CN114183318B - 双向低频能量回收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双向低频能量回收装置，其包括：第一支撑座、第一深沟球轴承、输入实心轴、第一单向轴承、第一外壳体、第二单向轴承、输入空心轴、第二支撑座、第二深沟球轴承、第二外壳体、底座、第三单向轴承、第三外壳体、内啮合齿轮、中心齿轮、第四单向轴承、输出齿轮、第三深沟球轴承、第三支撑座、第四深沟球轴承、输出轴、第五深沟球轴承、第四支撑座、联轴器、电机固定件、第五支撑座、行星齿轮箱和直流发电机。本发明高效地回收了人类开关门的双向振动能量，并且将低频率的开关门运动升频，更有效地通过机械方式回收人体动能。本发明回收的能量转换为电能存储起来，为门附近的电器进行供电，例如电子门锁、LED广告牌等。

Description

双向低频能量回收装置

技术领域

本发明涉及一种基于人类开关门摆动的双向低频能量回收装置，属于振动能量俘获技术领域。

背景技术

因为科技的发展与进步，在住宅和商业场所中电量的消耗日益增多，各种电子产品的应用范围越来越广。大型商场等人群流量大的场合在开放时服务众多顾客耗费了大量的电量。同时，机械能和人体动能在这些场合中大量消耗浪费。对于电量的开源节流成为世界各国研究者的目标。

事实上，人体动能是一种有潜力的电力来源，产生的能量具有很高的研究价值。根据测量，一个成年人的动能可以产生超过275W的电能。研究人员将人体动能转换为电能，达到以电能作为最终输出能量形式的目的。而在转换过程中，主要是通过能量回收装置的运动或变形产生机械能来转换成电能。机械式的转换效率如何提高是重点难点。

收集人体动能的能量回收装置主要分为两类：一类是人体可携带类，另一类则是非人体携带类。与人体携带类回收装置相比，非人体携带类虽然不能跟随某人活动时实时供电，但却可以固定在某场合由多人次作用共同发电，从而回收更多的能量。并且，不用考虑人的负重大小，可以设计任意结构，能够有更高的回收效率。而在商场中，每一位顾客都要至少进出经过两次门。门的振动是回收人体动能的重要途径，但现在少有研究者注意。

游客进出商场的过程中，通过门有开门和关门两个过程。所以将能量回收装置设计为收集两个旋向的力，可以更多地回收人体能量。另外，每一次开关门过程中，门的旋转角度小于180度。并且门的振动频率也是很低的，多数为0.25HZ。所以，为了收集更多的能量，必须使用频率上转换机制来控制能量。能量回收效率与频率有关，双向回收机制和频率提升机制能双倍的提高能量回收效率。

基于以上分析，本发明提出一种双向低频能量回收装置。双旋向回收能量的方式应用在门上，将低频率的振动升频，以便能够高效率的多次回收人体能量。

发明内容

本发明目的是提供一种双向低频能量回收装置，其解决了对作用在门上的双向的低频的人体动能通过转换成机械能之后再高效转换为电能，并储存使用的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种双向低频能量回收装置，其包括：第一支撑座、第一深沟球轴承、输入实心轴、第一单向轴承、第一外壳体、第二单向轴承、输入空心轴、第二支撑座、第二深沟球轴承、第二外壳体、底座、第三单向轴承、第三外壳体、内啮合齿轮、中心齿轮、第四单向轴承、输出齿轮、第三深沟球轴承、第三支撑座、第四深沟球轴承、输出轴、第五深沟球轴承、第四支撑座、联轴器、电机固定件、第五支撑座、行星齿轮箱和直流发电机；

所述底座形成螺纹孔，所述第一支撑座形成孔；所述第一支撑座使用螺栓固定在所述底座上；

所述第一支撑座内设置有第一深沟球轴承，所述第一深沟球轴承的外环的外壁面与所述第一支撑座的内壁面接触；

所述第一支撑座形成有孔；所述第一支撑座的孔内设置有台阶，所述第一深沟球轴承的外环的上端部设置在所述第一支撑座的孔内的台阶上；所述第一支撑座与所述第一深沟球轴承有支撑机械结构作用；

所述输入实心轴形成有台阶，所述输入实心轴与所述第一深沟球轴承的内环的内壁面接触，所述输入实心轴的台阶与所述第一深沟球轴承的内环的下端部接触；

所述第一外壳体内设置有所述第一单向轴承和所述第二单向轴承；所述第一单向轴承的外环的外壁面与所述第一外壳体的内壁面接触，所述第二单向轴承的外环的外壁面与所述第一外壳体的内壁面接触；所述第一外壳体与所述第一单向轴承外环和所述第二单向轴承外环之间由键固定，防止单向轴承滑动；

所述第一外壳体内设置有台阶；所述第一单向轴承的外环的下端部设置在所述第一外壳体的台阶上；所述第二单向轴承的外环上端部与所述第一外壳体的台阶接触；并且，所述第一单向轴承和所述第二单向轴承的锁死方向相反；

可选的，所述第一外壳体与门连接，充当门与墙体之间的铰链，所述第一外壳体在开门时跟随门逆时针旋转，在关门时跟随门顺时针旋转；其中，杠杆原理的应用使人作用在门上的力传递到铰链时数十倍增加；

所述第一单向轴承的内环的内壁面与所述输入实心轴接触；所述输入实心轴形成有台阶；所述第一单向轴承的内环的上端部设置在所述输入实心轴的台阶上；所述输入实心轴与所述第一单向轴承的内环之间由键固定，防止单向轴承滑动；

