,尤其涉及一种用于发电机的动力传动装置。
背景技术
除了新能源发电和水力发电外,现有的发电设备几乎都采用煤、或石油、或天然气、或核子等作为发电燃料,上述原料资源量有限,发电成本高,化石燃料排放到大气的烟尘等又会污染环境,而核电有时候也会产生核泄漏,污染则更大,因此,研发一种节能、污染少的发电机是该领域从业人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供一种动力传动装置以及包含该动力传动装置的发电机。该发电机结构简单、使用方便、一次投入可以长期使用,并且不产生污染。
为实现本发明的上述目的,本发明提供一种用于动力输出机构的动力传动装置,所述动力输出机构包括发电机或动力输出轮,所述动力传动装置包括: 安装在机架上的动力输入端;安装在机架上的驱动机构;安装在机架上且与驱动机构连接的推杆机构;其中,所述驱动机构与所述动力输入端连接,其通过平面推力轴承或直线推力轴承或滚轮与滚道配合/或者通过滑块与滚道配合/或者通过永磁体与永磁体配合将动力传递给所述推杆机构,所述推杆机构与所述动力输出机构连接;所述驱动机构为动子机构或转子结构;所述推杆机构包括:与所述驱动机构连接的第一连接机构、与所述第一连接机构和所述动力输出机构连接的第二连接机构。
其中,所述的动子机构包括旋转驱动机构、直线连动机构、动力传递机构,其中:所述旋转驱动机构包括:安装在机架(7)中部的动力输入端;与动力输入端相连的凸轮轴(39),其通过轴承箱(34)安装在机架(7)上;设置在凸轮轴(39)上的一对凸轮(45);其一端通过轴承(47)安装在对应一个凸轮(45)上的凸轮套(46);所述直线连动机构包括:与对应凸轮套(46)另一端通过连杆(9)和联接件(8)连接的连板(27);安装在机架(7)上且其延伸方向与凸轮轴延伸方向垂直置放的导轨(43);通过滑动轴承(44)安装在导轨(43)上的滚道体(17),滚道体和滑动轴承(44)构成在导轨(43)上往复运动的动子(56);连接位于导轨同侧的相邻两个滚道体(17)的连板(27);对称安置于机架两侧的一对机架端板(15)中的一对导杆(18),导杆一端通过联接件(8)与同侧连板(27)相连;串联安置在每个导杆(18)上的压簧(20)和档垫(19);所述动力传递机构包括:设置在滚道体上的进向滚道(69)和退向滚道(70)或直轴滚道(61);安置在滚道体(17)的进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74);或置于滚道体(17)的直轴滚道(61)上的直线推力轴承(60);其中,电机(25)带动凸轮轴(39)旋转,通过凸轮轴带动凸轮(45)和凸轮套(46)转动,在凸轮(45)、凸轮套(46)和连杆(9)的作用下,将凸轮套(46)的圆周运动变为连杆的直线往复运动;其中,连板(27)、滑动轴承(44)和滚道体(17)随连杆沿导轨直线往复运动,在进向滚道(69)和退向滚道(70)与平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)的相互作用下,或直轴滚道(61)与直线推力轴承(60)的相互作用下,将动力传输给推杆机构,并带动发电机发电。
或者,所述的动子机构包括旋转驱动机构、直线连动机构、动力传递机构,其中:所述旋转驱动机构包括: 安装在机架(7)上的动力输入端;与动力输入端相连的凸轮轴(39),其通过轴承箱(34)安装在机架(7)上;设置在凸轮轴(39)上的一对凸轮(45);其一端通过轴承(47)安装在对应一个凸轮(45)上的凸轮套(46);所述直线连动机构包括:与对应凸轮套(46)另一端通过连杆(9)和联接件(8)相连接的动子推杆(72);安装在机架(7)上且对称位于凸轮轴(39)中心线的两侧的一对直线轴承(14),每个动子推杆(72)安装在对应侧的直线轴承(14)中,且动子推杆的一端置于该侧的机架端板(15)中;安装在动子推杆(72)上的滚道体(17),滚道体和动子推杆(72)形成相对机架往复运动的动子(56);串联安置在每个动子推杆(72)上的压簧(20)和档垫(19);所述动力传递机构包括:设置在滚道体(17)上的进向滚道(69)和退向滚道(70);安置在滚道体(17)的进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74);或安装在直轴滚道(61)上的直线推力轴承(60);或安置在滚道体(17)的进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)之间的浮动永磁体(80);其中,当电机(25)带动凸轮轴(39)旋转时,在凸轮(45)、凸轮套(46)和连杆(9)的作用下,将凸轮套(46)的圆周运动变为连杆的直线往复运动;其中,滚道体(17)和动子推杆(72)随连杆直线往复运动,在进向滚道(69)和退向滚道(70)与平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)的相互作用下,或直轴滚道(61)与直线推力轴承(60)的相互作用下,或进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)与浮动永磁体(80)的磁力相互作用下;将动力传输给推杆机构,并带动发电机发电。
或者,所述的动子机构包括旋转驱动机构、直线连动机构、动力传递机构,其中:所述旋转驱动机构包括:安装在机架(7)一侧或中部的动力输入端;与动力输入端相连的凸轮轴(39),其通过轴承箱(34)安装在机架(7)上;设置在凸轮轴(39)上的一对或一个凸轮(45);其一端通过轴承(47)安装在对应一个凸轮(45)上的凸轮套(46);所述直线连动机构包括:与凸轮套(46)另一端通过连杆(9)和联接件(8)连接的动子推杆(72)或滑动轴承(44)或长梁(64);通过推臂座(82)安装在动子推杆(72)或滑动轴承(44)或长梁(64)上的推臂(83),推臂(83)和平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)及对应推臂座(82)和动子推杆(72)或滑动轴承(44)或长梁(64)形成相对机架往复运动的动子(56);所述动力传递机构包括:设置在推臂(83)上的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80);安装在推杆(13)的进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74);或者安装在推杆(13)的直轴滚道(61)上的直线推力轴承(60);或者安装在推杆(13)的滚道体(17)上的进向被动永磁体(76)和退向被动永磁体(78)之间的浮动永磁体(80);浮动永磁体(80)包括:浮动体座(79);安装于浮动座体一侧的进向主动永磁体(75)和另一侧的退向主动永磁体(77);其中,当电机(25)带动凸轮轴(39)旋转时,在凸轮(45)、凸轮套(46)和连杆(9)的作用下,将凸轮套(46)的圆周运动变为动子推杆(72)或滑动轴承(44)或长梁(64)的直线往复运动;其中,当动子推杆(72)或滑动轴承(44)或长梁(64)直线往复运动时,带动推臂(83)及安装在推臂(83)上的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)随着一同往复运动,平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)与推杆的滚道体(17)上的进向滚道(69)和退向滚道(70)相互作用,或者浮动永磁体(80)与滚道体(17)上设置的进向被动永磁体(76)和退向被动永磁体(78)相互作用,或直线推力轴承(60)与直轴滚道(61)的相互作用下,将动力传输给推杆机构,并向外输出动力。
或者,所述的动子机构包括旋转驱动机构、直线连动机构、动力传递机构,其中:所述旋转驱动机构包括:安装在机架(7)中部的动力输入端;与动力输入端相连的凸轮轴(39),其通过轴承箱(34)安装在机架(7)上;设置在凸轮轴(39)上的一对凸轮(45);其一端通过轴承(47)安装在对应一个凸轮(45)上的凸轮套(46);所述直线连动机构包括:其一端安置于机架的机架端板(15)中、其另一端与对应凸轮套(46)另一端通过连杆(9)和联接件(8)连接的直线磁轴(89);安装在机架(7)上的直线永磁轴承(71);设置在直线磁轴(89)两侧且安装于直线永磁轴承(71)中的永磁体(90));安装在直线磁轴(89)上的永磁体座(87),永磁体座(87)和直线磁轴(89)形成相对机架往复运动的动子(56);串联安置在每个直线磁轴(89)一端的压簧(20)和档垫(19);所述动力传递机构包括:通过永磁体座(87)安装在直线磁轴(89)上的S极主动永磁体(86)和N极主动永磁体(88);安装在推杆机构上的N极被动永磁体或S极被动永磁体;其中,当电机(25)带动凸轮轴(39)旋转时,在凸轮(45)、凸轮套(46)和连杆(9)的作用下,将凸轮套(46)的圆周运动变为连杆的直线往复运动;其中,直线磁轴(89)、S极主动永磁体(86)和N极主动永磁体(88)随连杆直线往复运动,当N极主动永磁体与推杆机构上的N极被动永磁体位置相对应时,将同极相斥力的作用力传递给推杆机构;当S极主动永磁体与推杆机构上的N极被动永磁体位置相对应时,将异极相吸力的作用力传递给推杆机构;或者,当S极主动永磁体与推杆机构上的S极被动永磁体位置相对应时,将同极相斥力的作用力传递给推杆机构;当N极主动永磁体与推杆机构上的S极被动永磁体位置相对应时,将异极相吸力的作用力传递给推杆机构,往复运动的推杆机构向外输出动力。
优选地,所述的动子(56)对称置放在所述凸轮轴中心线的两侧,两侧的动子(56)的力矩大小相等、方向相反,可相互抵消动子相对机架往复运动时产生的力矩,可大大降低机器在运行中的振动,所述的动子(56)可以设为多组,但至少为一组。
其中,所述的转子机构包括:安装在机架(194)上的电机(200);安装在电机(200)上的转盘(203);设置在转盘(203)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或进向滚道(107)和退向滚道(106),或蛇形滚道(126);其中,转盘(203)及其上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或进向滚道(107)和退向滚道(106),或蛇形滚道(126)形成转子(202),
或者,所述的转子机构包括:安装在机架(102)上的转子电机(118);安装在转子电机(118)上的滚道体(109);分别安装在滚道体(109)上的退向滚道(106)和进向滚道(107)或蛇形滚道(126);其中,滚道体(109)及其上的退向滚道(106)和进向滚道(107)或蛇形滚道(126)形成转子。
或者,所述的转子机构包括:安装在机架(102)上的转子电机(118);安装在转子电机(118)上的滚道体(109);分别设置在滚道体(109)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137);其中,滚道体(109)及其上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137)形成转子。
或者,所述的转子机构包括:安装在机架(102)上的转子电机(118);安装在转子电机(118)上的固定盘(148);通过固定座(145)分别安装在固定盘(148)上的N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153);其中,固定盘(148)及其上的N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153)形成转子。
或者,所述的转子机构包括:通过转子轴(156)安装在机架(102)上的转子(157),转子轴(156)与电机(25)相连;安装在转子(157)上的滚道体(109);安装在滚道体(109)上的进向滚道(107)和退向滚道(106),或蛇形滚道(126),或进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或安装在转子(157)上的N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153)。
其中,所述转子机构的电机(25),还可以由机械能、风能、水力能、波浪能中的任一种动力源替代,以驱动转子(157)运转。
或者,所述的转子机构包括:通过轴承箱(34)安装在机架(7)上的转子轴(159);安装在机架(7)上的电机(25),与转子轴相连;安装在转子轴(159)上的转子(162);设置在转子上的N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153)。
或者,所述的转子机构包括:安装在机架(163)上的基座(174);安装在基座(174)上且位于其两侧的墙板(164);安装在两侧墙板(164)上的永磁体(169);安装在机架上的磁悬浮转子(165);分别安装在磁悬浮转子(165)上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体(137),或者进向滚道107和退向滚道106,或者蛇形滚道126;安装在磁悬浮转子(165)下部的被动悬浮永磁体(175),置于主动永磁体(173)的上方,以利用同极相斥的磁性力使磁悬浮转子(165)始终处于悬浮状态;与永磁体(169)对应置放的动子线圈(176),安装在磁悬浮转子(165)上,并置于两侧永磁体(169)之间;其中,在动子线圈(176)和永磁体(169)的相互作用下产生推力,使磁悬浮转子(165)转动,并同时带动进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或者进向滚道107和退向滚道106,或者蛇形滚道126做圆周运动;其中,所述磁悬浮转子还可以由永磁电机替代。
或者,所述的转子机构包括:通过转子轴(193)安装在机架(194)上的转子(195);安装在机架(194)上的电机(25),与转子轴(193)相连;安装在转子(195)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或者进向滚道(107)和退向滚道(106),或者蛇形滚道(126)。
其中,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:设置在平面推力轴承(21)的两个工作面的钢球(53),与两个滚道的滚道面相接触;或者设置在滚道体(17)上的直轴滚道(61)与直线推力轴承(60)相连安装在机架(7)上的且位于连杆中心线延长线两侧的直线轴承(14);安装在直线轴承(14)中的推杆(13);其一端与推杆(13)相连的联接件(16),其另一端与平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)相连;所述第二连接机构为通过推杆与摆杆传递动力的机构,包括:安装在机架(7)上的支臂(66);通过轴承和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59);其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;其一端通过销轴(22)与直线发电机(12)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;或者,所述第二连接机构为通过推杆传递动力的机构,包括:将推杆(13)与直线发电机(12)相连的接头(6);或者,所述第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,包括:连接推杆(13)的接头(6);与接头铰接的摇杆;与摇杆通过曲柄轴(3)连接的曲柄(28);连接曲柄与发电机(1)的发电机轴(2);其中,与平面推力轴承(21)相接触的进向滚道(69)和退向滚道(70)或直轴滚道(61)的延长线与动子机构的动子(56)中心线具有一定的夹角;其中,所述驱动机构将动力传递给安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推动轴承(21),使对应钢球(53)与进向滚道(69)和退向滚道(70)两个滚道面循环交替接触,当推杆(13)处于进向运动时,与进向滚道(69)接触面接触的钢球(53)受力滚动,当推杆(13)处于退向运动时,与退向滚道(70)接触面接触的钢球受力滚动,或者安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的滚轮(73)在进向滚道和退向滚道面上循环交替滚动;或者安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的滑块(74)在进向滚道和退向滚道面上循环交替滑动;或者直线推力轴承(60)与直轴滚道(61)受力滚动,动子通过滚动摩擦的方式或滑动摩擦的方式将动力传递给推杆,或者安置于进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)之间的浮动永磁体(80),动子通过磁体间相互作用力将动力传递给推杆;当动子机构的动子往复运动时,滚道体随动子同步往复运动,平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)随滚道或进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)的往复运动并相互作用不停地改变推杆轴向位置,带动推杆做往复运动,通过第二连接机构推动直线发电机(12)或发电机(1)运转产生电力;
