CN111720276A - 一种惯性动力循环转换发动机 - Google Patents

Abstract

一种惯性动力循环转换发动机包括电动机、第一转动轴、第一曲轴、第二曲轴、转盘、甩动组件及发电机；电动机通过第一转动轴与第一曲轴及第二曲轴传动连接，且第一曲轴与第二曲轴处于同一轴心线设置，电动机用于驱动第一曲轴及第二曲轴做旋转运动，第一曲轴的旋转方向与第二曲轴的旋转方向相反；转盘的数量为两个，一转盘设置于第一曲轴远离第二曲轴的一端，另一转盘设置于第二曲轴远离第一曲轴的一端，甩动组件的数量为多个，每一个甩动组件铰接于第一曲轴或第二曲轴上的一个连杆轴颈处，多个甩动组件还间隔均匀地铰接于转盘的四周；发电机与第一转动轴传动连接，发电机与电动机电连接。

Description

一种惯性动力循环转换发动机

技术领域

本发明涉及动力转换技术领域，特别是涉及一种惯性动力循环转换发动机。

背景技术

传统的电动机需要外界不间断地输入电能以维持做功的状态。传统的电动机存在着一些短板，第一、电能在被电动机转化为其他形式的能量后，其他形式的能难以回收利用，电能消耗大；第二、电动机在突然断电的情况下，电动机会立即停止转动，影响生产与作业。

发明内容

基于此，有必要提供一种惯性动力循环转换发动机，以解决上述技术问题。

一种惯性动力循环转换发动机，包括：电动机、第一转动轴、第一曲轴、第二曲轴、转盘、甩动组件及发电机；

所述电动机通过所述第一转动轴与所述第一曲轴及所述第二曲轴传动连接，且所述第一曲轴与所述第二曲轴处于同一轴心线设置，所述电动机用于驱动所述第一曲轴及所述第二曲轴做旋转运动，所述第一曲轴的旋转方向与所述第二曲轴的旋转方向相反；

所述转盘的数量为两个，一所述转盘设置于所述第一曲轴远离所述第二曲轴的一端，另一所述转盘设置于所述第二曲轴远离所述第一曲轴的一端，所述转盘的几何中心位置开设有盘孔，所述第一曲轴及所述第二曲轴分别穿过两个所述转盘的所述穿孔设置，且所述第一曲轴及所述第二曲轴分别与两个所述转盘连接，所述甩动组件的数量为多个，每一个所述甩动组件铰接于所述第一曲轴或所述第二曲轴上的一个连杆轴颈处，多个所述甩动组件还间隔均匀地铰接于所述转盘的四周；