所述第一外壳体与所述输入实心轴的轴心相同；

所述输入空心轴形成有台阶；所述输入空心轴与所述第二单向轴承的内环的内壁面接触；所述输入空心轴与所述第二单向轴承的内环之间由键固定，防止单向轴承滑动；所述输入空心轴形成有台阶与第二单向轴承的内环的下端部接触；所述输入空心轴沿轴线方向形成有孔；所述输入实心轴在所述输入空心轴的孔内，但所述输入实心轴不与所述输入空心轴的孔内壁接触；所述输入空心轴与所述第一外壳体的轴心相同；相同的轴心使装置的应用用途更广泛；所述输入实心轴不与所述输入空心轴的互不干扰是双向变单向的重点结构之一；

所述第二支撑座内设置有第二深沟球轴承，所述第二深沟球轴承的外环的外壁面与所述第二支撑座的孔的内壁面接触；

所述第二支撑座的孔内设置有台阶，所述第二深沟球轴承的外环的上端部设置在所述第二支撑座的孔内的台阶上；

所述输入空心轴形成有台阶，所述输入空心轴与所述第二深沟球轴承的内环的内壁面接触，所述输入空心轴的台阶与所述第二深沟球轴承的内环的上端部接触；

所述第二支撑座形成孔；所述第二支撑座使用螺栓固定在所述底座上；所述第二支撑座与所述第二深沟球轴承有支撑机械结构作用；

所述输入空心轴形成有台阶，所述第三单向轴承的内环的内壁面与所述输入空心轴接触，所述第三单向轴承的内环的上端部与所述输入空心轴的台阶接触；并且，所述第三单向轴承和所述第一单向轴承的锁死方向相同；

所述第二外壳体内设置有台阶；所述第三单向轴承的外环的外壁面与所述第二外壳体的内壁面接触；所述第三单向轴承的外环的上端部设置在所述第二外壳体的台阶上；所述第二外壳体与所述第三单向轴承外环之间由键固定，防止单向轴承滑动。

所述第二外壳体形成有孔；所述输入空心轴在孔中穿过，并且，所述第二外壳体的孔内壁与所述输入空心轴并不接触；

所述第三外壳体上端面形成法兰；所述第三外壳体的法兰与所述第三单向轴承外环的下端接触；

所述第三外壳体形成有螺纹孔；所述第二外壳体形成有孔；所述第三外壳体与所述第二外壳体使用螺栓连接；

所述第三外壳体形成有通孔；所述输入空心轴在孔中穿过，并且，所述第三外壳体的孔内壁与所述输入空心轴并不接触；

所述第三外壳体形成有台阶；所述内啮合齿轮上端置于所述第三外壳体台阶上；所述第三外壳体形成有孔；所述内啮合齿轮形成有螺纹孔；所述内啮合齿轮使用螺栓固定在所述第三外壳体内；

所述输入实心轴形成有台阶，所述第四单向轴承的内环的内壁面与所述输入实心轴接触；所述第四单向轴承的内环的上端部与所述输入实心轴的台阶接触；所述输入实心轴与所述第四单向轴承的内环之间由键固定，防止单向轴承滑动。并且，所述第四单向轴承和所述第二单向轴承的锁死方向相同；四个单向轴承的不同排列方式是双向变单向的重点结构之一；

所述中心齿轮内形成有孔，孔内设置有台阶；所述第四单向轴承的外环的外壁面与所述中心齿轮的孔的内壁面接触；所述第四单向轴承的外环的上端部设置在所述中心齿轮的台阶上；所述中心齿轮与所述第四单向轴承外环之间由键固定，防止单向轴承滑动。

所述输出齿轮与所述中心齿轮相互啮合；所述输出齿轮与所述内啮合齿轮相互啮合；所述输出齿轮、所述中心齿轮与所述内啮合齿轮三者模数相同；所述输出齿轮与所述内啮合齿轮啮合后，二者旋转方向相同；所述输出齿轮与所述中心齿轮啮合后，二者旋转方向相反；三者构成的定轴齿轮系是双向变单向的重点结构之一；

所述第三支撑座形成有两个孔；所述第三支撑座内设置有第三深沟球轴承；所述第三深沟球轴承的外环的外壁面与所述第三支撑座的孔的内壁面接触；所述第三支撑座内设置有第四深沟球轴承；所述第四深沟球轴承的外环的外壁面与所述第三支撑座的孔的内壁面接触；

所述第三支撑座的孔内设置有台阶；所述第三深沟球轴承的外环的上端部设置在所述第三支撑座的孔内的台阶上；所述第四深沟球轴承的外环的上端部设置在所述第三支撑座的孔内的台阶上；