其中,改变推杆轴向位置是指因滚道【进向滚道(69)和退向滚道(70)以及直轴滚道(61)以上或下可简称滚道】中心线与动子(56)中心线之间设有一定的夹角,也就是说滚道相对于动子的中心线呈倾斜角度置放的,滚道面延长线上的每一个点相对于动子的中心线的直线距离是不等的,而推杆轴心线相对于动子的中心线呈垂直状态,在滚道与推杆上的平面推力轴承或滚轮或滑块或直线推力轴承的相互作用下不停地改变推杆的轴向位置,即将动子的直线往复运动转变成推杆相对于动子的垂直往复运动。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:设置在平面推力轴承(21)的两个工作面的钢球(53),与两个滚道的滚道面相接触;或者设置在滚道体(17)上的直轴滚道(61)与直线推力轴承(60)相连安装在机架(7)上的且位于连杆中心线延长线两侧的直线轴承(14);安装在直线轴承(14)中的推杆(13);其一端与推杆(13)相连的联接件(16),其另一端与平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)相连;所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在机架(7)上的支臂(66);通过轴承和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59);其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板,其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;曲柄(28)安装在发电机轴(2)上,并与发动机(1)相连;其中,与平面推力轴承(21)相接触的进向滚道(69)和退向滚道(70)或与直线推力轴承(60)相接触的直轴滚道(61)的延长线与动子机构的动子(56)中心线具有一定的夹角;其中,所述驱动机构通过动子推杆(72)将动力传递给安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推动轴承(21),使对应钢球(53)与进向滚道(69)和退向滚道(70)两个滚道面循环交替接触,当推杆(13)处于进向运动时,与进向滚道(69)接触面接触的钢球(53)受力滚动,当推杆(13)处于退向运动时,与退向滚道(70)接触面接触的钢球受力滚动,或者安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的滚轮(73)在进向滚道和退向滚道面上循环交替滚动;或者安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的滑块(74)在进向滚道和退向滚道面上循环交替滑动;或者直线推力轴承(60)与直轴滚道(61)受力滚动,动子通过滚动摩擦的方式或滑动摩擦的方式将动力传递给推杆,或者安置于进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)之间的浮动永磁体(80);动子通过磁体间相互作用力将动力传递给推杆;当动子机构的动子往复运动时,滚道体随动子同步往复运动,平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)随滚道和进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)的往复运动并相互作用不停地改变推杆轴向位置,带动第二连接机构做往复运动,推动发电机(1)运转产生电力;其中,改变推杆轴向位置是指因滚道【进向滚道(69)和退向滚道(70)以及直轴滚道(61)以上或下简称滚道】中心线与动子(56)中心线之间设有一定的夹角,也就是说滚道相对于动子的中心线呈倾斜角度置放的,滚道面延长线上的每一个点相对于动子的中心线的直线距离是不等的,而推杆的轴心线相对于动子的中心线呈垂直角状态,在滚道与推杆上的平面推力轴承或滚轮或滑块或直线推力轴承的相互作用下不停地改变推杆的轴向位置,即将动子的直线往复运动转变成推杆相对于动子的垂直往复运动。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:设置在推臂(83)上的平面推力轴承(21),其两个工作面都设有钢球(53),并置于推杆(13)的滚道体上的进向滚道和退向滚道之间,钢球(53)与两个滚道面交替接触,或设置在推臂上的直线推力轴承(60)与推杆的滚道体(17)上的直轴滚道(61)相连;或设置在推臂(83)上的滚轮(73)或滑块(74)置于推杆(13)的滚道体上的进向滚道和退向滚道之间并与两个滚道面交替接触;设置在推臂(83)上的浮动永磁体(80)置于推杆的滚道体上的进向被动永磁体(76)和退向被动永磁体(78)之间;安装在机架(7)上且位于连杆中心线延长线两侧的直线轴承(14);分别安装在直线轴承(14)中的推杆(13)和摇杆推杆(62),滚道体(17)安装在推杆(13)上;所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括: 安装在机架(7)上的支臂(66);
通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59);其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;
曲柄(28)通过发电机轴(2)与发动机(1)相连;其中,滚道体(17)的进向滚道(69)和退向滚道(70)或直轴滚道(61)的延长线与动子机构上的动子推杆(72)或导轨(43)或长梁(64)的中心线具有夹角;
其中,所述驱动机构将动力传递给安置于平面推力轴承两侧的进向滚道(69)和退向滚道(70),使钢球(53)与进向滚道(69)和退向滚道(70)两个滚道面循环交替接触,当推臂(83)处于进向运动时,与进向滚道(69)接触面的钢球(53)受力滚动,当推臂(83)处于退向运动时,与退向滚道(70)接触面的钢球受力滚动,动子通过滚动摩擦的方式将动力传递给推杆,当动子机构的动子往复运动时,平面推力轴承,或滚轮,或滑块,或直线推力轴承,或浮动永磁体随动子同步往复运动,进向滚道和退向滚道,或直轴滚道,或进向被动永磁体(76)和退向被动永磁体(78)随平面推力轴承,或滚轮,或滑块,直线推力轴承,或浮动永磁体的往复运动和相互作用下不停地改变推杆轴向位置,并带动第二连接机构做往复运动,同步推动发电机(1)运转产生电力,或者,推动动力输出轮(131)对外输出动力。
其中,所述的用于动力传递的平面推力轴承(21)可以由滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或永磁体替代。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:安装在机架(7)上且位于连杆中心线延长线两侧的直线永磁轴承(71);安装在直线永磁轴承(71)中的磁轴推杆(91),被动N极永磁体(85)或被动S极永磁体安装在磁轴推杆(91)上;所述第二连接机构为通过推杆或摇杆传递动力的机构,包括:连接磁轴推杆(91)与直线发电机(12)的接头(6),或连接磁轴推杆(91)与发电机(1)的摇杆(5);或者,所述第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的机构,包括:连接磁轴推杆(91)与直线发电机(12)的连板(57)、摆杆(68);或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:连接磁轴推杆与发电机(1)的摆杆(68)、摇杆推杆(62)和摇杆;分别安装在直线轴承(14)中的推杆(13)和摇杆推杆(62),其中,安装在动子机构上的永磁体为双极,包括一个N极主动永磁体(88)和一个S极主动永磁体(86),推杆(13)上的被动永磁体为单极,包括一个N极被动永磁体(85)或一个S极被动永磁体,当动子机构上的N极主动永磁体和S极主动永磁体随动子往复运动时,N极主动永磁体与推杆上的N极被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下磁轴推杆进向移动,S极主动永磁体与推杆上的N极被动永磁体对应时,在异极吸力的作用下磁轴推杆退向移动,磁轴推杆的往复运动通过第二连接机构推动直线发电机或发电机工作产生电力。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:安装在机架(102)上的直线轴承(103);安装在直线轴承(103)中的推杆(13);所述第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的结构,包括:安装在机架(102)上的支臂(66);通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59);安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62),其一端与摇杆(5)相连;推杆(13)通过连板(57)和轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;摆杆阻力臂(59)通过轴(63)和连板与摇杆推杆(62)相连;摇杆(5)通过曲柄轴(3)、曲柄(28)和发电机轴与发电机(1)相连;或者,所述第二连接机构为通过推杆或摇杆传递动力的机构;或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构;其中,安装在滚道体(109)上的进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子电机(118)旋转,当进向滚道(107)与进向平面推力轴承(105)相接触时,进向平面推力轴承(105)的钢球(53)在进向滚道(107)的斜面上滚动,并带动推杆(13)进向运动,当退向滚道(106)与退向平面推力轴承(108)相接触时,退向平面推力轴承的钢球(53)在退向滚道(106)的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,推杆带动第二连接机构一进一退运动带动直线发电机(12)或发电机(1)运转。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:安装在机架(102)上的直线轴承(103);安装在直线轴承(103)中的推杆(13),滚轮(73)通过联接件(16)与推杆(13)相连,并置于转子机构的蛇形滚道(126)中;所述第二连接机构为通过推杆与摆杆传递动力的机构,包括:安装在推杆(13)上的端板(125);安装在机架(102)上的支臂(66);其一端与端板(125)相连的连杆(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;通过轴承178和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),其摆杆阻力臂(59)通过轴(63)、连板(57)和销轴(22)与直线发电机(12)相连;或者,所述第二连接机构为通过推杆传递动力的机构,包括:安装在推杆(13)上的端板(125),端板(125)通过接头(6)与直线发电机(12)相连;或者,所述第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在推杆(13)上的端板(125),端板(125)通过摇杆(5)与发动机(1)相连;其中,当蛇形滚道(126)随同转子电机(118)和滚道体(109)旋转时,置于蛇形滚道(126)中的滚轮(73)带动第二连接机构往复运动,并带动直线发电机(12)或发电机(1)运转产生电力。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:安装在机架(102)上的直线轴承(103);安装在直线轴承(103)中的推杆(13),滚轮(73)通过联接件(16)与推杆(13)相连,并置于转子机构的蛇形滚道(126)中;所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在推杆(13)上的端板(125);安装在机架(102)上的支臂(66);安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);
其一端与端板(125)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),其摆杆阻力臂(59)通过轴(63)、连板(57)和销轴(22)与摇杆推杆(62)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆,其另一端通曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)与发电机(1)相连;或者,所述第二连接机构为通过摇杆传递动力的机构,包括:通过曲柄轴(3)、曲柄(28)与动力输出轮(131)相连的摇杆(5);其中,当蛇形滚道(126)随同转子电机(118)和滚道体(109)旋转时,置于蛇形滚道中的滚轮带动第二连接机构往复运动,并带动发电机(1)工作,或者带动动力输出轮(131)运转,并对外输出动力。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:安装在机架(102)上的直线轴承(103);安装在直线轴承(103)中的推杆(13);安装在推杆(13)上的固定座(138);分别安装在固定座(138)上的进向被动永磁体(135)和退向被动永磁体(139);所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,其包括:安装在推杆(13)上的端板(125);安装在机架(102)上的支臂(66);安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59),且摆杆阻力臂(59)通过轴(63)、连板(57)和销轴(22)与摇杆推杆(62)相连;其一端与端板(125)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆,其另一端通过曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)与发电机(1)相连;或者,所述第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的机构,其包括:
通过曲柄轴(3)、曲柄(28)与动力输出轮(131)相连的摇杆(5);其中,进向被动永磁体(135)和退向被动永磁体(139)置于滚道体(109)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137)之间;其中,当进向主被永磁体和退向主动永磁体随同转子电机和滚道体旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆带动第二连接机构推动直线电动机(12)或发电机(1)工作产生电力,或者,往复运动的推杆对外输出动力。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:安装在机架(102)上的直线轴承(103);安装在直线轴承(103)中的推杆(13);安装在转子电机(118)上的固定盘(148);通过固定座(145)安装在固定盘(148)上的主动永磁体(146);通过固定座(154)安装在推杆(13)上的被动永磁体(147);
所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,其包括:安装在推杆(13)上的端板(125);安装在机架(102)上的支臂(66);其一端与端板(125)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);通过轴承和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),其摆杆阻力臂(59)通过轴(63)、连板(57)和销轴(22)与摇杆推杆(62)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆,其另一端通过曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)与发电机(1)相连;或者,所述第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,其包括:摇杆(5)通过曲柄轴(3)、曲柄(28)与动力输出轮(131)相连;其中,安装在固定盘(148)上的主动永磁体(146)为双极,包括N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153),安装在推杆(13)上的被动永磁体(147)为单极,包括N极被动永磁体或者S极被动永磁体,当主动永磁体(146)随转子电机(118)旋转时,当N极主动体永磁体(152)与推杆上的N极被动永磁体(147)相对应时,在同极斥力的作用下,推杆进向移动,当S极主动永磁体(153)与推杆上的N极被动永磁体对应时,在异极吸力的作用下,推杆向退向移动,往复运动的推杆带动第二连接机构推动发电机(1)旋转产生电力,或推动动力输出轮对外输出动力。