CN201461272U

CN201461272U - 储能器反接减速器动力机

Info

Publication number: CN201461272U
Application number: CN2009200807212U
Authority: CN
Inventors: 贺洪斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2019-05-08

Abstract

一种动力机，属以盘簧或压缩弹簧为储能器，使用时对外输出能量的动力机械。包括盘簧，还具有由两个行星轮系减速器串联组成的传动机构，其中一个行星轮系结构为：输入轴上安装的齿轮与系杆一端上安装的齿轮外啮合，齿轮又与该输入轴上安装的齿轮内啮合，系杆另一端为输出轴；所述盘簧设置在圆形盘簧盒内；盘簧的内端固定在动力轴一端，动力轴经离合器与上述行星轮系传动机构的输入轴连接；还具有盘簧能量释放控制机构。本实用新型可以将自然界的水力、风力等能源收集并储存于盘簧中，使用时对外输出能量。该能源的产生不存在三废污染、是环保清洁型能源。

Description

储能器反接减速器动力机

技术领域

本实用新型涉及环保能源的采集机，特别是以储能块(初始阶段暂以弹簧来储存能量)，在使用时通过反接减速器对外输出回转动力的动力机械。

背景技术

现有电动机作为一种动力机械，普遍应用于工业领域中。而电动机的原动力来自于电能。而目前火力发电的原材料有燃能、煤气、或燃油，因而火力发电产生的环境污染十分严重、威胁到人类生存环境。

自然界中的水能、太阳能、风能等自然能源(体现在海潮、地震、龙卷风等自然现象中)没有加以恰当的利用，应是一种能源浪费。

机械领域中，弹簧除具有控制机构运动，减振和缓冲，测重力的大小等功用外，还可以作为一种储能器使用，如，钟表弹簧、枪闩弹簧等具有储存及输出能量作用，是否可以采用弹簧为储存能量，对自然能源加以收集储存，并在使用时输出能量对外作功呢？

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种动力机，采用盘簧为储能器以收集自然能源，如水力或风力等动能、势能，使用时再将盘簧内储存的能量输出而对外作功。

本新型的目的是这样实现的：一种动力机，包括盘簧，还具有由两个行星轮系串联组成的传动机构，其中一个行星轮系结构为：输入轴上安装的齿轮与系杆一端上安装的齿轮外啮合，齿轮又与该输入轴上安装的齿轮内啮合，系杆另一端为输出轴；所述盘簧设置在圆形盘簧盒内；盘簧的内端固定在动力轴一端，动力轴经离合器与上述行星轮系传动机构的输入轴连接；还具有盘簧能量释放控制机构。

上述盘簧能量释放控制机构结构为：棘轮经平键安装在动力轴另一端上，与棘轮作用的棘爪安装在盘簧盒内。

本新型的有益效果是：

1、可以方便地收集自然界中水力或风力浪力、地震力等能源，并将该能量储存在储能器中。例如，从高处流下的水具有一定的动能和势能，水流推动叶轮转动(储能器内盘簧的动力轴的输入端上安装一个叶轮)，使盘簧盘紧，从而将该能量储存于盘簧内(此时，棘轮正转，棘爪不制止棘轮转动，当要终止储能过程时，叶轮停止转动，盘簧停止盘紧过程，此时，由于棘爪的存在，棘轮被限制而不能反转。

2、可以方便地输出高速转距，从而实现对外作功

当需要对外作功时，通过控制棘爪，使其与棘轮分离，从而使储能器内旋紧的盘簧反向转动而释放蓄积的势能，动力轴产生转动，通过反接行星轮系减速器，得到一个较大的传动比，如1∶80～100的传动比，当动力轴的转速为15～20转/分，相应到行星轮系减速器细轴的转速将达到1200～2000转/分的转速，此时，若该细输出轴与发电机相连，则可以正常发电，对外提供电能。

3、本动力机不烧煤、不烧油，利用的是自然能，因而，不存在废水、废气等废物污染环境，是清洁、绿色的能源。

附图说明

图1是本新型盘簧及棘轮、棘爪控制器的结构图；

图2图3分别是本新型采用的行星轮系减速器的传动简图；

图4是本新型应用于楼房避震器的直线方向储能器结构简图。

具体实施方式

图2示出，由两个行星轮系串联组成传动机构，其中一个行星轮系结构为：输入轴(粗轴)上安装的齿轮1与系杆一端上安装的齿轮2外啮合，齿轮2又与该输入轴上安装的齿轮3内啮合，系杆另一端为输出轴(细轴)；盘簧5设置在圆形盘簧盒4内；盘簧5的内端固定在动力轴6一端，动力轴6经离合器与上述行星轮系传动机构的输入轴连接；还具有盘簧能量释放控制机构。(图2中动力输入轴在左边，动力输出轴为“Z”形系杆的右段，系杆即转臂)

参见图1，盘簧能量释放控制机构结构为：棘轮8经平键7安装在动力轴6另一端上，与棘轮作用的棘爪9安装在盘簧盒4内。盘簧可采用硅锰弹簧钢(如60Si2Mn)或50铬钒钢制作。

图2示出，行星轮系传动机构由两个负号行星机构(比正号行星机构的效率高)串联而成，若需得到更大的传动比，当然可以多个串联组成，或者具体设计各齿轮(第一机构中齿轮1、2、3以及第二机构中齿轮1’、2’、3’)齿数，即可实现最终传动比。

在特定需要情况下，适当确定各齿轮的齿数，以实现1∶10000的传动比，即输入轴转1圈，输出轴可以转10000圈(但此时应考虑机械本身的自锁性，因此，只要将传动比设计足够大以能满足需要即可)。