所述第三支撑座形成孔；所述第三支撑座使用螺栓固定在所述底座上；所述第三支撑座与所述第三深沟球轴承、所述第四深沟球轴承有支撑机械结构作用；

所述输出齿轮形成有孔；所述输出轴形成有台阶；所述输出轴与所述输出齿轮的孔的内壁接触；所述输出齿轮的下端面在所述输出轴台阶上；

所述输出轴形成有台阶；所述输出轴与所述第三深沟球轴承的内环的内壁面接触；所述第三深沟球轴承的内环的下端在所述输出轴台阶上；

所述输入实心轴与所述第四深沟球轴承的内环的内壁面接触；

所述第四支撑座形成有孔；所述第四支撑座内设置有第五深沟球轴承；所述第五深沟球轴承的外环的外壁面与所述第四支撑座的孔的内壁面接触；

所述第四支撑座的孔内设置有台阶；所述第五深沟球轴承的上端部设置在所述第四支撑座的孔内的台阶下；

所述第四支撑座形成孔；所述第四支撑座使用螺栓固定在所述底座上；所述第四支撑座与所述第五深沟球轴承有支撑机械结构作用；

所述输出轴形成有台阶；所述输出轴与所述第五深沟球轴承的内环的内壁面接触；所述第五深沟球轴承的内环的下端在所述输出轴台阶上；

所述第五支撑座形成孔；所述第五支撑座使用螺栓固定在所述底座上；所述第五支撑座有支撑机械结构作用；

所述第五支撑座形成螺纹孔；所述电机固定件形成有孔；所述电机固定件通过螺栓固定在所述第五支撑座上；

所述电机固定件形成有孔；所述行星齿轮箱形成有螺纹；所述行星齿轮箱通过螺栓固定在所述电机固定件上；所述行星齿轮箱传动比大于1，起到数倍扩大转速，即增频作用；

所述行星齿轮箱的轴与所述输出轴通过联轴器连接在一起；

所述直流发电机与所述行星齿轮箱连接在一起；

可选的，所述第一外壳体顺时针旋转时，所述第一单向轴承锁死，所述第一单向轴承的外环与内环顺时针旋转；所述第二单向轴承放开，所述第二单向轴承的外环顺时针旋转，内环停止不动；所述输入实心轴跟随第一外壳体顺时针旋转；所述第四单向轴承锁死，所述第四单向轴承的外环与内环顺时针旋转；所述中心齿轮跟随所述输入实心轴顺时针旋转；所述输出齿轮与所述中心齿轮旋转方向相反，即所述输出齿轮逆时针旋转；所述输出轴跟随所述输出齿轮逆时针旋转；所述行星齿轮箱通过联轴器与所述输出轴连接，同样逆时针旋转；所述直流发电机与所述行星齿轮箱组合，所以，所述直流发电机逆时针旋转；所述直流发电机产生直流电；

可选的，所述第一外壳体顺时针旋转时，所述输出齿轮逆时针旋转；所述内啮合齿轮与所述输出齿轮啮合，所述内啮合齿轮逆时针旋转；所述第三外壳体与所述内啮合齿轮固定，所述第三外壳体逆时针旋转；所述第二外壳体与所述第三外壳体固定，所述第二外壳体逆时针旋转；所述第二外壳体内的所述第三单向轴承放开，所述第三单向轴承的外环逆时针旋转，内环停止不动，传动终止；所述输入空心轴停止不动，所述输入空心轴与所述输入实心轴互不干扰。

可选的，所述第一外壳体逆时针旋转时，所述第一单向轴承放开所述第一单向轴承的外环逆时针旋转，内环停止不动；所述第二单向轴承锁死，所述第二单向轴承的外环与内环逆时针旋转；所述输入空心轴跟随第一外壳体逆时针旋转；所述第三单向轴承锁死，所述第三单向轴承的外环与内环逆时针旋转；所述第二外壳体跟随所述输入空心轴逆时针旋转；所述第三外壳体与所述第二外壳体固定，所述第三外壳体逆时针旋转；所述内啮合齿轮与所述第三外壳体固定，所述内啮合齿轮逆时针旋转；所述输出齿轮与所述内啮合齿轮旋转方向相同，即所述输出齿轮逆时针旋转；所述输出轴跟随所述输出齿轮逆时针旋转；所述行星齿轮箱通过联轴器与所述输出轴连接，同样逆时针旋转；所述直流发电机与所述行星齿轮箱组合，所以，所述直流发电机逆时针旋转；所述直流发电机产生直流电；

可选的，所述第一外壳体逆时针旋转时，所述输出齿轮逆时针旋转；所述中心齿轮与所述输出齿轮啮合，所述中心齿轮顺时针旋转；所述中心齿轮内的所述第四单向轴承放开，所述第四单向轴承的外环顺时针旋转，内环停止不动，传动终止；所述输入实心轴停止不动，所述输入实心轴与所述输入空心轴互不干扰；

可选的，所述中心齿轮与所述输出齿轮的传动比大于1，提升了输出轴的转速；所述内啮合齿轮与所述输出齿轮的传动比大于1，提升了输出轴的转速；所述行星齿轮箱传动比大于1，提升了所述直流发电机的转速；所述内啮合齿轮与所述输出齿轮的传动比大于所述中心齿轮与所述输出齿轮的传动比，即关门过程比开门过程更省力；

本发明具有如下有益效果：本发明高效地回收了人类开关门的双向振动能量，并且将低频率的开关门运动升频，更有效的回收人体动能。本发明回收的能量可以转换为电能存储起来，为门附近的电器进行供电，例如电子门锁、LED广告牌等。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1为本发明的双向低频能量回收装置的结构图；

