CN204061066U - 一种动力输出装置 - Google Patents

Abstract

一种动力输出装置，包括机架以及安装在机架上的四个驱动单元，该四个驱动单元沿机架的长度方向排列；每个驱动单元均包括，传动链组件，其包括两个滚筒、循环链条；两转动臂；吊绳，其一端与一连接于两循环链条之间的连接件连接、另一端挂接一配重块；传动组件，包括同步联接的主轴、传动轴以及从动轴，主轴与两转动臂同步联接；第一驱动链条，其用于将第一驱动链轮与其中一个滚筒同步联接；托举组件；四个驱动单元的主轴沿着机架的长度方向依次排列并同步联接，且四个驱动单元的转动臂在主轴径向截面上的投影呈“米”字形。本实用新型可以减少对煤炭、汽油、天然气等能源的消耗，减少环境的污染。

Description

一种动力输出装置

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，具体涉及一种动力输出装置。 

背景技术

伴随着自然环境的逐渐恶化、以及能源的日趋紧缺，人们对于机械动力输出装置节能型以及环保型的要求逐渐提高，目前的发电机通常是采用煤炭作为能源，将煤炭燃烧后驱动发电机组，是发电机组高速转动的情况下发电，从而将煤炭转换为电能，但是，这种做法对于能源的利用率相对较低，并且煤炭在燃烧过程中，产生大量排入大气环境中的有害物质，对环境污染较大。此外，也有的是采用太阳能发电，太阳能发电虽然能够解决环境污染的问题，并且为可持续的再生能源，但是太阳能设备的使用地域受限，其通常仅能够用于一些高海拔、低纬度等太阳光线较为充足的地域，并且太阳能设备具有相对较高的成本。 

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在于提供一种动力输出装置，其能够解决现有的煤炭发电机组以及其他传动装置燃料消耗大、对环境影响大的问题 。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种动力输出装置，包括机架以及安装在机架上的四个驱动单元，该四个驱动单元沿机架的长度方向排列；

每个驱动单元均包括，

传动链组件，其包括相对设置的两个滚筒、分别位于滚筒两端将两滚筒同步联接的循环链条；

两转动臂，分别位于滚筒的两端，且转动臂的两端分别与两滚筒的相应端部枢接；

吊绳，其一端与一连接于两循环链条之间的连接件连接、另一端绕过其中一个滚筒的外表面并挂接有一配重块；

传动组件，该传动组件包括沿机架长度方向延伸并枢接在机架上的主轴、传动轴以及从动轴，主轴与两转动臂同步联接，主轴上同步联接有一主动齿轮、枢接有驱动齿轮和第一驱动链轮，第一驱动链轮和第一驱动齿轮同步联接；传动轴上同步联接有第二传动齿轮以及与主动齿轮啮合的第一传动齿轮；从动轴上同步联接有与第二传动齿轮啮合的第一从动齿轮、与驱动齿轮啮合的第二从动齿轮；

第一驱动链条，其用于将第一驱动链轮与其中一个滚筒同步联接；

托举组件，其包括枢接在机架上的偏心轮、连杆、铰接在机架上并位于连杆上方用于托举配重块的支撑杆、与主轴同步联接的第二驱动链轮，偏心轮的中心转轴通过一第二驱动链条与第二驱动链轮同步联接，连杆的一端铰接在偏心轮的偏心轴上，另一端安装有一位于支撑杆自由端下方的滚轮，机架上设置有一用于将滚轮向上顶压的斜面；

四个驱动单元的主轴沿着机架的长度方向依次排列并同步联接，且四个驱动单元的转动臂在主轴径向截面上的投影呈“米”字形。

驱动单元还包括有固定在机架上的齿轮箱，主轴、传动轴以及从动轴均枢接在齿轮箱内，且主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一从动齿轮均位于齿轮箱内。 

与第一驱动链条同步联接的滚筒上同步联接有第一从动链轮，该第一从动链轮与第一驱动链轮通过第一驱动链条同步联接；滚筒的端部设置有主动链轮，循环链条将两滚筒同一端的主动链轮同步联接。 