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:安装在机架(7)上的直线轴承(14);安装在直线轴承(14)中的推杆(13);通过固定座(154)与推杆相连的被动永磁体(147);所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在机架(7)上的支臂(66);通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68);其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板,其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;曲柄(28)安装发电机轴(2)上,并与发动机(1)相连;其中,安装在转子(162)上的永磁体为双极,包括N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153)安装推杆上的被动永磁体(147)为单极,包括N极被动永磁体或S极被动永磁体,电机驱动转子(162),转子上的主动永磁体随转子旋转时,当N极主动永磁体(152)与推杆上的N被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,推杆进向移动,当S极主动永磁体(153)与推杆上的N极被动永磁体(147)对应时,在异极吸力的作用下,推杆退向移动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:安装在机架(163)上的直线轴承(14);安装在直线轴承(14)中的推杆(13); 安装在推杆(13)上的浮动永磁体(141),置于磁悬浮转子(165)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137)之间,浮动永磁体(141)包括固定座(138)、安装于固定座一侧的进向被动永磁体(135)和另一侧的退向被动永磁体(139);或者安装在推杆(13)上的滚轮(73)置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间或蛇形滚道(126)之中;或者安装在推杆(13)上的进向平面推力轴承(105)和退向平面推力轴承(108) )置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间;所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在机架(163)上的支臂(66);通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68);其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板,其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;安装发电机轴(2)上并与发动机(1)相连的曲柄(28);其中,当进向主动永磁体和退向主动永磁体随同磁悬浮转子(165)旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;或者,蛇形滚道随磁悬浮转子(165)旋转,在滚轮与蛇形滚道的相互作用下滚轮带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;或者,进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子(165)旋转,在滚轮与进向滚道和退向滚道的相互作用下带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;或者,进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子(165)旋转,当进向滚道(107)与进向平面推力轴承(105)相接触时,进向平面推力轴承(105)的钢球(53)在进向滚道(107)的斜面上滚动,并带动推杆(13)进向运动,当退向滚道(106)与退向平面推力轴承(108)相接触时,退向平面推力轴承的钢球(53)在退向滚道(106)的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,所述的推杆机构包括与所述驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构,其中:所述第一连接机构包括:通过直线轴承(103)安装在机架(194)上的推杆(13);安装在推杆(13)上的浮动永磁体(141),置于转子(195)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137)之间,浮动永磁体(141)包括:固定座(138);安装于固定座一侧的进向被动永磁体(135)和另一侧的退向被动永磁体(139),或者安装在推杆(13)上的滚轮(73)置于蛇形滚道之中,或者安装在推杆(13)上的滚轮(73)置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间;或者进向平面推力轴承(105)和退向平面推力轴承(108)置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间; 所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在机架(194)上的支臂(66);通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68);其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板,其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;安装在发电机轴(2)上并与发动机(1)相连的曲柄(28);其中,电机(25)或电机(200)带动转子(195)或转子(202)转动,当进向主动永磁体和退向主动永磁体随同转子(195)或转子(202)旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;或者,蛇形滚道随转子(195)或转子(202)旋转,在滚轮与蛇形滚道的相互作用下滚轮带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;或者,进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子(195)或转子(202)旋转,在滚轮与进向滚道和退向滚道的相互作用下带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;或者,进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子(195)或转子(202)旋转,当进向滚道(107)与进向平面推力轴承(105)相接触时,进向平面推力轴承(105)的钢球(53)在进向滚道(107)的斜面上滚动,并带动推杆(13)进向运动,当退向滚道(106)与退向平面推力轴承(108)相接触时,退向平面推力轴承的钢球(53)在退向滚道(106)的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
其中,所述的推杆机构对称置放在所述动子机构的动子(6)或所述转子机构的转子或磁悬浮转子的两侧,且两侧推杆的力矩大小相等,方向相反,可相互抵消推杆往复运动时产生的力矩,降低机器在运行中的振动。
其中,所述的平面推力轴承(21)通过其钢珠(53)与进向滚道和退向滚道产生的滚动摩擦传递动力;滚轮(73)通过与进向滚道(69)和退向滚道(70),或蛇形滚道(126),或进向滚道(107)和退向滚道(106)产生的滚动摩擦传递动力;滑块(74)通过与进向滚道(69)和退向滚道(70),或蛇形滚道(126),或进向滚道(107)和退向滚道(106)产生的滑动摩擦传递动力;进向平面推力轴承(105)和退向平面推力轴承(108)通过其钢珠(53)与进向滚道(107)和退向滚道(106)产生的滚动摩擦传递动力;直线推力轴承(60)是通过内部的钢珠(53)与直轴滚道(61)产生的滚动摩擦传递动力。
与现有技术相比,本发明的发电机具有如下优点:
1)本发明的发电机结构简单、使用方便、一次投入可以长期使用,并且性能可靠。
2)本发明的发电机利用滚动摩擦,或滑动摩擦,或磁力传输动力,驱动发电机发电,发电成本低,并且清洁、安全、无废气和废物,对环境无污染。
3)本发明的发电机利用摩擦力和磁力进行发电,不受客观条件限制,适用范围广。
下面结合附图对本发明进行详细说明
附图说明
图1为本发明的发电机滑动轴承式动子和推杆+直线发动机,以及推杆+摇杆+发电机结构示意图;
图2为图1的俯视图;
图3为图1、图2的A-A剖示图;
图4为图1、图2的B-B剖示图;
图5为本发明的发电机长梁动子和推杆+摆杆+直线发动机,以及推杆+摆杆+摇杆+发电机结构示意图;
图6为图5的俯视图;
图7为图6 的A—A剖示图;
图8为本发明的发电机动子推杆安装在直线轴承中的动子和推杆+摆杆+摇杆+发电机结构示意图;
图9为图8的A-A剖示图;
图10为本发明的发电机推杆上的动力传递部件可采用平面推力轴承、或滚轮、或滑块、或永磁体,以及单侧动子的结构示意图;
图11为本发明的发电机平面推力轴承、或滚轮、或滑块、直线推力轴承或永磁体安装在动子上,滚道体安装在推杆上的结构示意图;
图12为本发明的发电机直线永磁轴承与磁轴推杆式推杆机构和直线永磁轴承与直线磁轴式动子机构,以及磁力传动机构结构示意图;
图13为本发明的发电机动力连接线、变流器和电控系统连接示意图;
图14为本发明的发电机滚道体安装在转子电机上的转子机构示意图;
图15为图14的剖示图;
图16为图15、图14的滚道体平面直线展开示意图;
图17为本发明的发电机蛇形滚道转子机构和推杆+端板+摆杆+直线发电机推杆机构示意图;
图18为本发明的发电机蛇形滚道转子机构和推杆+端板+摇杆+发电机或动力输出轮结构示意图;
图19为本发明的发电机蛇形滚道转子机构和推杆+端板+摆杆+摇杆推杆+摇杆+发电机结构示意图;
图20为本发明的发电机永磁体通过滚道体安装在转子电机上的磁力传动结构示意图;
图21为图20的磁力传动装置平面直线展开示图;
图22为本发明的发电机永磁体安装在转子电机侧面的磁力传动机构结构示意图;
图23为图22的剖示图;
图24为本发明的发电机可利用各种外部动力驱动转子机构结构示意图;
图25为本发明的发电机长轴式转子磁力传动机构结构示意图;
图26为图25的剖示图;
图27为本发明的发电机磁悬浮式转子和磁力传动机构结构示意图;
图28为图27的剖示图;
图29为本发明的发电机立式转子和磁力传动机构结构示意图
图30为图29的剖示图;
图31为本发明的发电机转盘安装在电机上的磁力传动机构结构示意图
附图标记说明:1-发电机;2-发电机轴;3-曲柄轴;4-配重块;5-摇杆;6-接头;7-机架;8-联接件;9-连杆;10-飞轮;12-直线发电机;13-推杆;14-直线轴承;15-机架端板;16-联接件;17-滚道体;18-导杆;19-档垫;20-压簧;21-平面推力轴承;22-销轴;24-联轴器;25-电机;26-销轴;27-连板;28-曲柄; 34-轴承箱;35-螺栓;36-推杆运动示意;38-动子运动示意;39-凸轮轴;43-导轨;44-滑动轴承;45-凸轮;46-凸轮套;47-轴承; 53-钢球;54-开口销;56-动子;57-连板;58-摆杆动力臂;59-摆杆阻力臂;60-直线推力轴承;61-直轴滚道;62-摇杆推杆;63-轴;64-长梁;65-摆杆轴;66-支臂;67-发电机轴;68-摆杆;69-进向滚道;70-退向滚道;71-直线永磁轴承;72-动子推杆;73-滚轮;74-滑块;75-进向主动永磁体;76-进向被动永磁体;77-退向主动永磁体;78-退向被动永磁体;79-浮动座体;80-浮动永磁体;82-推臂座;83-推臂;85-N极被动永磁体;86-S极主动永磁体;87-永磁体座;88-N极主动永磁体;89-直线磁轴;90-永磁体;91-磁轴推杆;92-电缆线;93-变流器;94-总缆线;95-连接线;96-外部电源线;97-电控柜;98-电力输出线;99-电机电源线;100-接线盒;102-机架;103-直线轴承;105-进向平面推力轴承;106-退向滚道;107-进向滚道;108-退向平面推力轴承;109-滚道体;112-内墙板;113-支撑管;114-外墙板;115-轴套;116-转子电机轴;117-固定盘;118-转子电机;119-压簧;123-滚道体旋转方向示意;125-端板;126-蛇形滚道;127-滚轮轴;128-转子;131-动力输出轮;134-进向主动永磁体;135-进向被动永磁体;136-永磁体座;137-退向主动永磁体;138-固定座;139-退向被动永磁体;141-浮动永磁体;142-永磁体最小间隙示意;145-固定座;146-主动永磁体;147-被动永磁体;148-固定盘;152-N极主动永磁体;153-S极主动永磁体;154-固定座;155-联接耳;156-转子轴;157-转子;159-转子轴;161-加强座板;162-转子;163-机架;164-墙板;165-磁悬浮转子;169-永磁体;172-支撑座;173-主动永磁体;174-基座;175-被动悬浮永磁体;176-动子线圈; 178-轴承;179-围板;182-凸起腹板;183-支臂架;184-支撑筒内壁;185-支撑筒外壁;186-转子腹板;187-转子壁;191-下腹板;192-上腹板;193-转子轴;194-机架;195-转子;197-架体固定法兰;198-飞轮;199-底座;200-电机;201-隔板;202-转子;203-转盘。
具体实施方式
本发明的核心技术是利用摩擦力和磁力传递动力来做功产生动力,或电力,为此,提供一种动力传动装置,其包括:机架;安装在机架上的驱动机构;安装在机架上且与驱动机构连接的推杆机构;安装在机架上且与推杆机构连接的输出机构,其包括发电机或动力输出轮;其中,所述驱动机构为动子机构或转子机构,动子机构或转子机构通过滚动摩擦方法或滑动摩擦方法或磁力传动方法将动力传递给推杆机构,使推杆机构推动所述发电机运转产生电力,或者通过动力输出轮(如图18中所示的动力输出轮131)向外输出动力。
其中,通过滚动摩擦方法将动子机构或转子机构的动力传递给推杆机构,是采用平面推力轴承或直线推力轴承或滚轮与滚道配合的方法;通过滑动摩擦方法将动子机构或转子机构的动力传递给推杆机构,是采用滑块与滚道配合的方法;通过磁力传动方法将动子机构或转子机构的动力传递给推杆机构,是采用永磁体与永磁体配合的方法。
其中,本发明的动子机构包括旋转驱动机构、直线连动机构、动力传递机构,其中:旋转驱动机构包括:安装在机架7一侧或中部的电机25;与电机25相连的凸轮轴39,其通过轴承箱34安装在机架7上;设置在凸轮轴39上的一对或一个凸轮45;其一端通过轴承47安装在对应一个凸轮45上的凸轮套46。
其中,直线连动机构包括:与对应凸轮套46另一端通过连杆9和联接件8连接的连板27;安装在机架7上且其延伸方向与凸轮轴延伸方向垂直置放的导轨43;通过滑动轴承44安装在导轨43上的滚道体17,滚道体和滑动轴承44构成在导轨43上往复运动的动子56;连接位于导轨同侧的相邻两个滚道体17的连板27;对称安置于机架两侧的一对机架端板15中的一对导杆18,导杆一端通过联接件8与同侧连板27相连;串联安置在每个导杆18上的压簧20和档垫19;或者,直线连动机构包括:与对应凸轮套46另一端通过连杆9和联接件8相连接的动子推杆72;安装在机架7上且对称位于凸轮轴39中心线的两侧的一对直线轴承14,每个动子推杆72安装在对应侧的直线轴承14中,且动子推杆的一端置于该侧的机架端板15中;安装在动子推杆72上的滚道体17,滚道体和动子推杆72形成相对机架往复运动的动子56;串联安置在每个动子推杆72上的压簧20和档垫19;或者,直线连动机构包括:与凸轮套46另一端通过连杆9和联接件8连接的动子推杆72或滑动轴承44或长梁64;通过推臂座82安装在动子推杆72或滑动轴承44或长梁64上的推臂83,推臂83和平面推力轴承21或滚轮73或滑块74或直线推力轴承60或浮动永磁体80及对应推臂座82和动子推杆72或滑动轴承44或长梁64形成相对机架往复运动的动子56;或者,直线连动机构包括:其一端安置于机架的机架端板15中、其另一端与对应凸轮套46另一端通过连杆9和联接件8连接的直线磁轴89;安装在机架7上的直线永磁轴承71;设置在直线磁轴89两侧且安装于直线永磁轴承71中的永磁体90;安装在直线磁轴89上的永磁体座87,永磁体座87和直线磁轴89形成相对机架往复运动的动子56;串联安置在每个直线磁轴89一端的压簧20和档垫19。
其中,动力传递机构包括:设置在滚道体上的进向滚道69和退向滚道70或直轴滚道61;安置在滚道体17的进向滚道69和退向滚道70之间的平面推力轴承21或滚轮73或滑块74;或置于滚道体17的直轴滚道61上的直线推力轴承60。或者,动力传递机构包括:设置在滚道体17上的进向滚道69和退向滚道70;安置在滚道体17的进向滚道69和退向滚道70之间的平面推力轴承21或滚轮73或滑块74;或安装在直轴滚道61上的直线推力轴承60;或安置在滚道体17的进向主动永磁体75和退向主动永磁体77之间的浮动永磁体80。或者,动力传递机构包括:设置在推臂83上的平面推力轴承21或滚轮73或滑块74或直线推力轴承60或浮动永磁体80;安装在推杆13的进向滚道69和退向滚道70之间的平面推力轴承21或滚轮73或滑块74;或者安装在推杆13的直轴滚道61上的直线推力轴承60;或者安装在推杆13的滚道体17上的进向被动永磁体76和退向被动永磁体78之间的浮动永磁体80;浮动永磁体(80)包括:浮动体座79;安装于浮动座体一侧的进向主动永磁体75和另一侧的退向主动永磁体77。或者,动力传递机构包括:通过永磁体座87安装在直线磁轴89上的S极主动永磁体86和N极主动永磁体88;安装在推杆机构上的N极被动永磁体或S极被动永磁体;其中,当电机25带动凸轮轴39旋转时,在凸轮45、凸轮套46和连杆9的作用下,将凸轮套46的圆周运动变为连杆的直线往复运动。
优选地,动子56对称置放在凸轮轴中心线的两侧,两侧的动子56的力矩大小相等、方向相反,可相互抵消动子相对机架往复运动时产生的力矩,可大大降低机器在运行中的振动,动子56可以设为多组,但至少为一组。
其中,转子机构包括:安装在机架(194)上的电机200;安装在电机(200)上的转盘203;设置在转盘203上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137,或进向滚道(107)和退向滚道(106),或蛇形滚道(126);其中,转盘203及其上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137,或进向滚道(107)和退向滚道(106),或蛇形滚道(126)形成转子(202)。或者,转子机构包括:安装在机架102上的转子电机118;安装在转子电机118上的滚道体109;分别安装在滚道体109上的退向滚道106和进向滚道107或蛇形滚道126;其中,滚道体109及其上的退向滚道106和进向滚道107或蛇形滚道126形成转子。或者,转子机构包括:安装在机架102上的转子电机118;安装在转子电机118上的滚道体109;分别设置在滚道体109上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137;其中,滚道体109及其上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137形成转子。或者,转子机构包括:安装在机架102上的转子电机118;安装在转子电机118上的固定盘148;通过固定座145分别安装在固定盘148上的N极主动永磁体152和S极主动永磁体153;其中,固定盘148及其上的N极主动永磁体152和S极主动永磁体153形成转子。或者,转子机构包括:通过转子轴156安装在机架102上的转子157,转子轴156与电机25相连;安装在转子157上的滚道体109;安装在滚道体109上的进向滚道107和退向滚道106,或蛇形滚道126,或进向主动永磁体134和退向主动永磁体137,或安装在转子157上的N极主动永磁体152和S极主动永磁体153。或者,转子机构包括:通过轴承箱34安装在机架7上的转子轴159;安装在机架7上的电机25,与转子轴相连;安装在转子轴159上的转子162;设置在转子上的N极主动永磁体152和S极主动永磁体153。或者,转子机构包括:安装在机架163上的基座174;安装在基座174上且位于其两侧的墙板164;安装在两侧墙板164上的永磁体169;安装在机架上的磁悬浮转子165;分别安装在磁悬浮转子165上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137,或者进向滚道107和退向滚道106,或者蛇形滚道126;安装在磁悬浮转子165下部的被动悬浮永磁体175,置于主动永磁体173的上方,以利用同极相斥的磁性力使磁悬浮转子165始终处于悬浮状态;与永磁体169对应置放的动子线圈176,安装在磁悬浮转子165上,并置于两侧永磁体169之间。或者,转子机构包括:通过转子轴193安装在机架194上的转子195;安装在机架194上的电机25,与转子轴193相连;安装在转子195上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137,或者进向滚道107和退向滚道106,或者蛇形滚道126。