图2为本发明的双向低频能量回收装置的爆炸结构图；

图3为本发明的双向低频能量回收装置的剖视图；

图4为本发明的双向低频能量回收装置的定轴齿轮系的爆炸结构图；

图5为本发明的双向低频能量回收装置的定轴齿轮系的剖视图；

图6为本发明的双向低频能量回收装置的轴承系剖视图；

图7为本发明的双向低频能量回收装置的安装图；

图中标记示意为：1-第一支撑座、2-第一深沟球轴承、3-输入实心轴、4-第一单向轴承、5-第一外壳体、6-第二单向轴承、7-输入空心轴、8-第二支撑座、9-第二深沟球轴承、10-第二外壳体、11-底座、12-第三单向轴承、13-第三外壳体、14-内啮合齿轮、15-中心齿轮、16-第四单向轴承、17-输出齿轮、18-第三深沟球轴承、19-第三支撑座、20-第四深沟球轴承、21-输出轴、22-第五深沟球轴承、23-第四支撑座、24-联轴器、25-电机固定件、26-第五支撑座、27-行星齿轮箱和28-直流发电机。

2-1第一深沟球轴承的外环、2-2第一深沟球轴承的内环、4-1第一单向轴承的外环、4-2第一单向轴承的内环、6-1第二单向轴承的外环、6-2第二单向轴承的内环、9-1第二深沟球轴承的外环、9-2第二深沟球轴承的内环、12-1第三单向轴承的外环、12-2第三单向轴承的内环、16-1第四单向轴承的外环、16-2第四单向轴承的内环、18-1第三深沟球轴承的外环、18-2第三深沟球轴承的内环、20-1第四深沟球轴承的外环、20-2第四深沟球轴承的内环、22-1第五深沟球轴承的外环、22-2第五深沟球轴承的内环。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

本实施例提供了一种能量回收装置，尤其是一种低频双向能量回收装置，用于收集人群开关门摆动的能量；其包括：第一支撑座1、第一深沟球轴承2、输入实心轴3、第一单向轴承4、第一外壳体5、第二单向轴承6、输入空心轴7、第二支撑座8、第二深沟球轴承9、第二外壳体10、底座11、第三单向轴承12、第三外壳体13、内啮合齿轮14、中心齿轮15、第四单向轴承16、输出齿轮17、第三深沟球轴承18、第三支撑座19、第四深沟球轴承20、输出轴21、第五深沟球轴承22、第四支撑座23、联轴器24、电机固定件25、第五支撑座26、行星齿轮箱27和直流发电机28。

2-1第一深沟球轴承的外环、2-2第一深沟球轴承的内环、4-1第一单向轴承的外环、4-2第一单向轴承的内环、6-1第二单向轴承的外环、6-2第二单向轴承的内环、9-1第二深沟球轴承的外环、9-2第二深沟球轴承的内环、12-1第三单向轴承的外环、12-2第三单向轴承的内环、16-1第四单向轴承的外环、16-2第四单向轴承的内环、18-1第三深沟球轴承的外环、18-2第三深沟球轴承的内环、20-1第四深沟球轴承的外环、20-2第四深沟球轴承的内环、22-1第五深沟球轴承的外环、22-2第五深沟球轴承的内环。

所述底座11形成螺纹孔，所述第一支撑座1形成孔；所述第一支撑座使用螺栓固定在所述底座上。

所述第一支撑座1内设置有第一深沟球轴承2，所述第一深沟球轴承2的外环的外环2-1壁面与所述第一支撑座1的内壁面接触。

所述第一支撑座1形成有孔；所述第一支撑座1的孔内设置有台阶，所述第一深沟球轴承2的外环2-1上端部设置在所述第一支撑座1的孔内的台阶上。

所述输入实心轴3形成有台阶，所述输入实心轴3与所述第一深沟球轴承2的内环2-2的内壁面接触，所述输入实心轴3的台阶与所述第一深沟球轴承2的内环的2-2下端部接触。

所述第一外壳体5内设置有所述第一单向轴承4和所述第二单向轴承6；所述第一单向轴承4的外环4-1的外壁面与所述第一外壳体5的内壁面接触，所述第二单向轴承6的外环6-1的外壁面与所述第一外壳体5的内壁面接触。

所述第一外壳体5内设置有台阶；所述第一单向轴承4的外环4-1的下端部设置在所述第一外壳体5的台阶上；所述第二单向轴承6的外环6-1上端部与所述第一外壳体5的台阶接触；并且，所述第一单向轴承4和所述第二单向轴承6的锁死方向相反。

优选的，所述第一外壳体5与门连接，充当门与墙体之间的铰链，所述第一外壳体5在开门时跟随门逆时针旋转，在关门时跟随门顺时针旋转。

所述第一单向轴承4的内环4-2的内壁面与所述输入实心轴3接触；所述输入实心轴3形成有台阶；所述第一单向轴承4的内环4-2的上端部设置在所述输入实心轴3的台阶上。

所述第一外壳体5与所述输入实心轴3的轴心相同。

所述输入空心轴7形成有台阶；所述输入空心轴7与所述第二单向轴承6的内环6-2的内壁面接触；所述输入空心轴7形成有台阶与第二单向轴承6的内环6-2的下端部接触；所述输入空心轴7沿轴线方向形成有孔；所述输入实心轴3在所述输入空心轴7的孔内，但所述输入实心轴3不与所述输入空心轴7的孔内壁接触；所述输入空心轴7与所述第一外壳体5的轴心相同。

所述第二支撑座8内设置有第二深沟球轴承9，所述第二深沟球轴承9的外环9-1的外壁面与所述第二支撑座8的孔的内壁面接触。

所述第二支撑座8的孔内设置有台阶，所述第二深沟球轴承9的外环9-1上端部设置在所述第二支撑座8的孔内的台阶上。

所述输入空心轴7形成有台阶，所述输入空心轴7与所述第二深沟球轴承9的内环9-2的内壁面接触，所述输入空心轴7的台阶与所述第二深沟球轴承9的内环9-2的上端部接触。

