CN113137352A - 一种衍生性定力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种衍生性定力发电机组，涉及发电技术领域。一种衍生性定力发电机组，包括基座、驱动组件、衍生组件和发电组件。衍生组件包括机体、支撑柱、平衡杆和弹簧组件，机体为弧形结构，弧形结构的弧形面设置在基座上。支撑柱设置在弧形结构的平直面上，平衡杆的中部与支撑柱铰链连接，支撑柱将平衡杆分为长臂和短臂，长臂的自由端设置有配重件，驱动组件用于驱动短臂转动。弹簧组件一端与短臂的自由端连接，另一端倾斜设置在弧形结构的平直面上。发电组件包括两个发电机，发电机的输入端与弧形结构之间设置有第一直柄摇杆，第一直柄摇杆用于将弧形结构的弧线运动转换为能驱动发电机的旋转运动，能够极大的提升发电效率。

Description

一种衍生性定力发电机组

技术领域

本发明涉及发电技术领域，具体而言，涉及一种衍生性定力发电机组。

背景技术

发电即利用发电动力装置将水能、化石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能。20世纪末发电多用化石燃料，但化石燃料的资源不多，日渐枯竭，人类已渐渐较多的使用可再生能源(水能、太阳能、风能、地热能、海洋能等)来发电。现有的发电技术发电效率不高，极大的浪费了机械能量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种衍生性定力发电机组，其能够极大的提升发电效率。

本发明的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种衍生性定力发电机组，包括基座、驱动组件、衍生组件和发电组件，衍生组件包括机体、支撑柱、平衡杆和弹簧组件，机体为弧形结构，弧形结构的弧形面设置在基座上，支撑柱设置在弧形结构的平直面上，平衡杆的中部与支撑柱铰链连接，支撑柱将平衡杆分为长臂和短臂，长臂的自由端设置有配重件，短臂的自由端连接到驱动组件，驱动组件用于驱动短臂转动；

弹簧组件一端与短臂的自由端连接，另一端倾斜设置在弧形结构的平直面上；

发电组件包括两个发电机，两个发电机对称设置在弧形结构的两侧，发电机的输入端与弧形结构之间设置有第一直柄摇杆，第一直柄摇杆一端与弧形结构端连接，另一端与发电机的输入端连接，第一直柄摇杆用于将弧形结构的弧线运动转换为能驱动发电机的旋转运动。

在本发明的一些实施例中，上述长臂与短臂的长度比为：3:1。

在本发明的一些实施例中，上述弧形结构的弧形面上设置有弧形齿条，基座上设置有直齿条，弧形齿条与直齿条啮合。

在本发明的一些实施例中，上述弹簧组件包括多个弹簧，多个弹簧平行设置，弹簧一端与短臂的自由端连接，弹簧与弧形结构连接，且与平衡杆呈锐角设置。

在本发明的一些实施例中，上述短臂的自由端还连接有链条，链条连接到弧形结构，且链条与平衡杆呈钝角设置。

在本发明的一些实施例中，上述驱动组件包括驱动电机、第一主动轮、第一从动轮和第一皮带，驱动电机设置在机体上，第一主动轮套设在驱动电机的输出轴上，第一从动轮通过支撑座设置在机体上，第一从动轮与第一主动轮通过第一皮带连接，第一从动轮上设置有第二直柄摇杆，第二直柄摇杆的一端与第一从动轮的非中心点转动连接，第二直柄摇杆的另一端与短臂的自由端转动连接。

在本发明的一些实施例中，上述发电机与第一直柄摇杆之间设置有传动机构，传动机构包括第二主动轮、第二从动轮和第二皮带，第二从动轮通过支撑架设置在基座上，第二主动轮套设在发电机的输入轴上，第二从动轮和第二主动轮通过第二皮带连接，第一直柄摇杆与第二从动轮的非中心点转动连接。