其中,转子机构的电机25,还可以由机械能、风能、水力能、波浪能中的任一种动力源替代,以驱动转子157运转。
其中,推杆机构包括与驱动机构连接的第一连接机构、与第一连接机构和发电机或动力输出轮连接的第二连接机构。其中:第一连接机构包括:设置在平面推力轴承21的两个工作面的钢球53,与两个滚道的滚道面相接触;或者设置在滚道体17上的直轴滚道61与直线推力轴承60相连安装在机架7上的且位于连杆中心线延长线两侧的直线轴承14;安装在直线轴承14中的推杆13;其一端与推杆13相连的联接件16,其另一端与平面推力轴承21或滚轮73或滑块74或直线推力轴承60或浮动永磁体80相连。或者,第一连接机构包括:设置在推臂83上的平面推力轴承21,其两个工作面都设有钢球53,并置于推杆13的滚道体上的进向滚道和退向滚道之间,钢球53与两个滚道面交替接触,或设置在推臂上的直线推力轴承60与推杆的滚道体17上的直轴滚道61相连;或设置在推臂83上的滚轮73或滑块74置于推杆13的滚道体上的进向滚道和退向滚道之间并与两个滚道面交替接触;设置在推臂83上的浮动永磁体80置于推杆的滚道体上的进向被动永磁体76和退向被动永磁体78之间;安装在机架7上且位于连杆中心线延长线两侧的直线轴承14;分别安装在直线轴承14中的推杆13和摇杆推杆62,滚道体17安装在推杆13上。或者,第一连接机构包括:安装在机架7上且位于连杆中心线延长线两侧的直线永磁轴承71;安装在直线永磁轴承71中的磁轴推杆91,被动N极永磁体85或被动S极永磁体安装在磁轴推杆91上。或者,第一连接机构包括:安装在机架102上的直线轴承103;安装在直线轴承103中的推杆13。或者,第一连接机构包括:安装在机架102上的直线轴承103;安装在直线轴承103中的推杆13,滚轮73通过联接件16与推杆13相连,并置于转子机构的蛇形滚道126中。或者,第一连接机构包括:安装在机架102上的直线轴承103;安装在直线轴承103中的推杆13,滚轮73通过联接件16与推杆13相连,并置于转子机构的蛇形滚道126中。或者,第一连接机构包括:安装在机架102上的直线轴承103;安装在直线轴承103中的推杆13;安装在推杆13上的固定座138;分别安装在固定座138上的进向被动永磁体135和退向被动永磁体139。或者,第一连接机构包括:安装在机架102上的直线轴承103;安装在直线轴承103中的推杆13;安装在转子电机118上的固定盘148;通过固定座145安装在固定盘148上的主动永磁体146;通过固定座154安装在推杆13上的被动永磁体147。或者,第一连接机构包括:安装在机架7上的直线轴承14;安装在直线轴承14中的推杆13;通过固定座154与推杆相连的被动永磁体147。或者,第一连接机构包括:安装在机架163上的直线轴承14;安装在直线轴承14中的推杆13; 安装在推杆13上的浮动永磁体141,置于磁悬浮转子165上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137之间,浮动永磁体141包括固定座138、安装于固定座一侧的进向被动永磁体135和另一侧的退向被动永磁体139;或者安装在推杆13上的滚轮73置于进向滚道107和退向滚道(106)之间或蛇形滚道(126)之中;或者安装在推杆13上的进向平面推力轴承(105) 和退向平面推力轴承(108) 置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间。或者,第一连接机构包括:通过直线轴承103安装在机架194上的推杆13;安装在推杆13上的浮动永磁体141,置于转子195上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137之间,浮动永磁体141包括:固定座138;安装于固定座一侧的进向被动永磁体135和另一侧的退向被动永磁体139,或者安装在推杆13上的滚轮73置于蛇形滚道之中,或者安装在推杆13上的滚轮73置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间;或者进向平面推力轴承(105)和退向平面推力轴承(108)置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间。
其中,第二连接机构为通过推杆与摆杆传递动力的机构,包括:安装在机架7上的支臂66;通过轴承和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68,具有摆杆动力臂58和摆杆阻力臂59;其一端与推杆13相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;其一端通过销轴22与直线发电机12相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;或者,第二连接机构为通过推杆传递动力的机构,包括:将推杆13与直线发电机12相连的接头6;或者,第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,包括:连接推杆13的接头6;与接头铰接的摇杆;与摇杆通过曲柄轴3连接的曲柄28;连接曲柄与发电机1的发电机轴2;其中,与平面推力轴承21相接触的进向滚道69和退向滚道70或直轴滚道61的延长线与动子机构的动子56中心线具有一定的夹角。或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在机架7上的支臂66;通过轴承和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68,具有摆杆动力臂58和摆杆阻力臂59;其一端与推杆13相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的连板,其另一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;安装在直线轴承14中的摇杆推杆62;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的摇杆5,其另一端通过曲柄轴3与曲柄28相连;曲柄28安装在发电机轴2上,并与发动机1相连。或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括: 安装在机架7上的支臂66;通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68,具有摆杆动力臂58和摆杆阻力臂59;其一端与推杆13相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的摇杆5,其另一端通过曲柄轴3与曲柄28相连;曲柄28通过发电机轴2与发动机(1)相连;其中,滚道体17的进向滚道69和退向滚道70或直轴滚道61的延长线与动子机构上的动子推杆72或导轨43或长梁64的中心线具有夹角。或者,第二连接机构为通过推杆或摇杆传递动力的机构,包括:连接磁轴推杆91与直线发电机12的接头6,或连接磁轴推杆91与发电机1的摇杆5。或者,第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的机构,包括:连接磁轴推杆91与直线发电机12的连板57、摆杆68;或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:连接磁轴推杆与发电机1的摆杆68、摇杆推杆62和摇杆;分别安装在直线轴承14中的推杆13和摇杆推杆62。或者,第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的结构,包括:安装在机架102上的支臂66;通过轴承(178)和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68,具有摆杆动力臂58和摆杆阻力臂59;安装在直线轴承14中的摇杆推杆62,其一端与摇杆5相连;推杆13通过连板57和轴63与摆杆动力臂58相连;摆杆阻力臂59通过轴63和连板与摇杆推杆62相连;摇杆5通过曲柄轴3、曲柄28和发电机轴与发电机1相连;或者,第二连接机构为通过推杆或摇杆传递动力的机构;或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构。或者,第二连接机构为通过推杆与摆杆传递动力的机构,包括:安装在推杆13上的端板125;安装在机架102上的支臂66;其一端与端板125相连的连杆57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68,其摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与直线发电机12相连;或者,第二连接机构为通过推杆传递动力的机构,包括:安装在推杆13上的端板125,端板125通过接头6与直线发电机12相连;或者,第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在推杆13上的端板125,端板125通过摇杆5与发动机1相连。或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在推杆13上的端板125;安装在机架102上的支臂66;安装在直线轴承14中的摇杆推杆62;其一端与端板125相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68,其摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与摇杆推杆62相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的摇杆,其另一端通曲柄轴3、曲柄28、发电机轴2与发电机1相连;或者,第二连接机构为通过摇杆传递动力的机构,包括:通过曲柄轴3、曲柄28与动力输出轮131相连的摇杆5;其中,当蛇形滚道126随同转子电机118和滚道体109旋转时,置于蛇形滚道中的滚轮带动第二连接机构往复运动,并带动发电机1工作,或者带动动力输出轮131运转,并对外输出动力。或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,其包括:安装在推杆13上的端板125;安装在机架102上的支臂66;安装在直线轴承14中的摇杆推杆62;通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68,具有摆杆动力臂58和摆杆阻力臂59,且摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与摇杆推杆62相连;其一端与端板125相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的摇杆,其另一端通过曲柄轴3、曲柄28、发电机轴2与发电机1相连;或者,第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的机构,其包括:通过曲柄轴3、曲柄28与动力输出轮131相连的摇杆5;其中,进向被动永磁体135和退向被动永磁体139置于滚道体109上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137之间。或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,其包括:安装在推杆13上的端板125;安装在机架102上的支臂66;其一端与端板125相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;安装在直线轴承14中的摇杆推杆62;通过轴承和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68,其摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与摇杆推杆62相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的摇杆,其另一端通过曲柄轴3、曲柄28、发电机轴2与发电机1相连;或者,第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,其包括:摇杆5通过曲柄轴3、曲柄28与动力输出轮131相连。或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在机架7上的支臂66;通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68;其一端与推杆13相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的连板,其另一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;安装在直线轴承14中的摇杆推杆62;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的摇杆5,其另一端通过曲柄轴3与曲柄28相连;曲柄28安装发电机轴2上,并与发动机1相连。或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在机架163上的支臂66;通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68;其一端与推杆13相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;安装在直线轴承14中的摇杆推杆62;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的连板,其另一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的摇杆5,其另一端通过曲柄轴3与曲柄28相连;安装发电机轴2上并与发动机1相连的曲柄28。或者,第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:安装在机架194上的支臂66;通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上的摆杆68;其一端与推杆13相连的连板57,其另一端通过轴63与摆杆动力臂58相连;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的连板,其另一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;安装在直线轴承14中的摇杆推杆62;其一端通过销轴22与摇杆推杆62相连的摇杆5,其另一端通过曲柄轴3与曲柄28相连;安装在发电机轴2上并与发动机1相连的曲柄28。
其中,推杆机构对称置放在动子机构的动子6或转子机构的转子或磁悬浮转子的两侧,且两侧推杆的力矩大小相等,方向相反,可相互抵消推杆往复运动时产生的力矩,降低机器在运行中的振动。
其中,平面推力轴承21通过其钢珠53与进向滚道和退向滚道产生的滚动摩擦传递动力;滚轮73通过与进向滚道69和退向滚道70,或蛇形滚道126,或进向滚道107和退向滚道106产生的滚动摩擦传递动力;滑块74通过与进向滚道69和退向滚道70,或蛇形滚道126,或进向滚道107和退向滚道106产生的滑动摩擦传递动力;进向平面推力轴承105和退向平面推力轴承108通过其钢珠53与进向滚道107和退向滚道106产生的滚动摩擦传递动力。
动子机构中的各机构、转子机构及推杆机构中的各机构均具有不同的结构,且各结构可根据情况相互配用,使本发明的发电机可具有不同的结构,下面结合部分实施例对本发明发电机的部分结构进行详细说明,但需理解,本发明发电机的结构并不局限于下述各实施例的结构。
需要说明的是,本发明各实施方式中功能相同或相通的结构或部件在图中用相同的标记进行标示,应当理解,相同标记的部件不局限其安装位置。
实施例1
如图1—图4所示,为本发明的发电机实施例1的结构图;由图可知,本实施例的发电机包括:机架;安装在机架上的驱动机构;安装在机架上且与驱动机构连接的推杆机构;安装在机架上且与推杆机构连接的输出机构,其包括发电机或动力输出轮;其中,本实施例的驱动机构为动子机构,动子机构通过滚动摩擦方法将动力传递给推杆机构,使推杆机构推动所述发电机运转产生电力。
其中,本实施例通过滚动摩擦方法将动子机构的动力传递给推杆机构,是采用平面推力轴承与滚道配合的方法。
具体的,本实施例的动子机构包括:安装在机架7中部的电机25;通过轴承箱34安装在机架7上的凸轮轴39,凸轮轴39沿机架7的第一方向延伸(即图1所示机架的宽度方向延伸),电机25通过联轴器24与凸轮轴39相连;凸轮轴39上设有一对凸轮45;每个凸轮上安装一个凸轮套46,即,凸轮套的一端通过轴承47安装在对应凸轮45上,凸轮套的另一端通过一根连杆9和联接件8与连板27一端相连;导轨43安装在机架7上,并沿机架的第二方向延伸(第二方向即为图1所示机架的长度方向,与第一方向垂直),导轨43可为一根,也可以对称安置在机架两侧的两根导轨(如图1-图4所示);在每根导轨43上安置多个滚道体17(图中显示两个),每个滚道体上设有进向滚道69和退向滚道70,并通过滑动轴承44安装在导轨43上;相邻的两个滚道体17和滚道体17之间通过一根连板27彼此相连,使每个滚道体和每个滑动轴承44成为一体的动子56,并在导轨43上往复运动;连杆9通过联接件8和连板27与滚道体17相连;一对导杆18分别安置于位于机架两侧的一对机架端板15中,且导杆的一端通过联接件8与连板27相连;每根导杆18上串联安装有压簧20和档垫19,且一对导杆18上的压簧20和档垫19置放在一对机架端板15的对应处。
其中,本实施例的推杆机构包括:直线轴承14安装在机架7上;推杆13安装在直线轴承14中;推杆13通过接头6与直线发电机12相连;或推杆13通过接头6、摇杆5、曲柄轴3、曲柄28和发电机轴2与发电机1相连;联接件16的一端与推杆13相连,其另一端与平面推力轴承21相连;平面推力轴承21的两个工作面都设有钢球53。