第一驱动链轮的直径与第一从动链轮的直径比为a，循环链条的长度与主动链轮的圆周长度比为b，其中a等于b/2。 

主动齿轮、驱动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一从动齿轮以及第二从动齿轮的直径相等。 

驱动齿轮和第一驱动链轮通过一轴套同步联接，该轴套活动的套接在主轴上。 

偏心轮的中心轴上同步联接有一第二从动链轮，第二驱动链条将第二驱动链轮与第二从动链轮同步联接，且第二驱动链轮与第二从动链轮的直径比为2：1。 

连接件为一连接在两链条之间的连接杆，吊绳连接于连接杆的中间部位。 

机架上在每一个配重块的两侧分别设置有一防止配重块沿机架长度方向偏摆的挡板。 

机架上设置有一沿机架的宽度方向延伸的平衡杆组件，该平衡杆组件包括首尾互相铰接的第一平衡杆和第二平衡杆，平衡杆组件的一端铰接在机架上、另一端铰接在吊绳上。 

本实用新型的有一效果在于： 

相比于现有技术，本实用新型采用配重块对滚筒的牵引所产生的力矩施加于主轴上，为主轴提供转动的动力，其可以在无其他动力或其他动力较小的情况下，使主轴持续的转动，从而输出转动动力 ，因此，其可以减少对煤炭、汽油、天然气等能源的消耗，并且不会向大气环境中排放有害物质，减少环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图； 

图2为本实用新型中传动组件的结构示意图；

图3为本实用新型的第一种工作状态示意图；

图4为本实用新型的第二种工作状态示意图；

图5为本实用新型的第三种工作状态示意图；

图6为本实用新型的第四种工作状态示意图；

图7为本实用新型的第五种工作状态示意图；

图8为本实用新型的第六种工作状态示意图；

图9为本实用新型的第七种工作状态示意图；

图10为本实用新型的第八种工作状态示意图；

图11为本实用新型的侧面示意图；

图12为本实用新型平衡杆组件的结构示意图；

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，以便于更清楚的理解本实用新型的权利要求书。 

如图1、图2以及图11所示，为本实用新型的一种动力输出装置，其包括机架（图未示）以及四个驱动单元，该四个驱动单元沿着机架的长度方向（即图示中的X向）排列，该四个驱动单元等间距排列，也可以是根据实际的安装要求，将上述四个驱动单元按照非等间距的方式在机架的长度方向非等间距的排列，无论是上述何种排列方式，从机架的侧面来看，上述的四个驱动单元共同构成一个“米”字形。 

驱动单元作为整个装置的动力部件，四个驱动单元的结构形式以及部件的尺寸均相同，其具体的结构如下： 

驱动单元包括传动链组件10、两转动臂30、吊绳20、齿轮箱50、第一驱动链条40以及托举组件60；其中，传动链组件包括相对设置的滚筒12和滚筒15、以及两个循环链条13，滚筒12和滚筒15的两端分别设置一个主动链轮11，滚筒12和滚筒15的轴向与机架的长度方向一致，循环链条13沿着机架的宽度方向（即图示中的Y向）延伸，两循环链条13分别将滚筒12和滚筒15两端的主动链轮11同步联接，如此，滚筒12和滚筒15能够同步的转动，并且两循环链条13也是同步运动的。两个转动臂30分别位于传动链组件10的两端，即分别位于滚筒12和滚筒15的两端，转动臂30的两端分别与滚筒12和滚筒15的相应端部通过轴承枢接在一起；两循环链条13之间安装有一连接件14，该连接件14可以是一个强度较高的由铁条制成的连接杆，并且该连接件14的延伸方向与机架的长度方向一致，吊绳20的一端连接在上述连接件14长度方向的中间部位，其另一端由滚筒15的上表面绕过并连接有一配重块21，该配重块21依据自重沿着高度方向将吊绳20拉直，并且其对吊绳施加一个与其所受重力相等的垂直向下的拉力f。