在本发明的一些实施例中，上述弧形结构下方对称设置有限位块，限位块位于弧形结构的弧形面下方。

在本发明的一些实施例中，上述配重件包括多个配重块，多个配重块分别与长臂的自由端可拆卸连接。

在本发明的一些实施例中，上述机体为框架结构。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实施例提供一种衍生性定力发电机组，包括基座、驱动组件、衍生组件和发电组件。上述驱动组件用于驱动衍生组件动作，上述衍生组件动作后可驱动发电组件发电。上述衍生组件包括机体、支撑柱、平衡杆和弹簧组件，机体为弧形结构，弧形结构的弧形面设置在基座上，支撑柱设置在弧形结构的平直面上，平衡杆的中部与支撑柱铰链连接，支撑柱将平衡杆分为长臂和短臂，长臂的自由端设置有配重件，短臂的自由端连接到驱动组件，驱动组件用于驱动短臂转动。上述弧形结构的机体能够在基座上转动，由于弧形结构的弧形面与基座的接触实际为一条线，因此在运动过程中减少了摩擦阻力消耗的能力，可以提升发电效率。上述支撑柱上的平衡杆在驱动组件的带动下做弧形运动，可使长臂上述的配重件转动，平衡杆在配重件重力作用下顺时针转动时，拉伸弹簧组件。同时，上述驱动电机驱动平衡杆做顺时针运动，弹簧组件拉伸储能。当驱动电机驱动平衡杆做逆时针运动时，上述弹簧组件释放势能，带动配重件逆时针运动。在上述运动过程中，机体、衍生组件和驱动组件的重心发生偏移，可使弧形结构的机体在基座上来回滚动。上述弹簧组件一端与短臂的自由端连接，另一端倾斜设置在弧形结构的平直面上。上述弹簧组件用于实现储能，将动能转换为势能，由此弹簧组件实现往复运动，在驱动组件和配重件的作用线带动平衡杆来回转动。上述发电组件包括两个发电机，两个发电机对称设置在弧形结构的两侧，发电机的输入端与弧形结构之间设置有第一直柄摇杆，第一直柄摇杆一端与弧形结构端连接，另一端与发电机的输入端连接，第一直柄摇杆用于将弧形结构的弧线运动转换为能驱动发电机的旋转运动。上述发电组件的两个发电机设置弧形结构的两侧，当上述弧形结构进行上述简谐运动时，会带动上述对应的第一直柄杆运动，从而将弧形结构的简谐运动转换为驱动发电机输入端动作的旋转运动，带动发电机发电。

因此，该衍生性定力发电机组能够极大的提升发电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例的结构示意图。

图标：1-基座，2-发电机，3-第二主动轮，4-第二皮带，5-第二从动轮，6-第一直柄摇杆，7-机体，8-弹簧，9-配重件，10-长臂，11-短臂，12-第二直柄摇杆，13-第一从动轮，14-第一皮带，15-第一主动轮，16-驱动电机，17-链条，18-支撑柱，19-支撑座，20-弧形齿条，21-限位块，22-直齿条，23-支撑架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，若出现“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

实施例

请参照图1，图1所示为本发明实施例的结构示意图，本实施例提供一种衍生性定力发电机2组，包括基座1、驱动组件、衍生组件和发电组件。上述驱动组件用于驱动衍生组件动作，上述衍生组件动作后可驱动发电组件发电。上述衍生组件包括机体7、支撑柱18、平衡杆和弹簧组件，机体7为弧形结构，弧形结构的弧形面设置在基座1上，支撑柱18设置在弧形结构的平直面上，平衡杆的中部与支撑柱18铰链连接，支撑柱18将平衡杆分为长臂10和短臂11，长臂10的自由端设置有配重件9，短臂11的自由端连接到驱动组件，驱动组件用于驱动短臂11转动。上述弧形结构的机体7能够在基座1上转动，由于弧形结构的弧形面与基座1的接触实际为一条线，因此在运动过程中减少了摩擦阻力消耗的能力，可以提升发电效率。

在本实施例中，上述支撑柱18上的平衡杆在驱动组件的带动下做弧形运动，可使长臂10上述的配重件9转动，平衡杆在配重件9重力作用下顺时针转动时，拉伸弹簧组件。同时，上述驱动电机16驱动平衡杆做顺时针运动，弹簧组件拉伸储能。当驱动电机16驱动平衡杆做逆时针运动时，上述弹簧组件释放势能，带动配重件9逆时针运动。在上述运动过程中，机体7、衍生组件和驱动组件的重心发生偏移，可使弧形结构的机体7在基座1上来回滚动。

在本实施例中，上述弹簧组件一端与短臂11的自由端连接，另一端倾斜设置在弧形结构的平直面上。上述弹簧组件用于实现储能，将动能转换为势能，由此弹簧组件实现往复运动，在驱动组件和配重件9的作用线带动平衡杆来回转动。