所述发电机与所述第一转动轴传动连接，所述发电机与所述电动机电连接。

在一个实施例中，所述甩动组件包括连接件及甩块，所述连接件固定于所述转盘的四周，所述甩块与所述连接件相铰接。

在一个实施例中，所述连杆轴颈处设置有一连接杆，所述连接件固定于所述连接杆远离所述连杆轴颈的一端。

在一个实施例中，每一所述甩动组件与另外一个或多个所述甩动组件依次连接。

在一个实施例中，所述甩块为金属球或金属甩块。

在一个实施例中，所述第一曲轴及所述第二曲轴的数量为一条或多条，所述第一曲轴的数量等于所述第二曲轴的数量，所述第一曲轴与所述第二曲轴的结构相同。

在一个实施例中，所述第一转动轴上连接有皮带轮，所述电动机及所述发电机分别通过皮带与所述皮带轮传动连接。

在一个实施例中，还包括第二转动轴，所述第二转动轴与所述第一曲轴或所述第二曲轴传动连接，所述发电机与所述第二转轴传动连接。

在一个实施例中，还包括移动电源，所述电动机为直流电动机或交流电动机，所述移动电源与所述直流电动机或所述交流电动机电连接。

本申请的有益效果是：所述电动机通过驱动所述第一转动轴使所述第一曲轴及所述第二曲轴旋转，所述第一曲轴与所述第二曲轴处于同一轴心线设置，所述第一曲轴与所述第二曲轴的旋转方向相反，进而所述第一曲轴与所述第二曲轴旋转时产生的转矩能够相互抵消，进而所述第一曲轴与所述第二曲轴在旋转时能够保持平衡；在所述第一曲轴、所述第一曲轴及所述转盘上铰接多个所述甩动组件，所述第一曲轴、所述第一曲轴及所述转盘旋转时能够带动所述甩动组件一起旋转，在所述电动机的输入电量减少或者停止时，所述甩动组件在惯性的作用下能够继续旋转，进而带动所述第一曲轴及所述第二曲轴旋转，进而带动所述第一转动轴转动，所述第一转动轴带动所述发电机发电，所述发电机把产生的电量输送给所述电动机，所述电动机继续做功，进而继续带动所述第一曲轴及所述第二曲轴旋转；如此，所述电动机在带动所述甩动组件旋转做功的同时，所述甩动组件在惯性的作用下带动所述发电机发电，进而为所述电动机提供电能，大大节省了电能的消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为一种惯性动力循环转换发动机的一实施例中的结构示意图；

图2为一种惯性动力循环转换发动机的另一实施例中的结构示意图；

图3为一种惯性动力循环转换发动机的又一实施例中的结构示意图。

附图标记：

10、动力循环转换发动机装置；100、电动机；200、第一转动轴；300、第一曲轴；400、第二曲轴；500、转盘；600、甩动组件；700、发电机；610、连接件；620、甩块；630、连接杆；210、皮带轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，其为本发明一实施例的一种惯性动力循环转换发动机10，包括：电动机100、第一转动轴200、第一曲轴300、第二曲轴400、转盘500、甩动组件600及发电机700。

所述电动机100通过所述第一转动轴200与所述第一曲轴300及所述第二曲轴400传动连接，且所述第一曲轴300与所述第二曲轴400处于同一轴心线设置，所述电动机100用于驱动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400做旋转运动，所述第一曲轴300的旋转方向与所述第二曲轴400的旋转方向相反。

具体地，所述电动机100与所述第一转动轴200可以通过皮带或者齿轮来进行传动，所述电动机100带动所述第一转动轴200转动进而带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400转动，为了使所述第一曲轴300的旋转方向与所述第二曲轴400的旋转方向相反，一个实施例中，可以在所述第一转动轴200用于与所述第一曲轴300及所述第二曲轴400传动的一端上设置第一圆锥齿轮，所述第一曲轴300及所述第二曲轴400分别设置在所述第一转动轴200相对的两侧，所述第一曲轴300靠近所述第二曲轴400的一端上设置第二圆锥齿轮，所述第二曲轴400靠近所述第一曲轴300的一端上设置第三圆锥齿轮，所述第一圆锥齿轮分别与所述第二圆锥齿轮及所述第三圆锥齿轮相啮合，如此，所述第一圆锥齿轮分别带动所述第二圆锥齿轮及所述第三圆锥齿轮转动时，所述第二圆锥齿轮及所述第三圆锥齿轮具有相反的旋转方向，所述第一曲轴300与所述第二曲轴400也具有相反的旋转方向。当然，使用一根转动轴驱使另外两根转轴分别往相反方向旋转的方式有许多种，本申请就不在此一一举例。

值得说明的是，可以根据所需要的动力大小来选择安装单条或者多条所述第一曲轴及所述第二曲轴，多条所述第一曲轴及所述第二曲轴竖直叠加安装，每一所述第一曲轴或者所述第二曲轴上可以安装两个或者多个活动甩块作为所述甩动组件，也可以安装金属钢球作为活动甩块。进一步地，根据所需动力大小，可以在每一活动甩块上连接多块活动甩块。

为减少所述第一曲轴300及所述第二曲轴400带动所述甩动组件600旋转时的振动，在一个实施例中，还包括齿轮变速箱，本实施例中，可在所述第一曲轴300及所述第二曲轴400之间安装齿轮变速箱，当安装有多条所述第一曲轴及所述第二曲轴时，可以在每一所述第一曲轴或者所述第二曲轴的上下两端各安装一齿轮变速箱，每一所述第一曲轴及所述第二曲轴之间连接有多个所述第一转动轴，多个所述第一转动轴之间通过皮带传动连接，所述第一转动轴200在所述齿轮变速箱内与所述第一曲轴300及所述第二曲轴400传动连接。

值得说明的是，在使用状态中，所述第一曲轴300及所述第二曲轴400处于竖直的状态，由于所述第一曲轴300与所述第二曲轴400的旋转方向相反，所述第一曲轴300与所述第二曲轴400在旋转时产生的转矩能够相互抵消，也就是说，由于所述第一曲轴300与所述第二曲轴400两者的转动方向相反，使得两者的惯性力相互抵消，进而所述第一曲轴300与所述第二曲轴400在旋转时能够保持平衡状态，进而使得惯性动力循环转换发动机整体处于平衡工作的状态，同时也能达到减震和静音的效果。