当电机25工作时,电机25带动凸轮轴39、凸轮45和凸轮套46转动,在凸轮45、凸轮套46和连杆9的作用下,将圆周运动变为直线运动,连板27、滑动轴承44和滚道体17随凸轮45、凸轮套和连杆往复运动,平面推动轴承21置于进向滚道69和退向滚道70之间,钢球53与两个滚道面接触,当推杆13处于进向运动时,与进向滚道69接触面的钢球53受力滚动,当推杆13处于退向运动时,与退向滚道70接触面的钢球受力滚动,与平面推力轴承21相接触的进向滚道69和退向滚道70的延长线与动子机构的动子56沿机架的长度方向中心线具有一定的夹角,也就是说进向滚道和退向滚道相对于动子是倾斜置放的,滚道体随动子往复运动,滚道体上的进向滚道69和退向滚道70与平面推力轴承21的相互作用下,使推杆不停地改变轴向位置,往复运动的推杆带动直线发电机12运转产生电力,或往复运动的推杆+摇杆带动发电机1发电,或向外输出动力。
其中,改变推杆轴向位置是指因推杆中心线与动子56的滚道延长线之间夹角所引起的,当进向滚道69和退向滚道70随动子往复运动时,进向滚道和退向滚道相当于一对相向而行的楔子循环交替往复作用在平面推力轴承21的两个工作面的钢球53上,不停地改变平面推力轴承位于推杆中心线的位置,带动推杆往复运动,在传递动力的同时,又改变动力运动方向。
也就是说,改变推杆轴向位置是指因滚道(进向滚道69和退向滚道70以及直轴滚道61以上或下可简称滚道)中心线与动子56中心线之间设有一定的夹角,即,滚道相对于动子的中心线呈倾斜角度置放的,滚道面延长线上的每一个点相对于动子的中心线的直线距离是不等的,而推杆的轴心线相对于动子的中心线呈垂直角状态,在滚道与推杆上的平面推力轴承或滚轮或滑块或直线推力轴承的相互作用下不停地改变推杆的轴向位置,即将动子的直线往复运动转变成推杆相对于动子的垂直往复运动。其中,以下实施例凡涉及到改变推杆轴向位置的原理均与本实施例相同。
实施例2
如图5、图6、图7所示,本发明的发电机实施例2的结构图;其中,动子机构包括:安装在机架7上的电机25;凸轮轴39上设有凸轮45;凸轮轴39通过轴承箱34安装在机架7上;电机25通过联轴器24与凸轮轴39相连;凸轮套46的一端通过轴承47安装在凸轮45上,其另一端通过连杆9和联接件8与长梁64相连;导轨43安装在机架7上;滚道体17上设有进向滚道69和退向滚道70,并通过长梁安装在滑动轴承44上,滑动轴承安装在导轨43上;成为一个往复运动的动子56,并在导轨43上往复运动;导杆18置于机架端板15中,其一端通过联接件8与长梁相连;压簧20和档垫19串在导杆18上,并对称置放在机架端板15的两侧。
其中,推杆机构包括: 直线轴承14分别安装在机架7上;推杆13安装在直线轴承14中;支臂66安装在机架7上;摆杆68通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上;连板57的一端通过销轴22与推杆13相连,其另一端通过轴承178和轴63与摆杆动力臂58相连;连板的一端通过销轴22与摇杆推杆62相连,其另一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;摇杆推杆62安装在直线轴承14中;摇杆5的一端通过销轴22与摇杆推杆62相连,其另一端通过曲柄轴3与曲柄28相连;曲柄28安装发电机轴2上并与发动机1相连;或连板57的一端通过销轴22与推杆13相连,其另一端通过轴承178和轴63与摆杆动力臂58相连;连板57的一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;其另一端通过销轴22与直线发动机12相连,联接件16的一端与推杆13相连,其另一端与平面推力轴承21相连;平面推力轴承21的两个工作面都设有钢球53;推杆机构有多种形式具体实施时可任选。
电机25带动凸轮轴39、凸轮45和凸轮套46转动,在凸轮45、凸轮套46和连杆9的作用下,将圆周运动变为直线运动,长梁64和滚道体17随凸轮45、凸轮套和连杆往复运动,平面推力轴承21置于进向滚道69和退向滚道70之间,钢球53分别与两个滚道面循环交替接触,当推杆13处于进向运动时,与进向滚道69接触面的钢球53受力滚动,当推杆13处于退向运动时,与退向滚道70接触面的钢球受力滚动,并通过滚动摩擦将来自于动子的动力传递给推杆,与平面推力轴承21相接触的进向滚道69和退向滚道70的延长线与动子56的长梁64沿机架的长度方向的中心线具有一定的夹角,也就是说进向滚道和退向滚道相对于动子是倾斜置放的,当动子机构的动子往复运动时,滚道体上的进向滚道和退向滚道随动子同步往复运动,平面推力轴承21随滚道的往复运动不停地改变推杆轴向位置,带动推杆、摆杆和摇杆做往复运动,推动发电机1运转产生电力(或带动推杆+摆杆做往复运动推动直线发电机12运转),或对外输出动力。
实施例3
如图8、图9所示,本发明的发电机实施例3的结构图;其中,动子机构包括:安装在机架7上的电机25;凸轮轴39上设有凸轮45;凸轮轴39通过轴承箱34安装在机架7上;电机25通过联轴器24与凸轮轴39相连;凸轮套46的一端通过轴承47安装在凸轮45上,其另一端通过连杆9和联接件与动子推杆72相连;直线轴承14安装在机架7上;动子推杆72安装在直线轴承14中; 滚道体17上设有进向滚道69和退向滚道70,或直轴滚道61,并安装在动子推杆72上;动子推杆的一端置于机架端板15中;压簧20和档垫19串在动子推杆72上,并对称置放在机架端板15的两侧;其中,推杆机构包括:连接件16的一端与推杆13 相连,其另一端与平面推力轴承21,或与直线推力轴承60相连;其中,本实施例的推杆机构的其他部件与连接方式和传动方式与图1、图5相同,在此不再累述。
电机25带动凸轮轴39、凸轮45和凸轮套46转动,在凸轮45、凸轮套46和连杆9的作用下,将圆周运动变为直线运动,动子推杆72和滚道体17随凸轮45、凸轮套和连杆往复运动,平面推力轴承21置于进向滚道69和退向滚道70之间,钢球53分别与两个滚道面循环交替接触,当推杆13处于进向运动时,与进向滚道69接触面的钢球53受力滚动,当推杆13处于退向运动时,与退向滚道70接触面的钢球受力滚动,并通过滚动摩擦,将来自于动子的动力传输给推杆,或动子推杆72和滚道体17随凸轮45、凸轮套和连杆往复运动,安装在滚道体17的直轴滚道61上的直线推力轴承60受力滚动,并通过滚动摩擦,将来自于动子的动力传递给推杆,与平面推力轴承21相接触的进向滚道69和退向滚道70,或与直线推力轴承60相接触的直轴滚道61的延长线与动子56的动子推杆72沿机架的长度方向的中心线具有一定的夹角,也就是说进向滚道和退向滚道相对于动子是倾斜置放的,当动子机构的动子往复运动时,滚道体上的进向滚道和退向滚道,或直轴滚道61随动子同步往复运动,平面推力轴承21,或直线推力轴承60随滚道的往复运动不停地改变推杆轴向位置,带动推杆、摆杆和摇杆做往复运动,推动发电机运转产生电力,或推动动力输出轮131对外输出动力。
实施例4
如图11所示,本发明的发电机实施例4的结构图;其中,推杆机构包括;直线轴承14分别安装在机架7上;推杆13和摇杆推杆62分别安装在直线轴14中;支臂66安装在机架7上;摆杆68通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上;连板57的一端通过销轴22与推杆13相连,其另一端通过轴承178和轴63与摆杆动力臂58相连;连板57的一端通过销轴22与摇杆推杆62相连,其另一端通过轴63与摆杆阻力臂59相连;摇杆5的一端通过销轴22与摇杆推杆62相连,其另一端通过曲柄轴3与曲柄28相连;曲柄28通过发电机轴2与发动机1相连;滚道体17上设有进向滚道69和退向滚道70,或直轴滚道61,或进向被动永磁体76和退向被动永磁体78,并安装在推杆13上;安装在推杆上的滚道体17的进向滚道69和退向滚道70,或直轴滚道61,或进向被动永磁体76和退向被动永磁体78的延长线与动子的动子推杆72、或导轨43、或长梁64的中心线具有一定夹角。
其中,动子机构包括:平面推力轴承21、或滚轮73、或滑块74、或直线推力轴承60、或浮动永磁体80安装在推臂83上;推臂83通过推臂座82安装在动子推杆72、或滑动轴承44、或长梁64上;安装在机架7上的电机25;凸轮轴39上设有凸轮45;凸轮轴39通过轴承箱34安装在机架7上;电机25通过联轴器24与凸轮轴39相连;凸轮套46的一端通过轴承47安装在凸轮45上,其另一端通过连杆9和联接件与动子推杆72相连;直线轴承14安装在机架7上;动子推杆72安装在直线轴承14中;当动子推杆往复运动时,安装在推臂83上平面推力轴承21、或滚轮73、或滑块74、或直线推力轴承61、或浮动永磁体80随动子推杆72一同往复运动,并与滚道体17上的进向滚道69和退向滚道70、或直轴滚道61、或永磁体相互作用下,带动推杆、摆杆和摇杆做往复运动,同步推动发电机1运转产生电力,或推动动力输出轮131对外输出动力。
其中,需要进一步说明的是,浮动座体79的一侧安装有进向主动永磁体75,其另一侧安装有退向主动永磁体77,并组成浮动永磁体80,滚道体17上设有进向被动永磁体76和退向被动永磁体78,浮动永磁体80置于进向被动永磁体76和退向被动永磁体78之间,浮动永磁体通过支臂83和支臂座82安装在动子推杆72上,动子推杆通过推臂座82和推臂83带动浮动永磁体往复运动,浮动永磁体上的进向主动永磁体和退向主动永磁体与滚道体上的进向被动永磁体和退向被动永磁体的相互作用下,带动推杆往复运动,并对外输出动力。
实施例5
如图10、图11所示,本发明的发电机实施例5的结构图;其中,用于动力传递的平面推力轴承21还可以采用滚轮73、或滑块74、或直线推力轴承60、或永磁体做为动力传递部件,本实施例为单组动子。
以上实施例中的平面推力轴承21是利用其钢珠53与进向滚道69和退向滚道70相互产生的滚动摩擦来传输动力的。
以上实施例中的直线推力轴承60是利用其钢珠53与直轴滚道61相互产生的滚动摩擦来传输动力的。
以上或以下实施例中的滚轮73是利用与进向滚道69和退向滚道70,或与蛇形滚道126、或与进向滚道107和退向滚道106相互产生的滚动摩擦来传输动力的。
以上或以下实施例中的滑块74是利用与进向滚道69和退向滚道70,或蛇形滚道126,或进向滚道107和退向滚道106相互产生的滑动摩擦来传输动力的。
以下实施例中的进向平面推力轴承105和退向平面推力轴承108是利用其钢珠53与进向滚道107和退向滚道106相互产生的滚动摩擦来传输动力的。
实施例6
如图12所示,本发明的发电机实施例6的结构图;其中,动子机构包括:安装在机架7上的电机25;凸轮轴39上设有凸轮45,并通过轴承箱34安装在机架7上;电机25通过联轴器24与凸轮轴39相连;凸轮套46的一端通过轴承47安装在凸轮45上,其另一端通过连杆9和联接件8与直线磁轴89相连;直线永磁轴承71安装在机架7上;直线磁轴89的两侧与直线永磁轴承71相对应的区域设有永磁体90,并安装在直线永磁轴承71中;S极主动永磁体86和N极主动永磁体88通过永磁体座87安装在直线磁轴89上;直线磁轴89的一端置于机架端板15中;压簧20和档垫19串在直线磁轴89上,并对称置放在机架端板15的两侧。
推杆机构包括:直线永磁轴承71安装在机架7上;磁轴推杆91与直线永磁轴承71相对应的区域设有永磁体90并安装在直线永磁轴承71中;压簧20和挡垫19串在磁轴推杆91上,并分别置于直线永磁轴承71的两侧;磁轴推杆91通过接头6与直线发电12相连,或磁轴推杆91通过连板57、摆杆68与直线发电机12相连,或磁轴推杆通过摇杆5与发电机1相连。或磁轴推杆通过摆杆68、摇杆推杆62和摇杆与发电机1相连;被动N极永磁体85安装在磁轴推杆91上;安装在动子的直线磁轴89上的永磁体为双极,即一个N极主动永磁体88和一个S极主动永磁体86,推杆13上的被动永磁体为单极,即一个N极被动永磁体85,但也可以设置一个S极被动永磁体,当动子机构上的N极主动永磁体和S极主动永磁体随动子的直线磁轴89往复运动时,N极主动永磁体与推杆上的N极被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下磁轴推杆进向移动,S极主动永磁体与磁轴推杆上的N极被动永磁体对应时,在异极吸力的作用下磁轴推杆退向移动,往复运动的磁轴推杆(或往复运动的磁轴推杆+摆杆)推动直线发电机12工作产生电力,或者,往复运动的磁轴推杆、摆杆、摇杆推杆和摇杆推动发电机1运转产生电力。
实施例7
如图13所示,本发明的发电机输供电及电控系统结构图,电缆线92的一端与发电机相连,其另一端通过总缆线94与变流器93相连,变流器93通过连接线95与电控柜97相连,电力输出线98与电控柜97相连,电控柜通过电源线99和接线盒100与电机25相连,外部电源线96与电控柜97相连,发电机通过电缆线92和总缆线94将发出的电通过变流器93进行变流,并将变流后的电通过电控柜97向外输出电力,外部电源线96通过电控柜97和电机电源线99向电机5提供启动电源,当电机和发电机整个系统正常运转后,可通过电控柜切断外部电源线96供电,将变流器93变流后的电通过电控柜和电源线向电机馈电。
实施例8
如图14、图15、图16所示,本发明的发电机实施例8的结构图;其中,转子电机118安装在机架102上;退向滚道106和进向滚道107分别安装在滚道体109上;滚道体109安装在转子电机118上,转子电机118为外转子式电机,滚道体109与转子电机118组合构成转子128。
其中,机架102包括:支撑管113通过联接耳155和螺栓35安装在内墙板112和外墙板114上。
其中,推杆机构包括:直线轴承103安装在机架102上;推杆13安装在直线轴承103中;支臂66安装在机架102上;摆杆68通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上;推杆13通过销轴22、连板57、轴承178和轴63与摆杆动力臂58相连;摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与摇杆推杆62相连;摇杆推杆62安装在直线轴承14中,其一端通过销轴22与摇杆5相连;摇杆5通过曲柄轴3、曲柄28和发电机轴2与发电机1相连;进向平面推力轴承105和退向平面推力轴承108上设有钢球53,并通过联接件16分别安装在推杆13上;推杆机构有多种形式具体实施时可任选。
安装在滚道体109上的进向滚道107和退向滚道106随转子电机118旋转,当进向滚道107与进向平面推力轴承105相接触时,进向平面推力轴承105的钢球53在进向滚道107的斜面上滚动,并带动推杆13进向运动,当退向滚道106与退向平面推力轴承108相接触时,退向平面推力轴承的钢球53在退向滚道106的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,推杆(或推杆与摆杆)一进一退往复运动带动直线发电机12工作,或推杆带动摆杆和摇杆推动发电机1运转,或推杆带动摆杆、摇杆推杆和摇杆推动发电机运转。
实施例9
如图17所示,本发明的发电机实施例9的结构图;其中,转子机构包括:转子电机118安装在机架102上;滚道体109上设有蛇形滚道126,并安装在转子电机118上。
其中,推杆机构包括:直线轴承103安装在机架102上;推杆13安装在直线轴承103中;端板125安装在推杆13上;支臂66安装在机架102上;连板57的一端通过销轴22与端板125相连,其另一端通过轴承178和轴63与摆杆动力臂58相连;摆杆68通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上,其摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与直线发电机12相连;或者,端板125通过接头6与直线发电机12相连;滚轮73通过滚轮轴127和联接件16与推杆13相连,并置于动子机构的蛇形滚道126中;当蛇形滚道126随同转子电机118和滚道体109旋转时,安装在蛇形滚道126中的滚轮73带动推杆和端板往复运动,或带动推杆、端板和摆杆往复运动,并带动直线发电机12运转。
实施例10
如图18所示,本发明的发电机实施例10的结构图;其中,转子机构与图17相同,在此不再累述。
其中,推杆机构包括:直线轴承103安装在机架102上;推杆13安装在直线轴承103中;端板125安装在推杆13上;摇杆5通过接头6与端板125相连,其另一端通过曲柄轴3、曲柄28和发电机轴2与发电机1相连;滚轮73通过滚轮轴127和联接件16与推杆13相连,并置于蛇形滚道126中;当蛇形滚道126随同转子电机118和滚道体109旋转时,安装在蛇形滚道126中的滚轮73与蛇形滚道相互作用下带动推杆、端板和摇杆往复运动,并带动发电机1工作,或摇杆推动动力输出轮131对外输出动力。
实施例11
如图19所示,本发明的发电机实施例11的结构图;其中,转子机构包括:转子电机118安装在机架102上;滚道体109上设有蛇形滚道126,并安装在转子电机118上。
其中,推杆机构包括: 直线轴承103安装在机架102上;推杆13安装在直线轴承103中;端板125安装在推杆13上;支臂66安装在机架102上;连板57的一端通过销轴22与端板125相连,其另一端通过轴承178和轴63与摆杆动力臂58相连;摆杆68通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上,其摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与摇杆推杆62相连;摇杆推杆62安装在直线轴承14中;摇杆的一端通过销轴22与摇杆推杆62相连,其另一端通曲柄轴3、曲柄28、发电机轴2与发电机1相连;或者,摇杆5通过曲柄轴3、曲柄28与动力输出轮131相连;滚轮73通过滚轮轴127和联接件16与推杆13相连,并置于动子机构的蛇形滚道126中;当蛇形滚道126随同转子电机118和滚道体109旋转时,安装在蛇形滚道中的滚轮带动推杆、端板、摆杆和摇杆往复运动,并带动发电机1工作,或者带动动力输出轮131运转,并对外输出动力。
实施例12
如图20、图21所示,本发明的发电机实施例12的结构图;其中,转子机构包括:转子电机118安装在机架102上;滚道体109上分别设有进向主动永磁体134和退向主动永磁体137(也可以安装进向滚道107和退向滚道106,还可以安装蛇形滚道126)并安装在转子电机118上,组成转子128。
其中,推杆机构包括:直线轴承103安装在机架102上;推杆13安装在直线轴承103中;端板125安装在推杆13上;支臂66安装在机架102上;连板57的一端与端板125相连,其另一端通过轴承178和轴63与摆杆动力臂58相连;摆杆68通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上,其摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与摇杆推杆62相连;摇杆推杆62安装在直线轴承14中;摇杆的一端通过销轴22与摇杆推杆62相连,其另一端通过曲柄轴3、曲柄28、发电机轴2与发电机1相连;或者,摇杆5通过曲柄轴3、曲柄28与动力输出轮131相连;进向被动永磁体135和退向被动永磁体139分别安装在固定座138的两侧;组成浮动永磁体141,固定座138安装在推杆13上;进向被动永磁体135和退向被动永磁体139置于滚道体109上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137之间,当进向主动永磁体和退向主动永磁体随同转子电机和滚道体旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆(或往复运动的推杆与摆杆)推动直线电动机12工作产生电力,或者,往复运动的推杆连同摆杆和摇杆推杆以及摇杆推动发电机1旋转产生电力。或者,往复运动的推杆对外输出动力。