在本实施例中，上述发电组件包括两个发电机2，两个发电机2对称设置在弧形结构的两侧，发电机2的输入端与弧形结构之间设置有第一直柄摇杆6，第一直柄摇杆6一端与弧形结构端连接，另一端与发电机2的输入端连接，第一直柄摇杆6用于将弧形结构的弧线运动转换为能驱动发电机2的旋转运动。上述发电组件的两个发电机2设置弧形结构的两侧，当上述弧形结构进行上述简谐运动时，会带动上述对应的第一直柄杆运动，从而将弧形结构的简谐运动转换为驱动发电机2输入端动作的旋转运动，带动发电机2发电。

因此，该衍生性定力发电机2组能够极大的提升发电效率。

在本实施例的一些实施方式中，上述长臂10与短臂11的长度比为：3:1。长臂10与短臂11长度比为3:1时，能够使平衡杆最好的进行平衡运动。具体的，上述长臂10和短臂11的长度比还可以是其它比例，具体可根据配重件9的重量选定。

在本实施例的一些实施方式中，上述弧形结构的弧形面上设置有弧形齿条20，上述基座1上设置有直齿条22，上述弧形齿条20与上述直齿条22啮合。

在本实施例中，上述弧形结构的弧形面上设置的弧形齿条20沿弧形结构的运动方向设置。上述弧形齿条20与基座1上的直齿条22配合，可使弧形齿条20在直齿条22上运动，由此可使机体7在做弧形运动。采用上述两种齿条啮合的结构，上述两种齿条在啮合运动时，不会出现相对滑动，可以有效的防止机体7与基座1直接接触运动产生打滑的问题。

在本实施例的一些实施方式中，上述弹簧组件包括多个弹簧8，多个上述弹簧8平行设置，上述弹簧8一端与上述短臂11的自由端连接，上述弹簧8与上述弧形结构连接，且与上述平衡杆呈锐角设置。

在本实施例中，上述弹簧组件包括多个弹簧8，采用多个弹簧8能够增加对短臂11的拉力稳定性。上述弹簧8一端与短臂11的自由端连接，另一端连接到长臂10侧机体7的平直面上。由此，可在长臂10的自由端加上配重件9后，使弹簧8产生一个拉力作用在短臂11的自由端。在杠杆原理的作用下，配重件9的重力带动配重件9向下运动，从而带动平衡杆顺时针转动。此时，上述短臂11的自由端转动后拉伸弹簧8，使弹簧8产生拉伸势能。当配重件9运动到最远行程后，弹簧8释放拉伸势能，作用一个拉力在短臂11上，同时在驱动组件的作用下，可使平衡杆逆时针转动。由此，可使上述平衡杆做简谐运动，不断改变由驱动组件、机体7和衍生组件构成的部件的重心偏移，使机体7在基座1上做简谐运动。

在本实施例的一些实施方式中，上述短臂11的自由端还连接有链条17，上述链条17连接到上述弧形结构，且上述链条17与上述平衡杆呈钝角设置。

在本实施例中，上述链条17主要起到保险作用，若多个弹簧8失效，则配重件9在重力作用下容易砸落下来，导致安全问题，且容易破坏其他部件。因此，设置链条17可使配重件9在转动使受到限制，避免上述问题发生。

在本实施例的一些实施方式中，上述驱动组件包括驱动电机16、第一主动轮15、第一从动轮13和第一皮带14，上述驱动电机16设置在上述机体7上，上述第一主动轮15套设在驱动电机16的输出轴上，上述第一从动轮13通过支撑座19设置在机体7上，上述第一从动轮13与上述第一主动轮15通过上述第一皮带14连接，上述第一从动轮13上设置有第二直柄摇杆12，上述第二直柄摇杆12的一端与上述第一从动轮13的非中心点转动连接，上述第二直柄摇杆12的另一端与上述短臂11的自由端转动连接。

在本实施例中，上述驱动电机16用于驱动短臂11的自由端运动，上述第一主动轮15、第一从动轮13和第一皮带14组成传动组件，将驱动电机16输出的转动运动转换为第一从动轮13的转动运动。上述第一从动轮13的非中心处设置第二直柄摇杆12，可使第二直柄摇杆12在第一从动轮13转动过程中，带动短臂11的不断做转动式的往复运动。