在图3示出另外两个行星轮系(由两个行星轮系经联轴器而成)，其中一个行星轮系(由齿轮10、20、30、40组成，齿轮10’、20’、30’、40’组成另一行星轮系)中，太阳轮40固定，各齿轮齿数为Z₁₀＝100，X₂₀＝101，X₃₀＝100，Z₄₀＝99，传动比达到10000，如两台或两台以上该减速器首尾串联，传动比更大，并且，一般地，在传递功率与传动比相同的情况下，行星轮系减速器的体积、重量还明显更小、更轻，在图3中，储能器如盘簧的动力轴连接在左边行星轮系的粗轴端后，控制棘爪根据需要调档松棘轮几齿，盘簧释放的能力通过该减速器细端传出就可以带动具有一定目的功率的机器或发电机做功、发电。如果对该减速器细端输出的转速仍不满意的话，只需储能器内储能块的能力足够大，还可将该减速器的细端与下一台或多台减速器的粗轴通过联轴器细与粗串联连接，继续把转矩往下传，直至满意为止。当然，如果需要的传动比不是很大，可以直接在现成具有相应数据范围内的减速器内选用即可。

本动力机可为其它机械设备提供动力，若动力机动力输出轴与经联轴器与发电机连接，则可以将盘簧储存的能量转换为电能，同样对外作功。而盘簧的蓄积能量通过采集风能、水能、浪能、地震能等自然能源而来。

高层楼房避震器兼直线方向储能器：将楼房从合适的位置(如第二层底处)上下分离，第二层楼及其以上楼层为一固定连体，通过第二层底生根连接在上滑轨上，上滑轨与滑槽为一副，同时滑槽与下面的另一滑轨固定连接为一体，互成90°或60°(根据需要来定)，上滑轨与滑槽14下面有另一副滑轨滑槽.第一层和地基、大地为另一固定连体，通过第1层楼顶连接下滑槽，单副滑轨与滑槽为可以做相对水平方向直线滑动，但不能相互上下、侧向运动的连接.储能器可如图4所示：储能器盒11与直线运动储能器转换齿板10分别连接同一副滑轨、滑槽，也可在滑轨、滑槽两端都连接上储能器.齿轮14安装在轴13上，棘爪16限制另一齿条15的运动，压缩弹簧12设置在盒体与棘爪之间.至此两副滑轨、滑槽及其端面连接的储能器为一个完整的避震兼储能器单元.一幢楼的这第1、2层楼分离处的剖面上可以有若干个上述单元，各单元间的上、下副滑轨、滑槽就要求上副与上副平行一致、下副与下副平行一致，各单元同时工作(避震、储能)时为确保防止万一互为锁死，需在各副滑轨、滑槽上安装起协调方向平行一致的万向微调之类的保险装置.当有相当级别来自任一方向的地震波时，大地波动带动楼房的地基，地基摇动第一层，这时第2层和以上各层由于惯性仍然趋于静止(地基与第一层是固态连接成一体的，第一层与第2层及其以上各层连接时可以相互产生滑动的动态连接)滑槽相对滑轨就在一小段极限限位距离内(就要求该种储能器的储能块能够储存的能量极大)相对滑动，使滑轨与滑槽间的由地震产生相对位移的能量通过储能器吸收能量而储存在储能器内的储能块上.地震过后，拆下已储存了能量的储能器，让该滑轨与滑槽相互间这段距离处于自由滑动状态，就只需施加比地震能小得多的外力就能使第一、二层楼的错位回复原位，最后，再安装上新的储能器(如此循环，实现楼房相对安全，既避震又储能，保证了土地和房屋的最大化).当需要这种直线方向储能器对外做功时，只需在将要连接的减速器粗轴上装上先前准备好的合适的齿轮，与相应的该储能器齿板上的齿啮合而实现该类储能器对减速器细端作功.上述储能器或储能块能被自由替换或搬运.

设计制作时，需根据目的转动的转速、力矩功率、电流、电压的数据范围来设定制造，安装(反接减速器)输入端储能块(如，前述盘簧)的足够能力数据。设计制作时，储能块可以有：根据该储能块开始工作后和工作中不同的剩余能量段调节减速器挡位，以及适当范围规定减速器来计划匹配的储能块(至少需2个)，既能单独工作又能同时工作的可互换储能块。规模、规格可大可小，由各处制造、设计技术条件、需要来决定。

工作原理：根据能量守恒原理，1组储能块的能量耗尽或将耗尽，可替换上第2组、第3组……储能块能贮存的最大能量由生产储能块时决定，可以讲储能块内部的物质通过生物、物理反应变化一次、多次(调档)产生；也可以通过储能器用物理方法(压缩、拉伸储能块)一次、多次产生，互换的自由空间较大。

Claims

1.一种动力机，包括盘簧(5)，其特征是：还具有由两个行星轮系串联组成的传动机构，其中一个行星轮系结构为：输入轴上安装的齿轮(1)与系杆一端上安装的齿轮(2)外啮合，齿轮(2)又与该输入轴上安装的齿轮(3)内啮合，系杆另一端为输出轴；所述盘簧(5)设置在圆形盘簧盒(4)内；盘簧(5)的内端固定在动力轴(6)一端，动力轴(6)经离合器与上述行星轮系传动机构的输入轴连接；还具有盘簧能量释放控制机构。

2.根据权利要求1所述一种动力机，其特征是：所述盘簧能量释放控制机构结构为：棘轮(8)经平键(7)安装在动力轴(6)另一端上，与棘轮作用的棘爪(9)安装在盘簧盒(4)内。

3.根据权利要求1或2所述一种动力机，其特征是：所述行星轮系传动机构的输出轴经联轴器与发电机连接。