齿轮箱50内部设置有一传动组件，该传动组件包括互相平行的主轴510、传动轴520以及从动轴530，主轴510、传动轴520以及从动轴530均是沿着机架的长度方向延伸，主轴510、传动轴520以及从动轴530均是通过轴承枢接在齿轮箱中，并且主轴510和从动轴530是由齿轮箱50靠近传动链组件10的一端穿出，而传动轴520则是由齿轮箱50远离传动链组件10的一端穿出，主轴510穿出齿轮箱50的部分延伸至传动链组件10的滚筒12和滚筒15中间的位置，并且，主轴510是与滚筒12和滚筒15两端设置的转动臂30固定，其固定位置位于转动臂30长度方向的中心位置，也就是说，转动臂30能够随着主轴510同步的转动。主轴510上同步联接有一主动齿轮514、枢接有一驱动齿轮513和第一驱动链轮512，其中，第一驱动链轮512和驱动齿轮513是同步转动的，具体的是，在主轴510上通过轴承枢接有一轴套511，第一驱动链轮512固定于轴套511靠近传动链组件10的一端，而驱动齿轮513则是位于轴套511远离传动链组件10的一端，需要说明的是，轴套511、驱动齿轮513以及第一驱动链轮512是位于齿轮箱50的外部，主动齿轮514则是位于齿轮箱50的内部。传动轴520上同步联接有第二传动齿轮522和第一传动齿轮521，其中第一传动齿轮521与主动齿轮514啮合，第一传动齿轮521和第二传动齿轮522均是位于齿轮箱50内部；从动轴530上同步联结有第一从动齿轮531以及第二从动齿轮533，其中，第一从动齿轮531与第二传动齿轮522啮合，并且，第一从动齿轮531位于齿轮箱50内部，第二从动齿轮533位于齿轮箱50外部，其与驱动齿轮513啮合。在滚筒15的端部同步联接有一第一从动链轮16，第一驱动链条40绕设在第一驱动链轮512和第一从动链轮16的外部并将其二者同步联接。 

在以上结构中，配重块21对吊绳20施加的拉力f使滚筒15顺时针绕主轴510转动，即转动臂30也随着滚筒15顺时针转动，继而带动主轴510顺时针转动，由于主动齿轮514与第一传动齿轮521啮合，从而使得传动轴520逆时针转动，由于第二传动齿轮522与第一从动齿轮531啮合，从而使得从动轴530顺时针转动，由于第二从动齿轮533与驱动齿轮513啮合，从而使得轴套511逆时针转动，继而带动第一驱动链轮512逆时针转动，也就是说，通过上述机构，可以使第一驱动链轮512和转动臂30同时转动，但是，其二者转动的方向正好相反，在此情况下，第一驱动链轮512带动第一驱动链条40、第一从动链轮16均是沿逆时针方向转动，最终带动滚筒50沿着逆时针转动的同时，使得循环链条13逆时针转动，循环链条13逆时针转动时牵引吊绳20。 

需要说明的是，本实用新型也可以不需要上述齿轮箱，只要将主轴510、传动轴520以及从动轴530通过轴承枢接在机架上即可。此外，上述的主动齿轮514、驱动齿轮513、第一传动齿轮521、第二传动齿轮522、第一从动齿轮531以及第二从动齿轮533的直径相等，也就是说，在两者相应啮合结构处的传动比为1。 

托举组件60包括枢接在机架上的偏心轮62、连杆63、铰接在机架上并位于连杆63上方用于托举配重块21的支撑杆65、同步连接在从动轴530上的第二驱动链轮530，偏心轮62的中心轴上同步联接有一第二从动链轮61，一个第二驱动链条67绕设在第二驱动链轮530以及第二从动链轮61上，用于将从动轴530与偏心轮62同步联接，即将主轴510和偏心轮62同步联接，连杆63的一端铰接在偏心轮62的偏心轴上、另一端则安装有一位于支撑杆65的自由端下方的滚轮64，机架上设置有一斜面，该斜面供滚轮64向上爬升，并且在滚轮64爬升到斜面顶端时，其向上支撑支撑杆65的自由端，此时，支撑杆65的自由端升起并承接配重块21，当支撑杆65承接配重块21后，配重块21的所受的重力施压于支撑杆65上，配重块21对吊绳20的拉力f变为零。上述的第二驱动链轮532与第二从动链轮61的传动比为2：1，即是说，主轴510每转动一圈，第二从动链轮61将带动偏心轮62转动两圈。 