在本实施例的一些实施方式中，上述发电机2与上述第一直柄摇杆6之间设置有传动机构，上述传动机构包括第二主动轮3、第二从动轮5和第二皮带4，上述第二从动轮5通过支撑架23设置在基座1上，上述第二主动轮3套设在上述发电机2的输入轴上，上述第二从动轮5和第二主动轮3通过第二皮带4连接，上述第一直柄摇杆6与上述第二从动轮5的非中心点转动连接。

在本实施例中，上述传动机构中第二从动轮5的非中心点与第一直柄摇杆6转动连接后，当机体7带动第一直柄摇杆6一端运动时，第一直柄摇杆6能将机体7的弧线型运动转换为旋转运动，带动第二从动轮5转动，第二从动轮5通过第二皮带4将旋转运动传递到第二主动轮3，驱动第二主动轮3转动。第二主动轮3转动后，可带动发电机2的输入轴转动，使发电机2完成发电工作。

在本实施例的一些实施方式中，上述弧形结构下方对称设置有限位块21，上述限位块21位于上述弧形结构的弧形面下方。

在本实施例中，上述两个对称设置的限位块21，能够限制弧形结构的运动行程，防止弧形结构运动超出行程，导致发电效果不佳。

在本实施例的一些实施方式中，上述配重件9包括多个配重块，多个配重块分别与上述长臂10的自由端可拆卸连接。上述配重块能够根据实际发电需求增加或减少。多个配重块分别与上述长臂10的自由端可拆卸连接，可以极大的方便配重块的分配。

在本实施例的一些实施方式中，上述机体7为框架结构。上述框架结构的机体7能够减轻机体7的重量，节约制造成本。同时，减轻机体7的重量后，可使机体7的运动更加灵活，发电效果更佳。

在使用时，启动驱动电机16，驱动电机16转动后，带动第一主动轮15转动，通过第一皮带14带动第一从动轮13转动。当第一从动轮13转动后，通过第二直柄摇杆12可带动短臂11的自由端转动，在配重件9的作用下，平衡杠顺时针转动，使弹簧8拉伸，存储拉伸势能。当弹簧8、配重件9和第二直柄摇杆12作用力在平衡杆上平衡时，由于第二直柄摇杆12继续运动，会带动短臂11的自由端反向运动，此时在弹簧8拉伸势能的作用下克服配重件9的重力作用，使配重块反向运动。在上述过程重复中，驱动组件、衍生组件和机体7的的重心会来回偏移，可使机体7在直齿条22上通过弧形齿条20做简谐运动，使机体7来回弧形型运动。机体7在来回的弧形型运动中，位于机体7两侧的第一直柄摇杆6动作，第一直柄摇杆6能将机体7的弧线型运动转换为旋转运动，带动第二从动轮5转动，第二从动轮5通过第二皮带4将旋转运动传递到第二主动轮3，驱动第二主动轮3转动。第二主动轮3转动后，可带动发电机2的输入轴转动，使发电机2完成发电工作。

需要说明的是，在本实施例中，上述多个上述弹簧8拉伸到极限后的作用力作用在短臂11上后，可与多个配重块作用在长臂10上的作用力形成力矩平衡。使平衡杠处于平衡状态，不再运动。上述驱动电机16只需要产生一个很小的作用力作用在第一主动轮15上，可间接将力传递到第二直柄摇杆12，第二直柄摇杆12作用一个很小的力在短臂11的自由端，可破坏上述平衡杆的平衡状态，由此可使平衡杆做往复转动。