所述第二支撑座8形成孔；所述第二支撑座8使用螺栓固定在所述底座上。

所述输入空心轴7形成有台阶，所述第三单向轴承12的内环12-2的内壁面与所述输入空心轴7接触，所述第三单向轴承12的内环12-2的上端部与所述输入空心轴7的台阶接触；并且，所述第三单向轴承12和所述第一单向轴承4的锁死方向相同。

所述第二外壳体10内设置有台阶；所述第三单向轴承12的外环12-1的外壁面与所述第二外壳体10的内壁面接触；所述第三单向轴承12的外环12-1的上端部设置在所述第二外壳体10的台阶上。

所述第二外壳体10形成有孔；所述输入空心轴7在孔中穿过，并且，所述第二外壳体10的孔内壁与所述输入空心轴7并不接触。

所述第三外壳体13上端面形成法兰；所述第三外壳体13的法兰与所述第三单向轴承12外环12-1的下端接触。

所述第三外壳体13形成有螺纹孔；所述第二外壳体10形成有孔；所述第三外壳体13与所述第二外壳体10使用螺栓连接。

所述第三外壳体13形成有通孔；所述输入空心轴7在孔中穿过，并且，所述第三外壳体13的孔内壁与所述输入空心轴7并不接触。

所述第三外壳体13形成有台阶；所述内啮合齿轮14上端置于所述第三外壳体13台阶上；所述第三外壳体13形成有孔；所述内啮合齿轮14形成有螺纹孔；所述内啮合齿轮14使用螺栓固定在所述第三外壳体13内。

所述输入实心轴3形成有台阶，所述第四单向轴承16的内环16-2的内壁面与所述输入实心轴3接触，所述第四单向轴承16的内环16-2的上端部与所述输入实心轴3的台阶接触；并且，所述第四单向轴承16和所述第二单向轴承6的锁死方向相同。

所述中心齿轮15内形成有孔，孔内设置有台阶；所述第四单向轴承16的外环16-1的外壁面与所述中心齿轮15的孔的内壁面接触；所述第四单向轴承16的外环16-1的上端部设置在所述中心齿轮15的台阶上。

所述输出齿轮17与所述中心齿轮15相互啮合；所述输出齿轮17与所述内啮合齿轮14相互啮合；所述输出齿轮17、所述中心齿轮15与所述内啮合齿轮14的模数相同。

优选的，所述中心齿轮15与所述输出齿轮17的传动比大于1，提升了输出轴21的转速；所述内啮合齿轮14与所述输出齿轮17的传动比大于1，提升了输出轴21的转速；所述行星齿轮箱27传动比大于1，提升了所述直流发电机的转速；所述内啮合齿轮14与所述输出齿轮17的传动比大于所述中心齿轮15与所述输出齿轮17的传动比，即关门过程比开门过程更省力。

所述第三支撑座19形成有两个孔；所述第三支撑座19内设置有第三深沟球轴承18；所述第三深沟球轴承18的外环18-1的外壁面与所述第三支撑座19的孔的内壁面接触；所述第三支撑座19内设置有第四深沟球轴承20；所述第四深沟球轴承20的外环20-1的外壁面与所述第三支撑座19的孔的内壁面接触。

所述第三支撑座19的孔内设置有台阶；所述第三深沟球轴承18的外环18-1上端部设置在所述第三支撑座19的孔内的台阶上；所述第四深沟球轴承20的外环20-1上端部设置在所述第三支撑座19的孔内的台阶上。