需要进一步说明的是,或者,蛇形滚道随转子128旋转,在滚轮与蛇形轨道的相互作用下滚轮带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,进向滚道107和退向滚道106随转子128旋转,在滚轮与进向滚道和退向滚道的相互作用下带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,进向滚道107和退向滚道106随转子128旋转,当进向滚道107与进向平面推力轴承105相接触时,进向平面推力轴承105的钢球53在进向滚道107的斜面上滚动,并带动推杆13进向运动,当退向滚道106与退向平面推力轴承108相接触时,退向平面推力轴承的钢球53在退向滚道106的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
实施例13
如图22、图23所示,本发明的发电机实施例13的结构图;其中,转子机构包括:转子电机118安装在机架102上;N极主动永磁体152和S极主动永磁体153通过固定座145分别安装在固定盘148上;固定盘148安装在转子电机118上。
其中,推杆机构包括:直线轴承103安装在机架102上;推杆13安装在直线轴承103中;端板125安装在推杆13上;支臂66安装在机架102上;连板57的一端与端板125相连,其另一端通过轴承178和轴63与摆杆动力臂58相连;摆杆68通过轴承178和摆杆轴65安装在支臂66上,其摆杆阻力臂59通过轴63、连板57和销轴22与摇杆推杆62相连;摇杆推杆62安装在直线轴承14中;摇杆的一端通过销轴22与摇杆推杆62相连,其另一端通曲柄轴3、曲柄28、发电机轴2与发电机1相连;或者,摇杆5通过曲柄轴3、曲柄28与动力输出轮131相连;被动永磁体147通过固定座154安装在推杆13上;安装在固定盘148上的主动永磁体146为双极,即N极主动永磁体152和S极主动永磁体153,安装在推杆13上的被动永磁体147为单极,即N极,但也可以设置为S极,当主动永磁体146随转子电机118旋转时,当N极主动体永磁体152与推杆上的N极被动永磁体147相对应时,在同极斥力的作用下,推杆进向移动,当S极主动永磁体153与推杆上的N极被动永磁体对应时,在异极吸力的作用下,推杆向退向移动,往复运动的推杆带动摆杆、摆杆推杆和摇杆推动发电机1旋转产生电力,或推动动力输出轮对外输出动力。
实施例14
如图24所示,本发明的发电机实施例14的结构图;其中,转子机构包括:转子157通过转子轴156、固定盘117和轴套115安装在机架102上;电机25通过联轴器24与转子轴156相连;转子157上安装有滚道体109;滚道体109上即可以安装进向滚道107和退向滚道106,也可以安装蛇形滚道126,也还可以安装进向主动永磁体134和退向主动永磁体137,也还可以安装N极主动永磁体152和S极主动永磁体153,转子机构的动力源,除电机25向转子157提供动力外,还可以采用机械能、风能、水力能、波浪能等作为转子机构的动力源,驱动转子157运转产生电力,或向外输出动力。
其中,本实施例的推杆机构与图14 、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图22、图25实施例相同,在此不再累述.
实施例15
如图25、图26所示,本发明的发电机实施例15的结构图;其中,转子机构包括:转子162上设有N极主动永磁体152和S极主动永磁体153,并安装在转子轴159上;转子轴159通过轴承箱34安装在机架7上;电机25安装在机架上,并通过联轴器24 与转子轴相连。
推杆装置包括:直线轴承14安装在机架7上;推杆13安装在直线轴承14中;被动永磁体147通过固定座154与推杆相连;其中,本实施例的推杆机构的其他部件与图1、图5、图12实施例相同,在此不再累述,推杆机构有多种形式具体实施时可任选;安装在转子162上的永磁体为双极,即N极主动永磁体152和S极主动永磁体153,安装推杆上的被动永磁体147为单极(N极),但也可以设置S极被动永磁体,电机驱动转子162,转子上的主动永磁体随转子旋转时,当N极主动永磁体152与推杆上的N被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,推杆进向移动,当S极主动永磁体153与推杆上的N极被动永磁体147对应时,在异极吸力的作用下,推杆退向移动,往复运动的推杆向外输出动力。
实施例16
如图25、图26所示,本发明的发电机实施例16的结构图;其中,转子机构包括:永磁体169安装在两侧的墙板164上;墙板164两侧的永磁体169与动子线圈176对应置放;墙板164安装在基座174上;基座174安装在机架163上;进向主动永磁体134和退向主动永磁体137(或进向滚道107和退向滚道106,或蛇形滚道126)分别安装在磁悬浮转子165的上部;被动悬浮永磁体175安装在磁悬浮转子165的下部,并置于主动永磁体173的上方,利用同极相斥磁性特点使磁悬浮转子165始终处于悬浮状态;动子线圈176安装在磁悬浮转子165上,并置于两侧永磁体169之间,在动子线圈176和永磁体169的相互作用下产生推力,使磁悬浮转子165转动,并同时带动进向主动永磁体134和退向主动永磁体137做圆周运动。另外,还可以采用永磁电机替代磁悬浮转子。
其中,推杆机构包括:直线轴承14安装在机架163上;推杆13安装在直线轴承14中;固定座138的一侧安装有进向被动永磁体135,其另一侧安装有退向被动永磁体139,共同组成浮动永磁体141,浮动永磁体安装在推杆13上,并置于磁悬浮转子165上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137之间;其中,本实施例的推杆机构的其他部件和连接方式与图1、图5、图10实施例相同,在此不再累述。
当进向主动永磁体和退向主动永磁体随同磁悬浮转子旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
需要进一步说明的是,或者,蛇形滚道随磁悬浮转子165旋转,在滚轮与蛇形滚道的相互作用下滚轮带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,进向滚道107和退向滚道106随磁悬浮转子165旋转,在滚轮与进向滚道和退向滚道的相互作用下带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,进向滚道107和退向滚道106随磁悬浮转子165旋转,当进向滚道107与进向平面推力轴承105相接触时,进向平面推力轴承105的钢球53在进向滚道107的斜面上滚动,并带动推杆13进向运动,当退向滚道106与退向平面推力轴承108相接触时,退向平面推力轴承的钢球53在退向滚道106的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,推杆(或推杆与摆杆)一进一退往复运动带动直线发电机12工作,或推杆带动摆杆和摇杆推动发电机1运转,或推杆带动摆杆、摇杆推杆和摇杆推动发电机运转,或向外输出动力。
实施例17
如图29、图30所示,本发明的发电机实施例17的结构图;其中,转子机构包括:转子腹板186上安装有进向主动永磁体134和退向主动永磁体137(也可以安装进向滚道107和退向滚道106,还可以安装蛇形滚道126)并安装在转子195上;转子195通过转子轴193安装在机架194上;电机25安装在机架194上,并与转子轴193相连;其中,机架194包括:支臂架183安装在支撑筒内壁184和支撑筒外壁185上;支撑筒内壁184和支撑筒外壁185安装在底座199上。
其中,推杆机构包括:推杆13通过直线轴承103安装在机架194上;固定座138的一侧安装有进向被动永磁体135,其另一侧安装有退向被动永磁体139,共同组成浮动永磁体141;浮动永磁体141安装在推杆13上,并置于转子的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137之间。
其中,本实施例的推杆机构的其他部件与图8、图10、图27、图28实施例相同,在此不再累述。
当进向主动永磁体和退向主动永磁体随同转子旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
需要进一步说明的是,或者,蛇形滚道随转子195旋转,在推杆上的滚轮与蛇形滚道的相互作用下滚轮带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,进向滚道和退向滚道随转子195旋转,在推杆上的滚轮与进向滚道和退向滚道的相互作用下带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,进向滚道107和退向滚道106随转子195旋转,当进向滚道107与推杆上的进向平面推力轴承105相接触时,进向平面推力轴承105的钢球53在进向滚道107的斜面上滚动,并带动推杆13进向运动,当退向滚道106与推杆上的退向平面推力轴承108相接触时,退向平面推力轴承的钢球53在退向滚道106的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,推杆(或推杆与摆杆)一进一退往复运动带动直线发电机12工作,或推杆带动摆杆和摇杆推动发电机1运转,或推杆带动摆杆、摇杆推杆和摇杆推动发电机运转,或向外输出动力。
实施例18
如图31所示,本发明的发电机实施例18的结构图;其中,转子机构包括:转盘203上设有进向主动永磁体134和退向主动永磁体137(也可以安装进向滚道107和退向滚道106,还可以安装蛇形滚道)并安装在电机200上;电机200安装在机架194上,其中,机架194包括:支臂架183安装在支撑筒内壁184和支撑筒外壁185上,隔板201与支撑筒内壁相连;支撑筒内壁184和支撑筒外壁185安装在底座199上;
其中,本实施例的推杆机构与图29、图30实施例相同,在此不再累述。
转盘上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体137(或进向滚道107和退向滚道106,或蛇形滚道126)随同电机旋转,当进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
需要进一步说明的是,或者,蛇形滚道随电机200旋转,在滚轮与蛇形滚道的相互作用下滚轮带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,进向滚道和退向滚道随电机200旋转,在滚轮与进向滚道和退向滚道的相互作用下带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过推杆机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
或者,进向滚道107和退向滚道106随电机200旋转,当进向滚道107与进向平面推力轴承105相接触时,进向平面推力轴承105的钢球53在进向滚道107的斜面上滚动,并带动推杆13进向运动,当退向滚道106与退向平面推力轴承108相接触时,退向平面推力轴承的钢球53在退向滚道106的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,推杆(或推杆与摆杆)一进一退往复运动带动直线发电机12工作,或推杆带动摆杆和摇杆推动发电机1运转,或推杆带动摆杆、摇杆推杆和摇杆推动发电机运转,或向外输出动力。
需要说明的是,以上实施例中所述的动子56包括:滑动轴承44和连板27以及滚道体17、长梁64和滑动轴承44以及滚道体17、动子推杆72和直线磁轴89以及滚道体17。
以上实施例中所述的动子56可以设为多组,但至少为一组。
以上实施例中所述的转子包括:转子128、转子157、转子162、195、202和磁悬浮转子165。
以上实施例中动子56对称置放在凸轮轴中心线的两侧,两侧动子56的力矩大小相等、方向相反,可相互抵消动子往复运动时产生的力矩,可大大降低机器在运行中的振动。
以上实施例中推杆机构对称置放在动子6、转子128、157、162、195、202和磁悬浮转子165的两侧,两侧推杆的力矩大小相等,方向相反,可相互抵消推杆往复运动时产生的力矩,可降低机器运行中的振动。
以上实施例中的压簧20、119的作用是,当动子,或推杆向一端运动时,压缩压簧缓冲动子的冲击惯量,并吸收动子的动能,当动子,或推杆向反方向折回时,压簧释放已吸收的动子动能,助推和加速动子,或推杆反方向运动,这样的循环往复,充分起到缓解冲击振动,减少噪声和大幅节能作用,压簧还可以采用空气弹簧等缓冲蓄能部件替代,压簧119还可以安装在直线发电机12定子的两端与动子保持合理的间隙来实现上述目的。
以上实施例中的飞轮198通过发电机轴2安装在以上所有实施例的发电机1上,以上实施例中的飞轮10安装在以上所有实施例的凸轮轴39上,飞轮以本身的转动惯量将在做功行程中输入于曲轴,或凸轮的一部分功储存起来,用以在其他行程克服阻力,带动曲柄连杆机构越过上,下止点,保证曲轴和旋转角速度和输出转矩尽可能均匀,并使发动机,或动子克服短时间的超越,稳定转速,储存能量。
尽管上文对本发明作了详细说明,但本发明不限于此,本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改,因此,凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。
Claims (30)
1.一种用于动力输出机构的动力传动装置,所述动力输出机构包括发电机或动力输出轮,所述动力传动装置包括:
机架;
安装在机架上的动力输入端;
安装在机架上的驱动机构;
安装在机架上且与驱动机构连接的推杆机构;
其中,所述驱动机构与所述动力输入端连接,其通过平面推力轴承或直线推力轴承或滚轮与滚道配合/或者通过滑块与滚道配合/或者通过永磁体与永磁体配合将动力传递给所述推杆机构,所述推杆机构与所述动力输出机构连接;
所述驱动机构为动子机构或转子结构;
所述推杆机构包括:
与所述驱动机构连接的第一连接机构、与所述第一连接机构和所述动力输出机构连接的第二连接机构。
2.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述动子机构包括旋转驱动机构、直线连动机构、动力传递机构,其中:
所述旋转驱动机构包括:
与所述动力输入端相连的凸轮轴(39),其通过轴承箱(34)安装在机架(7)上;
设置在凸轮轴(39)上的一对凸轮(45),所述一对凸轮(45)中的任一个通过轴承(47)安装在凸轮套(46)上;
所述直线连动机构包括:
连杆(9)、联接件(8)、连板(27)、往复运动部件(44、64,72、89/或者43)、导杆(18);
所述连杆(9)连接在凸轮套(46)上,所述联接件(8)将所述连杆(9)与往复运动部件(44、64,72、89/或者43)连接起来,以将来自凸轮轴(39)的动力传递到动力传递机构;
所述导杆(18)对称安置于机架两侧的一对机架端板(15)中,其一端通过所述联接件(8)与同侧的所述往复运动部件(44、64,72、89/或者43)相连;
所述动力传递机构包括:
滚道体(17),其包括设置在所述滚道体上的进向滚道(69)和退向滚道(70)或直轴滚道(61);所述往复运动部件(44、64,72/或者43)连接在轨道体上。
3.根据权利要求2所述的动力传动装置,其特征在于,所述直线连动机构包括:通过滑动轴承(44)安装在机架(7)上且延伸方向与所述凸轮轴(39)延伸方向垂直放置的导轨(43),所述连板连接在两侧所述导轨(43)上的相邻两个轨道体之间;所述动力传递机构进一步包括:
安置在所述进向滚道(69)和所述退向滚道(70)之间的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74),或置于滚道体(17)的直轴滚道(61)上的直线推力轴承(60);
其中,通过凸轮轴带动凸轮(45)和凸轮套(46)转动,在凸轮(45)、凸轮套(46)和连杆(9)的作用下,将凸轮套(46)的圆周运动变为连杆的直线往复运动。
4.根据权利要求2所述的动力传动装置,其特征在于,所述往复运动部件为动子推杆(72),所述直线连动机构还包括:
安装在机架(7)上且对称位于凸轮轴(39)中心线的两侧的一对直线轴承(14),每个动子推杆(72)安装在对应侧的直线轴承(14)中,且动子推杆的一端置于该侧的机架端板(15)中;
所述动力传递机构还包括:
安置在滚道体(17)的进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74),或安装在直轴滚道(61)上的直线推力轴承(60),或安置在滚道体(17)的进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)之间的浮动永磁体(80);
其中,当凸轮轴(39)旋转时,在凸轮(45)、凸轮套(46)和连杆(9)的作用下,将凸轮套(46)的圆周运动变为连杆的直线往复运动;
其中,滚道体(17)和动子推杆(72)随连杆直线往复运动,在进向滚道(69)和退向滚道(70)与平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)的相互作用下,或直轴滚道(61)与直线推力轴承(60)的相互作用下,或进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)与浮动永磁体(80)的磁力相互作用下,将动力传输给推杆机构,并带动动力输出机构工作。
5.根据权利要求2所述的动力传动装置,其特征在于,所述往复运动部件为滑动轴承(44)或长梁(64),所述直线连动机构还包括:
通过推臂座(82)安装在连接部件上的推臂(83),推臂(83)和平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)及对应推臂座(82)和动子推杆(72)或滑动轴承(44)或长梁(64)形成相对机架往复运动的动子(56);
所述动力传递机构还包括:
设置在推臂(83)上的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80);