综上，本发明的实施例提供一种衍生性定力发电机2组，包括基座1、驱动组件、衍生组件和发电组件。上述驱动组件用于驱动衍生组件动作，上述衍生组件动作后可驱动发电组件发电。上述衍生组件包括机体7、支撑柱18、平衡杆和弹簧组件，机体7为弧形结构，弧形结构的弧形面设置在基座1上，支撑柱18设置在弧形结构的平直面上，平衡杆的中部与支撑柱18铰链连接，支撑柱18将平衡杆分为长臂10和短臂11，长臂10的自由端设置有配重件9，短臂11的自由端连接到驱动组件，驱动组件用于驱动短臂11转动。上述弧形结构的机体7能够在基座1上转动，由于弧形结构的弧形面与基座1的接触实际为一条线，因此在运动过程中减少了摩擦阻力消耗的能力，可以提升发电效率。上述支撑柱18上的平衡杆在驱动组件的带动下做弧形运动，可使长臂10上述的配重件9转动，平衡杆在配重件9重力作用下顺时针转动时，拉伸弹簧组件。同时，上述驱动电机16驱动平衡杆做顺时针运动，弹簧组件拉伸储能。当驱动电机16驱动平衡杆做逆时针运动时，上述弹簧组件释放势能，带动配重件9逆时针运动。在上述运动过程中，机体7、衍生组件和驱动组件的重心发生偏移，可使弧形结构的机体7在基座1上来回滚动。上述弹簧组件一端与短臂11的自由端连接，另一端倾斜设置在弧形结构的平直面上。上述弹簧组件用于实现储能，将动能转换为势能，由此弹簧组件实现往复运动，在驱动组件和配重件9的作用线带动平衡杆来回转动。上述发电组件包括两个发电机2，两个发电机2对称设置在弧形结构的两侧，发电机2的输入端与弧形结构之间设置有第一直柄摇杆6，第一直柄摇杆6一端与弧形结构端连接，另一端与发电机2的输入端连接，第一直柄摇杆6用于将弧形结构的弧线运动转换为能驱动发电机2的旋转运动。上述发电组件的两个发电机2设置弧形结构的两侧，当上述弧形结构进行上述简谐运动时，会带动上述对应的第一直柄杆运动，从而将弧形结构的简谐运动转换为驱动发电机2输入端动作的旋转运动，带动发电机2发电。因此，该衍生性定力发电机2组能够极大的提升发电效率。

以上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 (10)

1.一种衍生性定力发电机组，其特征在于，包括基座、驱动组件、衍生组件和发电组件，所述衍生组件包括机体、支撑柱、平衡杆和弹簧组件，所述机体为弧形结构，所述弧形结构的弧形面设置在基座上，所述支撑柱设置在所述弧形结构的平直面上，所述平衡杆的中部与所述支撑柱铰链连接，所述支撑柱将所述平衡杆分为长臂和短臂，所述长臂的自由端设置有配重件，所述短臂的自由端连接到所述驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述短臂转动；

所述弹簧组件一端与所述短臂的自由端连接，另一端倾斜设置在所述弧形结构的平直面上；

所述发电组件包括两个发电机，两个发电机对称设置在所述弧形结构的两侧，所述发电机的输入端与所述弧形结构之间设置有第一直柄摇杆，所述第一直柄摇杆一端与弧形结构端连接，另一端与发电机的输入端连接，所述第一直柄摇杆用于将弧形结构的弧线运动转换为能驱动所述发电机的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述长臂与短臂的长度比为：3:1。

3.根据权利要求1所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述弧形结构的弧形面上设置有弧形齿条，所述基座上设置有直齿条，所述弧形齿条与所述直齿条啮合。

4.根据权利要求1所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述弹簧组件包括多个弹簧，多个所述弹簧平行设置，所述弹簧一端与所述短臂的自由端连接，所述弹簧与所述弧形结构连接，且与所述平衡杆呈锐角设置。

5.根据权利要求4所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述短臂的自由端还连接有链条，所述链条连接到所述弧形结构，且所述链条与所述平衡杆呈钝角设置。

6.根据权利要求5所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机、第一主动轮、第一从动轮和第一皮带，所述驱动电机设置在所述机体上，所述第一主动轮套设在驱动电机的输出轴上，所述第一从动轮通过支撑座设置在机体上，所述第一从动轮与所述第一主动轮通过所述第一皮带连接，所述第一从动轮上设置有第二直柄摇杆，所述第二直柄摇杆的一端与所述第一从动轮的非中心点转动连接，所述第二直柄摇杆的另一端与所述短臂的自由端转动连接。

7.根据权利要求1所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述发电机与所述第一直柄摇杆之间设置有传动机构，所述传动机构包括第二主动轮、第二从动轮和第二皮带，所述第二从动轮通过支撑架设置在基座上，所述第二主动轮套设在所述发电机的输入轴上，所述第二从动轮和第二主动轮通过第二皮带连接，所述第一直柄摇杆与所述第二从动轮的非中心点转动连接。

8.根据权利要求1所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述弧形结构下方对称设置有限位块，所述限位块位于所述弧形结构的弧形面下方。

9.根据权利要求1所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述配重件包括多个配重块，多个配重块分别与所述长臂的自由端可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的衍生性定力发电机组，其特征在于，所述机体为框架结构。

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