所述第三支撑座19形成孔；所述第三支撑座19使用螺栓固定在所述底座11上。

所述输出齿轮17形成有孔；所述输出轴21形成有台阶；所述输出轴21与所述输出齿轮17的孔的内壁接触；所述输出齿轮17的下端面在所述输出轴21台阶上。

所述输出轴21形成有台阶；所述输出轴21与所述第三深沟球轴承18的内环18-2的内壁面接触；所述第三深沟球轴承18的内环18-2的下端在所述输出轴21台阶上。

所述输入实心轴3与所述第四深沟球轴承20的内环20-2的内壁面接触。

所述第四支撑座23形成有孔；所述第四支撑座23内设置有第五深沟球轴承22；所述第五深沟球轴承22的外环22-1的外壁面与所述第四支撑座23的孔的内壁面接触。

所述第四支撑座23的孔内设置有台阶；所述第五深沟球轴承22的外环22-1上端部设置在所述第四支撑座23的孔内的台阶下。

所述第四支撑座23形成孔；所述第四支撑座23使用螺栓固定在所述底座11上。

所述输出轴21形成有台阶；所述输出轴21与所述第五深沟球轴承22的内环22-2的内壁面接触；所述第五深沟球轴承22的内环22-2的下端在所述输出轴21台阶上。

所述第五支撑座26形成孔；所述第五支撑座26使用螺栓固定在所述底座11上。

所述第五支撑座26形成螺纹孔；所述电机固定件25形成有孔；所述电机固定件25通过螺栓固定在所述第五支撑座26上。

所述电机固定件25形成有孔；所述行星齿轮箱27形成有螺纹；所述行星齿轮箱27通过螺栓固定在所述电机固定件25上。

所述行星齿轮箱27的轴与所述输出轴21通过联轴器24连接在一起。

所述直流发电机28与所述行星齿轮箱27连接在一起。

优选的，所述第一外壳体5顺时针旋转时，所述第一单向轴承4锁死，所述第一单向轴承4的外环4-1与内环4-2顺时针旋转；所述第二单向轴承6放开，所述第二单向轴承6的外环6-1顺时针旋转，内环6-2停止不动；所述输入实心轴3跟随第一外壳体5顺时针旋转；所述第四单向轴承16锁死，所述第四单向轴承16的外环16-1与内环16-2顺时针旋转；所述中心齿轮15跟随所述输入实心轴3顺时针旋转；所述输出齿轮17与所述中心齿轮15旋转方向相反，即所述输出齿轮17逆时针旋转；所述输出轴21跟随所述输出齿轮17逆时针旋转；所述行星齿轮箱27通过联轴器24与所述输出轴21连接，同样逆时针旋转；所述直流发电机28与所述行星齿轮箱27组合，所以，所述直流发电机28逆时针旋转；所述直流发电机28产生直流电。

优选的，所述第一外壳体5顺时针旋转时，所述输出齿轮17逆时针旋转；所述内啮合齿轮14与所述输出齿轮17啮合，所述内啮合齿轮17逆时针旋转；所述第三外壳体13与所述内啮合齿轮14固定，所述第三外壳体13逆时针旋转；所述第二外壳体10与所述第三外壳体13固定，所述第二外壳体10逆时针旋转；所述第二外壳体10内的所述第三单向轴承12放开，所述第三单向轴承12的外环12-1逆时针旋转，内环12-2停止不动，传动终止；所述输入空心轴7停止不动，所述输入空心轴7与所述输入实心轴3互不干扰。

优选的，所述第一外壳体5逆时针旋转时，所述第一单向轴承4放开，所述第一单向轴承4的外环4-1逆时针旋转，内环4-2停止不动；所述第二单向轴承6锁死，所述第二单向轴承6的外环6-1与内环6-2逆时针旋转；所述输入空心轴7跟随第一外壳体5逆时针旋转；所述第三单向轴承12锁死，所述第三单向轴承12的外环12-1与内环12-2逆时针旋转；所述第二外壳体10跟随所述输入空心轴7逆时针旋转；所述第三外壳体13与所述第二外壳体10固定，所述第三外壳体13逆时针旋转；所述内啮合齿轮14与所述第三外壳体13固定，所述内啮合齿轮14逆时针旋转；所述输出齿轮17与所述内啮合齿轮14旋转方向相同，即所述输出齿轮17逆时针旋转；所述输出轴21跟随所述输出齿轮17逆时针旋转；所述行星齿轮箱27通过联轴器24与所述输出轴21连接，同样逆时针旋转；所述直流发电机28与所述行星齿轮箱27组合，所以，所述直流发电机28逆时针旋转；所述直流发电机28产生直流电。

优选的，所述第一外壳体5逆时针旋转时，所述输出齿轮17逆时针旋转；所述中心齿轮15与所述输出齿轮17啮合，所述中心齿轮15顺时针旋转；所述中心齿轮15内的所述第四单向轴承16放开，所述第四单向轴承16的外环16-1顺时针旋转，内环12-2停止不动，传动终止；所述输入实心轴3停止不动，所述输入实心轴3与所述输入空心轴7互不干扰。

作为一个优选方案，所述直流发电机28还连接有储能模块，所述直流发电机28所产生的直流电储存起来。本实施例中，所述储能模块包括稳压电路和超级电容，该稳压电路可以通过本领域常见的电路结构实现，在此不再一一赘述。

门的摆动分为开门和关门两个过程，这两个过程使门产生顺时针旋转和逆时针旋转两个旋转方向，而且门的摆动属于无序摆动，即门摆动方向和幅度均为随机值，本发明的能量回收装置旨在对具有双向摆动和任意幅度的门所产生的振动能量进行有效回收。

对能量回收装置进行固定，即将能量回收装置本体固定在墙内或地下，能量回收装置中所述第一外壳体5作为铰链，将门与墙连接。

当发明的能量回收装置处在工作状态时，无论门是顺时针旋转还是逆时针旋转，无论人推门的幅度和时间如何，只要门产生摆动，与门连接的第一外壳体就会产生旋转运动，且无论第一外壳体是顺时针旋转还是逆时针旋转，当传动到输出齿轮时，输出齿轮都会逆时针旋转，同时，直流发电机逆时针旋转，发出直流电。人开关门的时间很长，成年人大多数开关门时间为4秒左右，因此，门的振动频率为0.25Hz，经过由中心齿轮、输出齿轮和内啮合齿轮组成的定轴齿轮系，以及行星齿轮箱的两次升频，可以使人开关门的动能更加高效的转化为电能。由此直流发电机只会逆时针旋转发出直流电，并存入到蓄能装置储存，完成一次完整的能量收集。

由此，本发明高效地回收了人群开关门的双向振动能量，并且将低频率的开关门运动升频，更有效的通过机械方式回收人体动能。本发明回收的能量可以并转换为电能存储起来为门附近的电器进行供电，例如电子门锁、LE D广告牌等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (7)