安装在推杆(13)的进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74),或者安装在推杆(13)的直轴滚道(61)上的直线推力轴承(60),或者安装在推杆(13)的滚道体(17)上的进向被动永磁体(76)和退向被动永磁体(78)之间的浮动永磁体(80);浮动永磁体(80)包括:浮动体座(79);安装于浮动座体一侧的进向主动永磁体(75)和另一侧的退向主动永磁体(77);
其中,当凸轮轴(39)旋转时,在凸轮(45)、凸轮套(46)和连杆(9)的作用下,将凸轮套(46)的圆周运动变为滑动轴承(44)或长梁(64)的直线往复运动;
其中,当滑动轴承(44)或长梁(64)直线往复运动时,带动推臂(83)及安装在推臂(83)上的平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)随着一同往复运动,平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)与推杆的滚道体(17)上的进向滚道(69)和退向滚道(70)相互作用,或者浮动永磁体(80)与滚道体(17)上设置的进向被动永磁体(76)和退向被动永磁体(78)相互作用,或直线推力轴承(60)与直轴滚道(61)的相互作用下,将动力传输给推杆机构,并向外输出动力。
6.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述动子机构包括旋转驱动机构、直线连动机构、动力传递机构,其中:
所述旋转驱动机构包括:
与所述动力输入端相连的凸轮轴(39),其通过轴承箱(34)安装在机架(7)上;
设置在凸轮轴(39)上的一对凸轮(45),所述一对凸轮(45)中的任一个通过轴承(47)安装在凸轮套(46)上;
所述直线连动机构包括:
一端安置于机架的机架端板(15)中、其另一端与对应凸轮套(46)另一端通过连杆(9)和联接件(8)连接的直线磁轴(89);安装在机架(7)上的直线永磁轴承(71);设置在直线磁轴(89)两侧且安装于直线永磁轴承(71)中的永磁体(90);安装在直线磁轴(89)上的永磁体座(87),永磁体座(87)和直线磁轴(89)形成相对机架往复运动的动子(56);串联安置在每个直线磁轴(89)一端的压簧(20)和档垫(19);
所述动力传递机构包括:
通过永磁体座(87)安装在直线磁轴(89)上的S极主动永磁体(86)和N极主动永磁体(88);安装在推杆机构上的N极被动永磁体或S极被动永磁体;
其中,当凸轮轴(39)旋转时,在凸轮(45)、凸轮套(46)和连杆(9)的作用下,将凸轮套(46)的圆周运动变为连杆的直线往复运动;其中,直线磁轴(89)、S极主动永磁体(86)和N极主动永磁体(88)随连杆直线往复运动,当N极主动永磁体与推杆机构上的N极被动永磁体位置相对应时,将同极相斥力的作用力传递给推杆机构;当S极主动永磁体与推杆机构上的N极被动永磁体位置相对应时,将异极相吸力的作用力传递给推杆机构;或者,当S极主动永磁体与推杆机构上的S极被动永磁体位置相对应时,将同极相斥力的作用力传递给推杆机构;当N极主动永磁体与推杆机构上的S极被动永磁体位置相对应时,将异极相吸力的作用力传递给推杆机构,往复运动的推杆机构向外输出动力。
7.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述动力输入端连接有电机(200),所述驱动机构为转子机构,所述转子机构包括:
安装在电机(200)上的转盘(203);
设置在转盘(203)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或进向滚道(107)和退向滚道(106),或蛇形滚道(126);其中,转盘(203)及其上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或进向滚道(107)和退向滚道(106),或蛇形滚道(126)形成转子(202)。
8.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述动力输入端连接有电机,所述驱动机构为转子机构,所述转子机构包括:
安装在转子电机(118)上的滚道体(109);分别安装在滚道体(109)上的退向滚道(106)和进向滚道(107)或蛇形滚道(126);其中,滚道体(109)及其上的退向滚道(106)和进向滚道(107)或蛇形滚道(126)形成转子。
9.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述动力输入端连接有电机,所述驱动机构为转子机构,所述转子机构包括:
安装在转子电机(118)上的滚道体(109);分别设置在滚道体(109)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137);其中,滚道体(109)及其上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137)形成转子。
10.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述动力输入端连接有电机,所述驱动机构为转子机构,所述转子机构包括:
安装在转子电机(118)上的固定盘(148);通过固定座(145)分别安装在固定盘(148)上的N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153);其中,固定盘(148)及其上的N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153)形成转子。
11.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述动力输入端连接有电机,所述驱动机构为转子机构,所述转子机构包括:
通过转子轴(156)安装在机架(102)上的转子(157),转子轴(156)与电机(25)相连;
安装在转子(157)上的滚道体(109);安装在滚道体(109)上的进向滚道(107)和退向滚道(106),或蛇形滚道(126),或进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或安装在转子(157)上的N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153)。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的动力传动装置,所述动力输入端为电机(25),还可以由机械能、风能、水力能、波浪能中的任一种动力装置替代。
13.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述驱动机构为转子机构,所述转子机构包括:
通过轴承箱(34)安装在机架(7)上的转子轴(159);安装在机架(7)上的电机(25),与转子轴相连;安装在转子轴(159)上的转子(162);设置在转子上的N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153)。
14.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述驱动机构为转子机构,所述转子机构包括:安装在机架(163)上的基座(174);安装在基座(174)上且位于其两侧的墙板(164);安装在两侧墙板(164)上的永磁体(169);安装在机架上的磁悬浮转子(165);分别安装在磁悬浮转子(165)上的进向主动永磁体134和退向主动永磁体(137),或者进向滚道107和退向滚道106,或者蛇形滚道126;安装在磁悬浮转子(165)下部的被动悬浮永磁体(175),置于主动永磁体(173)的上方,以利用同极相斥的磁性力使磁悬浮转子(165)始终处于悬浮状态;与永磁体(169)对应置放的动子线圈(176),安装在磁悬浮转子(165)上,并置于两侧永磁体(169)之间;
其中,在动子线圈(176)和永磁体(169)的相互作用下产生推力,使磁悬浮转子(165)转动,并同时带动进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或者进向滚道107和退向滚道106,或者蛇形滚道126做圆周运动;其中,所述磁悬浮转子还可以由永磁电机替代。
15.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述驱动机构为转子机构,所述转子机构包括:
通过转子轴(193)安装在机架(194)上的转子(195);安装在机架(194)上的电机(25),与转子轴(193)相连;安装在转子(195)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137),或者进向滚道(107)和退向滚道(106),或者蛇形滚道(126)。
16.根据权利要求1-11,13-15中任一项所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
设置在平面推力轴承(21)的两个工作面的钢球(53),与两个滚道的滚道面相接触,或者设置在滚道体(17)上的直轴滚道(61)与直线推力轴承(60)相连;
安装在机架(7)上的且位于连杆中心线延长线两侧的直线轴承(14);
安装在直线轴承(14)中的推杆(13);
其一端与推杆(13)相连的联接件(16),其另一端与平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)相连。
17.根据权利要求16所述的动力传动装置,其特征在于,所述第二连接机构为通过推杆与摆杆传递动力的机构,包括:
安装在机架(7)上的支臂(66);
通过轴承和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59);
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过销轴(22)与直线发电机(12)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连。
18.根据权利要求16所述的动力传动装置,其特征在于,所述第二连接机构为通过推杆传递动力的机构,包括:将推杆(13)与直线发电机(12)相连的接头(6);
或者,所述第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,包括:连接推杆(13)的接头(6);与接头铰接的摇杆;与摇杆通过曲柄轴(3)连接的曲柄(28);连接曲柄与发电机(1)的发电机轴(2);
其中,与平面推力轴承(21)相接触的进向滚道(69)和退向滚道(70)或直轴滚道(61)的延长线与动子机构的动子(56)中心线具有一定的夹角;
其中,所述驱动机构将动力传递给安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推动轴承(21),使对应钢球(53)与进向滚道(69)和退向滚道(70)两个滚道面循环交替接触,当推杆(13)处于进向运动时,与进向滚道(69)接触面接触的钢球(53)受力滚动,当推杆(13)处于退向运动时,与退向滚道(70)接触面接触的钢球受力滚动,或者安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的滚轮(73)在进向滚道和退向滚道面上循环交替滚动,或者安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的滑块(74)在进向滚道和退向滚道面上循环交替滑动,或者直线推力轴承(60)与直轴滚道(61)受力滚动,动子通过滚动摩擦的方式或滑动摩擦的方式将动力传递给推杆,或者安置于进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)之间的浮动永磁体(80),动子通过磁体间相互作用力将动力传递给推杆;当动子机构的动子往复运动时,滚道体随动子同步往复运动,平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)随滚道或进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)的往复运动并相互作用不停地改变推杆轴向位置,带动推杆做往复运动,通过第二连接机构推动直线发电机(12)或发电机(1)运转产生电力。
19.根据权利要求16所述的动力传动装置,其特征在于,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:
安装在机架(7)上的支臂(66);
通过轴承和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59);
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板,其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;
安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;
曲柄(28)安装在发电机轴(2)上,并与发动机(1)相连;
或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,还包括:
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)并与发动机(1)相连;
其中,与平面推力轴承(21)相接触的进向滚道(69)和退向滚道(70)或与直线推力轴承(60)相接触的直轴滚道(61)的延长线与动子机构的动子(56)中心线具有一定的夹角;
其中,所述驱动机构通过动子推杆(72)将动力传递给安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的平面推动轴承(21),使对应钢球(53)与进向滚道(69)和退向滚道(70)两个滚道面循环交替接触,当推杆(13)处于进向运动时,与进向滚道(69)接触面接触的钢球(53)受力滚动,当推杆(13)处于退向运动时,与退向滚道(70)接触面接触的钢球受力滚动,或者安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的滚轮(73)在进向滚道和退向滚道面上循环交替滚动,或者安置于进向滚道(69)和退向滚道(70)之间的滑块(74)在进向滚道和退向滚道面上循环交替滑动,或者直线推力轴承(60)与直轴滚道(61)受力滚动,动子通过滚动摩擦的方式或滑动摩擦的方式将动力传递给推杆,或者安置于进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)之间的浮动永磁体(80),动子通过磁体间相互作用力将动力传递给推杆,当动子机构的动子往复运动时,滚道体随动子同步往复运动,平面推力轴承(21)或滚轮(73)或滑块(74)或直线推力轴承(60)或浮动永磁体(80)随滚道和进向主动永磁体(75)和退向主动永磁体(77)的往复运动并相互作用不停地改变推杆轴向位置,带动第二连接机构做往复运动,推动发电机(1)运转产生电力。
20.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
设置在推臂(83)上的平面推力轴承(21),其两个工作面都设有钢球(53),并置于推杆(13)的滚道体上的进向滚道和退向滚道之间,钢球(53)与两个滚道面交替接触,或设置在推臂上的直线推力轴承(60)与推杆的滚道体(17)上的直轴滚道(61)相连,或设置在推臂(83)上的滚轮(73)或滑块(74)置于推杆(13)的滚道体上的进向滚道和退向滚道之间并与两个滚道面交替接触;
设置在推臂(83)上的浮动永磁体(80),置于推杆的滚道体上的进向被动永磁体(76)和退向被动永磁体(78)之间;
安装在机架(7)上且位于连杆中心线延长线两侧的直线轴承(14);
分别安装在直线轴承(14)中的推杆(13)和摇杆推杆(62),滚道体(17)安装在推杆(13)上;
所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:
安装在机架(7)上的支臂(66);
通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59);
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;
曲柄(28)通过发电机轴(2)与发动机(1)相连;
其中,滚道体(17)的进向滚道(69)和退向滚道(70)或直轴滚道(61)的延长线与动子机构上的动子推杆(72)或导轨(43)或长梁(64)的中心线具有夹角;
其中,所述驱动机构将动力传递给安置于平面推力轴承两侧的进向滚道(69)和退向滚道(70),使钢球(53)与进向滚道(69)和退向滚道(70)两个滚道面循环交替接触,当推臂(83)处于进向运动时,与进向滚道(69)接触面的钢球(53)受力滚动,当推臂(83)处于退向运动时,与退向滚道(70)接触面的钢球受力滚动,动子通过滚动摩擦的方式将动力传递给推杆,当动子机构的动子往复运动时,平面推力轴承,或滚轮,或滑块,或直线推力轴承,或浮动永磁体随动子同步往复运动,进向滚道和退向滚道,或直轴滚道,或进向被动永磁体(76)和退向被动永磁体(78)随平面推力轴承,或滚轮,或滑块,直线推力轴承,或浮动永磁体的往复运动和相互作用下不停地改变推杆轴向位置,并带动第二连接机构做往复运动,同步推动发电机(1)运转产生电力,或者,推动动力输出轮(131)对外输出动力。
21.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
安装在机架(7)上且位于连杆中心线延长线两侧的直线永磁轴承(71);
安装在直线永磁轴承(71)中的磁轴推杆(91),被动N极永磁体(85)或被动S极永磁体安装在磁轴推杆(91)上;
所述第二连接机构为通过推杆或摇杆传递动力的结构,包括:
连接磁轴推杆(91)与直线发电机(12)的接头(6),或连接磁轴推杆(91)与发电机(1)的摇杆(5);
或者,所述第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的机构,包括:
连接磁轴推杆(91)与直线发电机(12)的连板(57)、摆杆(68);
或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,其包括:
连接磁轴推杆与发电机(1)的摆杆(68)、摇杆推杆(62)和摇杆;
分别安装在直线轴承(14)中的推杆(13)和摇杆推杆(62);
其中,安装在动子机构上的永磁体为双极,包括一个N极主动永磁体(88)和一个S极主动永磁体(86),推杆(13)上的被动永磁体为单极,包括一个N极被动永磁体(85)或一个S极被动永磁体,当动子机构上的N极主动永磁体和S极主动永磁体随动子往复运动时,N极主动永磁体与推杆上的N极被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下磁轴推杆进向移动,S极主动永磁体与推杆上的N极被动永磁体对应时,在异极吸力的作用下磁轴推杆退向移动,磁轴推杆的往复运动通过第二连接机构推动直线发电机或发电机工作产生电力。