所述转盘500的数量为两个，一所述转盘500设置于所述第一曲轴300远离所述第二曲轴400的一端，另一所述转盘500设置于所述第二曲轴400远离所述第一曲轴300的一端，所述转盘500的盘心被所述第一曲轴300的轴心线穿过，所述甩动组件600的数量为多个，每一个所述甩动组件600铰接于所述第一曲轴300或所述第二曲轴400上的一个连杆轴颈处，多个所述甩动组件600还间隔均匀地铰接于所述转盘500的四周。

具体地，所述转盘500的几何中心即为转盘500的盘心，该转盘500的盘心开设盘孔，所述第一曲轴300穿过盘孔设置，且第一曲轴300与所述转盘500连接。由于所述甩动组件600以铰接的方式与所述第一曲轴300或所述第二曲轴400连接，在所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转时，所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转带动所述甩动组件600一起旋转，所述甩动组件600在旋转时具有一定的自由度，当所述第一曲轴300及所述第二曲轴400的旋转速度下降或者停止旋转时，所述甩动组件600在惯性的作用下能够继续旋转，进而带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转。

为了平衡所述第一曲轴300及所述第二曲轴400，在所述第一曲轴300远离所述第二曲轴400的一端设置有一所述转盘500，在所述第二曲轴400远离所述第一曲轴300的一端设置有另一所述转盘500，通过在所述转盘500的四周间隔均匀地铰接多个所述甩动组件600，进而增加所述甩动组件600的惯性，同时也增加所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转时的稳定性。

所述发电机700与所述第一转动轴200传动连接，所述发电机700与所述电动机100电连接。

具体地，所述电动机100在驱动所述第一转动轴200转动时，所述第一传动轴能够带动所述发电机700发电，所述发电机700产生的电能又能供应给所述电动机100，如此，形成了一个动力循环系统。此外，在所述电动机100突然停止运转时，所述甩动组件600在惯性的作用下能够继续旋转，进而带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转，进而带动所述第一转动轴200转动，所述第一转动轴200带动所述发电机700发电，所述发电机700把产生的电量输送给所述电动机100，所述电动机100继续做功，进而继续带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转；如此，所述电动机100在带动所述甩动组件600旋转做功的同时，所述甩动组件600在惯性的作用下带动所述发电机700发电，进而为所述电动机100提供电能，大大节省了电能的消耗。此外，本申请的第一曲轴300、第二曲轴400还可以连接其他能把被驱动部件，使得本申请的利用惯性的动力循环转换发动机不仅能够实现发电，还能够实现动力的传递，比如，将电动机100的电能转换为第一曲轴300、第二曲轴400转动的机械能，并且传动至其他需要转动的部件，实现对这些部件的驱动，从而实现了对物体的驱动。

在一个实施例中，所述甩动组件600包括连接件610及甩块620，所述连接件610固定于所述转盘500的四周，所述甩块620与所述连接件610相铰接。

具体地，所述连接件610用于连接所述甩块620与所述惯性转盘，所述连接件610的一端固定在所述转盘500的边缘，所述连接件610的另一端设置有一枢转件，所述甩块620的一段设置有穿孔，所述枢转件穿设所述穿孔并固定在所述连接件上，如此，所述甩块620能够绕所述枢转件做旋转运动。当所述转盘500减速或者停止转动时，所述甩块620在惯性的作用下，会继续带动所述转盘500转动，进而带动所述第一曲轴300或所述第二曲轴400旋转。在本实施例中，所述甩块旋转时具有较大的自由度，通过在所述甩块的一侧增加一限位杆，所述限位杆的两端分别连接在所述连接件上，所述限位杆在所述甩块的一个旋转方向上卡置住所述甩块，使得所述甩块在启动时只能在另一方向上旋转，增加了本装置的稳定性。

在本实施例中，所述连杆轴颈处设置有一连接杆630，所述连接件610固定于所述连接杆630远离所述连杆轴颈的一端。

具体地，所述连接杆630用于延长所述连接轴颈，以避免所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400停止转动时，所述甩块620在惯性的作用下，旋转撞击到所述第一曲轴300、所述第二曲轴400或者相邻的其他所述甩块620。为了增加本装置的惯性及稳定性，所述连接杆630的长度要长于所述甩块620的长度。在实际使用中，所述连接杆包括力臂。通过连接多个力臂，以延长所述连接杆的长度。