1.一种能量回收装置，其特征在于，包括：第一支撑座、第一深沟球轴承、输入实心轴、第一单向轴承、第一外壳体、第二单向轴承、输入空心轴、第二支撑座、第二深沟球轴承、第二外壳体、底座、第三单向轴承、第三外壳体、内啮合齿轮、中心齿轮、第四单向轴承、输出齿轮、第三深沟球轴承、第三支撑座、第四深沟球轴承、输出轴、第五深沟球轴承、第四支撑座、联轴器、电机固定件、第五支撑座、行星齿轮箱、直流发电机；

所述底座形成螺纹孔，所述第一支撑座形成孔；所述第一支撑座使用螺栓固定在所述底座上；

所述第一支撑座内设置有第一深沟球轴承，所述第一深沟球轴承的外环的外壁面与所述第一支撑座的内壁面接触；

所述第一支撑座形成有孔；所述第一支撑座的孔内设置有台阶，所述第一深沟球轴承的外环的上端部设置在所述第一支撑座的孔内的台阶上；

所述输入实心轴形成有台阶，所述输入实心轴与所述第一深沟球轴承的内环的内壁面接触，所述输入实心轴的台阶与所述第一深沟球轴承的内环的下端部接触；

所述第一外壳体内设置有所述第一单向轴承和所述第二单向轴承；所述第一单向轴承的外环的外壁面与所述第一外壳体的内壁面接触，所述第二单向轴承的外环的外壁面与所述第一外壳体的内壁面接触；

所述第一外壳体内设置有台阶；所述第一单向轴承的外环的下端部设置在所述第一外壳体的台阶上；所述第二单向轴承的外环的上端部与所述第一外壳体的台阶接触；并且，所述第一单向轴承和所述第二单向轴承的锁死方向相反；

所述第一单向轴承的内环的内壁面与所述输入实心轴接触；所述输入实心轴形成有台阶；所述第一单向轴承的内环的上端部设置在所述输入实心轴的台阶上；

所述第一外壳体与所述输入实心轴的轴心相同；

所述输入空心轴形成有台阶；所述输入空心轴与所述第二单向轴承的内环的内壁面接触；所述输入空心轴形成有台阶与第二单向轴承的内环的下端部接触；所述输入空心轴沿轴线方向形成有孔；所述输入实心轴在所述输入空心轴的孔内，但所述输入实心轴不与所述输入空心轴的孔内壁接触；所述输入空心轴与所述第一外壳体的轴心相同；

所述第二支撑座内设置有第二深沟球轴承，所述第二深沟球轴承的外环的外壁面与所述第二支撑座的孔的内壁面接触；

所述第二支撑座的孔内设置有台阶，所述第二深沟球轴承的外环的上端部设置在所述第二支撑座的孔内的台阶上；

所述输入空心轴形成有台阶，所述输入空心轴与所述第二深沟球轴承的内环的内壁面接触，所述输入空心轴的台阶与所述第二深沟球轴承的内环的上端部接触；

所述第二支撑座形成孔；所述第二支撑座使用螺栓固定在所述底座上；

所述输入空心轴形成有台阶，所述第三单向轴承的内环的内壁面与所述输入空心轴接触，所述第三单向轴承的内环的上端部与所述输入空心轴的台阶接触；并且，所述第三单向轴承和所述第一单向轴承的锁死方向相同；

所述第二外壳体内设置有台阶；所述第三单向轴承的外环的外壁面与所述第二外壳体的内壁面接触；所述第三单向轴承的外环的上端部设置在所述第二外壳体的台阶上；

所述第二外壳体形成有孔；所述输入空心轴在孔中穿过，并且，所述第二外壳体的孔内壁与所述输入空心轴并不接触；

所述第三外壳体上端面形成法兰；所述第三外壳体的法兰与所述第三单向轴承外环的下端接触；

所述第三外壳体形成有螺纹孔；所述第二外壳体形成有孔；所述第三外壳体与所述第二外壳体使用螺栓连接；

所述第三外壳体形成有通孔；所述输入空心轴在孔中穿过，并且，所述第三外壳体的孔内壁与所述输入空心轴并不接触；

所述第三外壳体形成有台阶；所述内啮合齿轮上端置于所述第三外壳体台阶上；所述第三外壳体形成有孔；所述内啮合齿轮形成有螺纹孔；所述内啮合齿轮使用螺栓固定在所述第三外壳体内；

所述输入实心轴形成有台阶，所述第四单向轴承的内环的内壁面与所述输入实心轴接触，所述第四单向轴承的内环的上端部与所述输入实心轴的台阶接触；并且，所述第四单向轴承和所述第二单向轴承的锁死方向相同；

所述中心齿轮内形成有孔，孔内设置有台阶；所述第四单向轴承的外环的外壁面与所述中心齿轮的孔的内壁面接触；所述第四单向轴承的外环的上端部设置在所述中心齿轮的台阶上；

所述输出齿轮与所述中心齿轮相互啮合；所述输出齿轮与所述内啮合齿轮相互啮合；所述输出齿轮、所述中心齿轮与所述内啮合齿轮的模数相同；

所述第三支撑座形成有两个孔；所述第三支撑座内设置有第三深沟球轴承；所述第三深沟球轴承的外环的外壁面与所述第三支撑座的孔的内壁面接触；所述第三支撑座内设置有第四深沟球轴承；所述第四深沟球轴承的外环的外壁面与所述第三支撑座的孔的内壁面接触；

所述第三支撑座的孔内设置有台阶；所述第三深沟球轴承的外环的上端部设置在所述第三支撑座的孔内的台阶上；所述第四深沟球轴承的外环的上端部设置在所述第三支撑座的孔内的台阶上；