22.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
安装在机架(102)上的直线轴承(103);
安装在直线轴承(103)中的推杆(13);
所述第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的结构,包括:
安装在机架(102)上的支臂(66);通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59);
安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62),其一端与摇杆(5)相连;推杆(13)通过连板(57)和轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;摆杆阻力臂(59)通过轴(63)和连板与摇杆推杆(62)相连;摇杆(5)通过曲柄轴(3)、曲柄(28)和发电机轴与发电机(1)相连;
或者,所述第二连接机构为通过推杆或摇杆传递动力的机构;
或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构;
其中,安装在滚道体(109)上的进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子电机(118)旋转,当进向滚道(107)与进向平面推力轴承(105)相接触时,进向平面推力轴承(105)的钢球(53)在进向滚道(107)的斜面上滚动,并带动推杆(13)进向运动,当退向滚道(106)与退向平面推力轴承(108)相接触时,退向平面推力轴承的钢球(53)在退向滚道(106)的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,推杆带动第二连接机构一进一退运动带动直线发电机(12)或发电机(1)运转。
23.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
安装在机架(102)上的直线轴承(103);
安装在直线轴承(103)中的推杆(13),滚轮(73)通过联接件(16)与推杆(13)相连,并置于转子机构的蛇形滚道(126)中;
所述第二连接机构为通过推杆与摆杆传递动力的机构,包括:
安装在推杆(13)上的端板(125);
安装在机架(102)上的支臂(66);
其一端与端板(125)相连的连杆(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
通过轴承178和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),其摆杆阻力臂(59)通过轴(63)、连板(57)和销轴(22)与直线发电机(12)相连;
或者,所述第二连接机构为通过推杆传递动力的机构,包括:
安装在推杆(13)上的端板(125),端板(125)通过接头(6)与直线发电机(12)相连;
或者,所述第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,包括:
安装在推杆(13)上的端板(125),端板(125)通过摇杆(5)与发动机(1)相连;
其中,当蛇形滚道(126)随同转子电机(118)和滚道体(109)旋转时,置于蛇形滚道(126)中的滚轮(73)带动第二连接机构往复运动,并带动直线发电机(12)或发电机(1)运转产生电力。
24.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
安装在机架(102)上的直线轴承(103);
安装在直线轴承(103)中的推杆(13),滚轮(73)通过联接件(16)与推杆(13)相连,并置于转子机构的蛇形滚道(126)中;
所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:
安装在推杆(13)上的端板(125);
安装在机架(102)上的支臂(66);
安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);
其一端与端板(125)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),其摆杆阻力臂(59)通过轴(63)、连板(57)和销轴(22)与摇杆推杆(62)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆,其另一端通曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)与发电机(1)相连;
或者,所述第二连接机构为通过摇杆传递动力的机构,包括:
通过曲柄轴(3)、曲柄(28)与动力输出轮(131)相连的摇杆(5);
其中,当蛇形滚道(126)随同转子电机(118)和滚道体(109)旋转时,置于蛇形滚道中的滚轮带动第二连接机构往复运动,并带动发电机(1)工作,或者带动动力输出轮(131)运转,并对外输出动力。
25.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
安装在机架(102)上的直线轴承(103);
安装在直线轴承(103)中的推杆(13);
安装在推杆(13)上的固定座(138);
分别安装在固定座(138)上的进向被动永磁体(135)和退向被动永磁体(139);
所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,其包括:
安装在推杆(13)上的端板(125);
安装在机架(102)上的支臂(66);
安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);
通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),具有摆杆动力臂(58)和摆杆阻力臂(59),且摆杆阻力臂(59)通过轴(63)、连板(57)和销轴(22)与摇杆推杆(62)相连;
其一端与端板(125)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆,其另一端通过曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)与发电机(1)相连;
或者,所述第二连接机构为通过推杆和摆杆传递动力的机构,其包括:
通过曲柄轴(3)、曲柄(28)与动力输出轮(131)相连的摇杆(5);
其中,进向被动永磁体(135)和退向被动永磁体(139)置于滚道体(109)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137)之间;
或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构;
其中,当进向主被永磁体和退向主动永磁体随同转子电机和滚道体旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆带动第二连接机构推动直线电动机(12)或发电机(1)工作产生电力,或者,往复运动的推杆对外输出动力。
26.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
安装在机架(102)上的直线轴承(103);
安装在直线轴承(103)中的推杆(13);
安装在转子电机(118)上的固定盘(148);
通过固定座(145)安装在固定盘(148)上的主动永磁体(146);
通过固定座(154)安装在推杆(13)上的被动永磁体(147);
所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,其包括:
安装在推杆(13)上的端板(125);
安装在机架(102)上的支臂(66);
其一端与端板(125)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);
通过轴承和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68),其摆杆阻力臂(59)通过轴(63)、连板(57)和销轴(22)与摇杆推杆(62)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆,其另一端通过曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)与发电机(1)相连;
或者,所述第二连接机构为通过推杆和摇杆传递动力的机构,其包括:
摇杆(5)通过曲柄轴(3)、曲柄(28)与动力输出轮(131)相连;
其中,安装在固定盘(148)上的主动永磁体(146)为双极,包括N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153),安装在推杆(13)上的被动永磁体(147)为单极,包括N极被动永磁体或者S极被动永磁体,当主动永磁体(146)随转子电机(118)旋转时,当N极主动体永磁体(152)与推杆上的N极被动永磁体(147)相对应时,在同极斥力的作用下,推杆进向移动,当S极主动永磁体(153)与推杆上的N极被动永磁体对应时,在异极吸力的作用下,推杆向退向移动,往复运动的推杆带动第二连接机构推动发电机(1)旋转产生电力,或推动动力输出轮对外输出动力。
27.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
安装在机架(7)上的直线轴承(14);
安装在直线轴承(14)中的推杆(13);通过固定座(154)与推杆相连的被动永磁体(147);
所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:
安装在机架(7)上的支臂(66);
通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68);
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板,其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;
安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;
曲柄(28)安装发电机轴(2)上,并与发动机(1)相连;
或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,还包括:
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)并与发动机(1)相连;
其中,安装在转子(162)上的永磁体为双极,包括N极主动永磁体(152)和S极主动永磁体(153)安装推杆上的被动永磁体(147)为单极,包括N极被动永磁体或S极被动永磁体,电机驱动转子(162),转子上的主动永磁体随转子旋转时,当N极主动永磁体(152)与推杆上的N被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,推杆进向移动,当S极主动永磁体(153)与推杆上的N极被动永磁体(147)对应时,在异极吸力的作用下,推杆退向移动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
28.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
安装在机架(163)上的直线轴承(14);
安装在直线轴承(14)中的推杆(13);
安装在推杆(13)上的浮动永磁体(141),置于磁悬浮转子(165)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137)之间,浮动永磁体(141)包括固定座(138)、安装于固定座一侧的进向被动永磁体(135)和另一侧的退向被动永磁体(139);或者安装在推杆(13)上的滚轮(73),置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间或蛇形滚道(126)之中;或者安装在推杆(13)上的进向平面推力轴承(105) 和退向平面推力轴承(108),置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间;
所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:
安装在机架(163)上的支臂(66);
通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68);
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板,其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;
安装发电机轴(2)上并与发动机(1)相连的曲柄(28);
或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,还包括:
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)并与发动机(1)相连;
其中,当进向主动永磁体和退向主动永磁体随同磁悬浮转子(165)旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;
或者,蛇形滚道随磁悬浮转子(165)旋转,在滚轮与蛇形滚道的相互作用下滚轮带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;
或者,进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子(165)旋转,在滚轮与进向滚道和退向滚道的相互作用下带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;
或者,进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子(165)旋转,当进向滚道(107)与进向平面推力轴承(105)相接触时,进向平面推力轴承(105)的钢球(53)在进向滚道(107)的斜面上滚动,并带动推杆(13)进向运动,当退向滚道(106)与退向平面推力轴承(108)相接触时,退向平面推力轴承的钢球(53)在退向滚道(106)的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
29.根据权利要求1所述的动力传动装置,其特征在于,所述第一连接机构包括:
过直线轴承(103)安装在机架(194)上的推杆(13);
安装在推杆(13)上的浮动永磁体(141),置于转子(195)上的进向主动永磁体(134)和退向主动永磁体(137)之间;所述浮动永磁体(141)包括:
固定座(138);安装于固定座一侧的进向被动永磁体(135)和另一侧的退向被动永磁体(139),或者安装在推杆(13)上的滚轮(73),置于蛇形滚道之中,或者安装在推杆(13)上的滚轮(73),置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间;或者进向平面推力轴承(105)和退向平面推力轴承(108),置于进向滚道(107)和退向滚道(106)之间;
所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,包括:
安装在机架(194)上的支臂(66);
通过轴承(178)和摆杆轴(65)安装在支臂(66)上的摆杆(68);
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的连板,其另一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连;
安装在直线轴承(14)中的摇杆推杆(62);
其一端通过销轴(22)与摇杆推杆(62)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)与曲柄(28)相连;
安装在发电机轴(2)上并与发动机(1)相连的曲柄(28);
或者,所述第二连接机构为通过推杆、摆杆和摇杆传递动力的机构,还包括:
其一端与推杆(13)相连的连板(57),其另一端通过轴(63)与摆杆动力臂(58)相连;
其一端通过轴(63)与摆杆阻力臂(59)相连的摇杆(5),其另一端通过曲柄轴(3)、曲柄(28)、发电机轴(2)并与发动机(1)相连;
其中,电机(25)或电机(200)带动转子(195)或转子(202)转动,当进向主动永磁体和退向主动永磁体随同转子(195)或转子(202)旋转时,进向主动永磁体与进向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,进向被动永磁体带动推杆进向运动,退向主动永磁体与退向被动永磁体相对应时,在同极斥力的作用下,退向被动永磁体带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;
或者,蛇形滚道随转子(195)或转子(202)旋转,在滚轮与蛇形滚道的相互作用下滚轮带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;
或者,进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子(195)或转子(202)旋转,在滚轮与进向滚道和退向滚道的相互作用下带动推杆往复运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力;
或者,进向滚道(107)和退向滚道(106)随转子(195)或转子(202)旋转,当进向滚道(107)与进向平面推力轴承(105)相接触时,进向平面推力轴承(105)的钢球(53)在进向滚道(107)的斜面上滚动,并带动推杆(13)进向运动,当退向滚道(106)与退向平面推力轴承(108)相接触时,退向平面推力轴承的钢球(53)在退向滚道(106)的斜面上滚动,并带动推杆退向运动,往复运动的推杆通过第二连接机构推动发电机运转产生电力,或向外输出动力。
30.一种发电机,包括如权利要求1-29中任一项所述的动力传动装置。
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