在本实施例中，每一所述甩动组件600与另外一个或多个所述甩动组件600依次连接。

具体地，可以在所述转盘500或者所述连杆轴径处安装单个或者多个所述甩动组件600，以增加所述甩动组件600旋转时的惯性，当安装多个所述甩动组件600时，多个所述甩动组件600依次连接，即，所述连接件610的一端固定于一所述甩块620上，所述连接件610的另一端与另一所述甩块620相铰接，如此，当所述转盘500减速或者停止转动时，距离所述第一曲轴300轴心线较远端的所述甩块620会按距离所述第一曲轴300轴心线由远到近的方向依次带动其他甩块620甩动，再带动所述第一曲轴300旋转。

在一个实施例中，所述甩动组件600包括力臂杆及增重块，所述力臂杆的一端固定于所述转盘500的四周，所述力臂杆的另一端与所述增重块连接。

具体地，所述增重块可以是金属块，为了增加所述甩动组件600旋转时的平稳性，所述增重块优选圆球状金属块。在所述转盘500旋转时，通过所述力臂杆，带动所述增重块一起绕所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400的轴心线旋转，当所述第一曲轴300及所述第二曲轴400的旋转速度下降或者停止旋转时，所述增重块在惯性的作用下能够继续旋转，进而能够在一定时间内维持所述第一曲轴300及所述第二曲轴400的旋转。

在一个实施例中，所述第一曲轴300及所述第二曲轴400的数量为一条或多条，所述第一曲轴300的数量等于所述第二曲轴400的数量，所述第一曲轴300与所述第二曲轴400的结构相同。

具体地，通过增加所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400的数量，从而增加所述连杆轴径的数量，进而能够连接更多的所述甩动组件600。需要说明的是，每一所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400上的多个所述连杆轴径的设置是旋转对称于所述轴心线的，所述第一曲轴300及所述第二曲轴400带动所述甩动组件600转动时具有较好的平稳性。

在一个实施例中，请参阅图2，所述第一转动轴200上连接有皮带轮210，所述电动机100及所述发电机700分别通过皮带与所述皮带轮210传动连接。

具体地，为了保护所述电动机，所述第一转动轴200与所述皮带轮之间设置安装有单向轴承，所述单向轴承的旋转方向为所述电动机的动力输出轴的旋转方向，当所述第一转动轴的旋转方向与所述单向轴承的相反时，所述第一转动轴旋转时，所述皮带轮并不会旋转，所述第一转动轴不会带动所述电动机的动力输出轴反向旋转，因此，所述单向轴承能起到减少动能损失和电动机磨损效果的作用；所述第一转动轴200通过所述皮带转动把动力传送给所述发电机700，来使所述发电机700发电。

在一个实施例中，还包括第二转动轴，所述第二转动轴与所述第一曲轴300或所述第二曲轴400传动连接，所述发电机700与所述第二转轴传动连接。

具体地，可以设置多个所述第二转轴，在使用多个所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400时，每一所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400的一端都可以设置一所述第二转轴，每一所述第二转动轴与一所述第一曲轴300或一所述第二曲轴400传动连接，多个所述第二转轴再共同与所述发电机700传动连接，如，每一所述第二转动轴通过皮带向所述发电机700传输动力，如此，能够充分利用更多所述甩动组件600的惯性，使得所述发电机700能够产生更多的电量。所述发电机700产生的电量一部分可以供所述电动机100使用，多余的电量可以通过充电宝等储电装置存储起来，也可以直接向外供电，以便于再利用。

在一个实施例中，还包括移动电源，所述电动机100为直流电动机100，所述移动电源与所述直流电动机100电连接。

具体地，为了使得本装置驱动方式简便，可以先使用所述直流电动机100启动本装置，所述发电机700可以是直流发电机700或者交流发电机700，所述发电机700为直流发电机700时，需要在所述发电机700与所述电动机100之间电路上设置一变压器以调整所述发电机700输出的电压，在所述发电机700为交流发电机700时，还需要在所述发电机700与所述电动机100之间电路上设置一整流器，以使得所述发电机700输出的交流电能够变成直流电，供所述电动机100使用。

此外，也可使用小型燃油机启动所述发电机700，所述发动机发出的电流通过调压、逆压、变压等逆变后，供高压大功率交流电动机100转动，继续带动发电机700发电，互相转换达到循环转动的效果。