所述第三支撑座形成孔；所述第三支撑座使用螺栓固定在所述底座上；

所述输出齿轮形成有孔；所述输出轴形成有台阶；所述输出轴与所述输出齿轮的孔的内壁接触；所述输出齿轮的下端面在所述输出轴台阶上；

所述输出轴形成有台阶；所述输出轴与所述第三深沟球轴承的内环的内壁面接触；所述第三深沟球轴承的内环的下端在所述输出轴台阶上；

所述输入实心轴与所述第四深沟球轴承的内环的内壁面接触；

所述第四支撑座形成有孔；所述第四支撑座内设置有第五深沟球轴承；所述第五深沟球轴承的外环的外壁面与所述第四支撑座的孔的内壁面接触；

所述第四支撑座的孔内设置有台阶；所述第五深沟球轴承的外环上端部设置在所述第四支撑座的孔内的台阶上；

所述第四支撑座形成孔；所述第四支撑座使用螺栓固定在所述底座上；

所述输出轴形成有台阶；所述输出轴与所述第五深沟球轴承的内环的内壁面接触；所述第五深沟球轴承的内环的下端在所述输出轴台阶上；

所述第五支撑座形成孔；所述第五支撑座使用螺栓固定在所述底座上；

所述第五支撑座形成螺纹孔；所述电机固定件形成有孔；所述电机固定件通过螺栓固定在所述第五支撑座上；

所述电机固定件形成有孔；所述行星齿轮箱形成有螺纹；所述行星齿轮箱通过螺栓固定在所述电机固定件上；

所述行星齿轮箱的轴与所述输出轴通过联轴器连接在一起；

所述直流发电机与所述行星齿轮箱连接在一起。

2.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，所述第一外壳体与门连接，充当门与墙体之间的铰链，所述第一外壳体在开门时跟随门逆时针旋转，在关门时跟随门顺时针旋转。

3.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，所述第一外壳体顺时针旋转时，所述第一单向轴承锁死，所述第一单向轴承的外环与内环顺时针旋转；所述第二单向轴承放开，所述第二单向轴承的外环顺时针旋转，内环停止不动；所述输入实心轴跟随第一外壳体顺时针旋转；所述第四单向轴承锁死，所述第四单向轴承的外环与内环顺时针旋转；所述中心齿轮跟随所述输入实心轴顺时针旋转；所述输出齿轮与所述中心齿轮旋转方向相反，即所述输出齿轮逆时针旋转；所述输出轴跟随所述输出齿轮逆时针旋转；所述行星齿轮箱通过联轴器与所述输出轴连接，同样逆时针旋转；所述直流发电机与所述行星齿轮箱组合，所以，所述直流发电机逆时针旋转；所述直流发电机产生直流电。

4.根据权利要求1或3所述的能量回收装置，其特征在于，所述第一外壳体顺时针旋转时，所述输出齿轮逆时针旋转；所述内啮合齿轮与所述输出齿轮啮合，所述内啮合齿轮逆时针旋转；所述第三外壳体与所述内啮合齿轮固定，所述第三外壳体逆时针旋转；所述第二外壳体与所述第三外壳体固定，所述第二外壳体逆时针旋转；所述第二外壳体内的所述第三单向轴承放开，所述第三单向轴承的外环逆时针旋转，内环停止不动，传动终止；所述输入空心轴停止不动，所述输入空心轴与所述输入实心轴互不干扰。

5.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，所述第一外壳体逆时针旋转时，所述第一单向轴承放开所述第一单向轴承的外环逆时针旋转，内环停止不动；所述第二单向轴承锁死，所述第二单向轴承的外环与内环逆时针旋转；所述输入空心轴跟随第一外壳体逆时针旋转；所述第三单向轴承锁死，所述第三单向轴承的外环与内环逆时针旋转；所述第二外壳体跟随所述输入空心轴逆时针旋转；所述第三外壳体与所述第二外壳体固定，所述第三外壳体逆时针旋转；所述内啮合齿轮与所述第三外壳体固定，所述内啮合齿轮逆时针旋转；所述输出齿轮与所述内啮合齿轮旋转方向相同，即所述输出齿轮逆时针旋转；所述输出轴跟随所述输出齿轮逆时针旋转；所述行星齿轮箱通过联轴器与所述输出轴连接，同样逆时针旋转；所述直流发电机与所述行星齿轮箱组合，所以，所述直流发电机逆时针旋转；所述直流发电机产生直流电。

6.根据权利要求1或5所述的能量回收装置，其特征在于，所述第一外壳体逆时针旋转时，所述输出齿轮逆时针旋转；所述中心齿轮与所述输出齿轮啮合，所述中心齿轮顺时针旋转；所述中心齿轮内的所述第四单向轴承放开，所述第四单向轴承的外环顺时针旋转，内环停止不动，传动终止；所述输入实心轴停止不动，所述输入实心轴与所述输入空心轴互不干扰。

7.根据权利要求1所述的能量回收装置，其特征在于，所述中心齿轮与所述输出齿轮的传动比大于1，提升了输出轴的转速；所述内啮合齿轮与所述输出齿轮的传动比大于1，提升了输出轴的转速；所述行星齿轮箱传动比大于1，提升了所述直流发电机的转速；所述内啮合齿轮与所述输出齿轮的传动比大于所述中心齿轮与所述输出齿轮的传动比，即关门过程比开门过程更省力。

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