在一个实施例中，请参阅图3，所述第二曲轴远离所述第一曲轴的一端与另一所述第一转动轴传动连接，所述第一传动轴与所述电动机及所述发电机传动连接。

在一个具体实施例中，所述第一曲轴与所述第二曲轴为直立安装连接，所述第一曲轴及所述第二曲轴也可以是直轴，可以在所述第一曲轴及所述第二曲轴上安装多个活动甩块以增加惯性动力，并且还可以在一个活动甩块上连接多个活动甩块以增加惯性动力。为了增加本装置的稳定性，通过在所述连杆轴颈处设置力臂，再在所述力臂上连接一个或者多个所述活动甩块。为了便于启动本装置，可以使用蓄电池及及调速器起动供直流电动机转动，再带动直流发电机发电，直流发电机发出的电一部分充入蓄电池中，另一部分供应直流电动机继续运转做功，带动直流发电机发电，形成一个电力自循环供应系统。直流电动机启动后带动交流发电机发电，交流发电机能够和交流电动机形成动力循环转换。

活动甩块可以在力臂上自由旋转或者限位旋转，金属钢铁可以作为活动惯性甩块或甩球与力臂连接旋转。

齿轮玻箱转动带动上下两端的第一曲轴及第二曲轴正反转旋转，在安装有多条所述第一曲轴及所述第二曲轴时，可以在每一所述第一曲轴或者所述第二曲轴的上下两端各安装一齿轮变速箱，每一所述第一曲轴及所述第二曲轴之间连接有多个所述第一转动轴，多个所述第一转动轴之间通过皮带传动连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种惯性动力循环转换发动机，其特征在于，包括：电动机、第一转动轴、第一曲轴、第二曲轴、转盘、甩动组件及发电机；

所述电动机通过所述第一转动轴与所述第一曲轴及所述第二曲轴传动连接，且所述第一曲轴与所述第二曲轴处于同一轴心线设置，所述电动机用于驱动所述第一曲轴及所述第二曲轴做旋转运动，所述第一曲轴的旋转方向与所述第二曲轴的旋转方向相反；

所述转盘的数量至少为两个，一所述转盘设置于所述第一曲轴远离所述第二曲轴的一端，另一所述转盘设置于所述第二曲轴远离所述第一曲轴的一端，所述转盘的几何中心位置开设有盘孔，所述第一曲轴及所述第二曲轴分别穿过两个所述转盘的所述穿孔设置，且所述第一曲轴及所述第二曲轴分别与两个所述转盘连接，所述甩动组件的数量为至少一个，每一个所述甩动组件铰接于所述第一曲轴或所述第二曲轴上的一个连杆轴颈处，多个所述甩动组件还间隔均匀地铰接于所述转盘的四周；

所述发电机与所述第一转动轴传动连接，所述发电机与所述电动机电连接。

2.根据权利要求1所述的惯性动力循环转换发动机，其特征在于，所述甩动组件包括连接件及甩块，所述连接件固定于所述转盘的四周，所述甩块与所述连接件相铰接。

3.根据权利要求2所述的惯性动力循环转换发动机，其特征在于，所述连杆轴颈处设置有一连接杆，所述连接件固定于所述连接杆远离所述连杆轴颈的一端。

4.根据权利要求2～3任一所述的惯性动力循环转换发动机，其特征在于，每一所述甩动组件与另外一个或多个所述甩动组件依次连接。

5.根据权利要求2所述的惯性动力循环转换发动机，其特征在于，所述甩块为金属球或金属甩块。

6.根据权利要求1所述的惯性动力循环转换发动机，其特征在于，所述第一曲轴及所述第二曲轴的数量为一条或多条，所述第一曲轴的数量等于所述第二曲轴的数量，所述第一曲轴与所述第二曲轴的结构相同。

7.根据权利要求1所述的惯性动力循环转换发动机，其特征在于，所述第一转动轴上连接有皮带轮，所述电动机及所述发电机分别通过皮带与所述皮带轮传动连接。

8.根据权利要求1所述的惯性动力循环转换发动机，其特征在于，还包括第二转动轴，所述第二转动轴与所述第一曲轴或所述第二曲轴传动连接，所述发电机与所述第二转轴传动连接。

9.根据权利要求1所述的惯性动力循环转换发动机，其特征在于，还包括移动电源，所述电动机为直流电动机或交流电动机，所述移动电源与所述直流电动机或所述交流电动机电连接。

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