上述的第一驱动链轮512的直径与第一从动链轮16的直径比为a，循环链条13的长度为L，主动链轮11的圆周长度为2πR，其中L/2πR为b，并且上述的a等于b/2。 

请参见图3-10，以本实用新型的其中一个驱动单元来说明本实用新型的动作原理，以上述的a等于4为例，即第一驱动链轮512与第一从动链轮16的传动比为4；在图3所示的初始状态下，滚筒12位于图示的左侧，滚筒12位于图示的右侧，转动臂30则处于水平状态，连接件14位于滚筒12的侧面并且是与主轴510的中心轴处于同一水平面上，在此状态下，偏心轮62的偏心轴正好位于其转动轴的正上方，因此，滚轮64处于斜面66的最底端部，支撑杆65不会与配重块21接触，配重块21处于悬空状态，其对吊绳20产生一个向下的拉力f，该向下的拉力f作用于滚筒15的表面，使滚筒15沿着顺时针方向绕主轴510转动，即驱动转动臂30顺时针转动，同时，由于转动臂30与主轴510同步联接，转动臂30的转动又带动主轴510顺时针转动，主轴510顺时针转动的同时，通过传动组件使第一驱动链轮512逆时针转动，继而，使滚筒12、滚筒15和循环链条13逆时针转动，在滚筒15绕主轴510转动45°至驱动单元运动到如图4所示的过程中，由于转动臂30转动了45°，主轴510也同样顺时针转过45°，并且由于主轴510和第一驱动链轮512之间的传动比为1，因此，在主轴510的带动下，第一驱动链轮512恰好是按照逆时针方向转过45°，由于第一驱动链轮512与第一从动链轮16的传动比为4，也就是说第一驱动链轮512能够使第一从动链轮16转动180度，同时，第一驱动链条40对第一从动链轮16的反向张紧力，使得第一从动链轮16同样逆时针转过180°，也就是说，当转动臂30从0°顺时针转动到45°的过程中，实际上第一从动链轮16是逆时针转动了360°，即滚筒12和滚筒15逆时针转动了360°，循环链条13逆时针运动的长度为L/8，从而，使连接件14运动到图4所示的位置，并且，在图4所示的状态时，托举组件60恰好托住配重块21，原因是从图3到图4的状态过程中，由于第二驱动链轮532与第二从动链轮61的传动比为2：1，上述的主动齿轮514、驱动齿轮513、第一传动齿轮521、第二传动齿轮522、第一从动齿轮531以及第二从动齿轮533的组成的传动组件的传动比为1，主轴510转动了45°的同时，其能够带动第二从动链轮61转动90°，即偏心轮62转动了90°，所以，在图4所示的状态，支撑杆65托举配重块21，吊绳20将不会牵引滚筒15；从图4所示状态到图5所示的状态过程中，主轴510继续转动，并带动转动臂50以及滚筒15转动45°，同时，循环链条13逆时针继续运动的长度同样为L/8，并且偏心轮62转动了90度，其偏心轴位于其转动轴的正下方，此时，滚轮64仍然支撑于支撑杆65的自由端下方，吊绳20将不会牵引滚筒12。在图5所示状态的基础上，主轴510继续转动，并带动转动臂50以及滚筒15转动45°至图6所示的状态时，此时，偏心轮62继续转动90°，其牵引连杆63向左继续移动，使滚轮64与支撑杆65自由端分离，支撑杆65自由端依重力下降，并且与配重块21脱离，此时，吊绳20悬空，将牵引滚筒12，使滚筒12产生顺时针转动的趋势，也就是说对主轴510施加一个顺时针转动的力矩，当从图6所示状态运动到图7所示状态时，滚筒12和滚筒15恰好转换位置，滚筒12作为被吊绳20牵引的部件，继续使该驱动单元转动；在图7所示的状态下，滚筒12被吊绳20牵引，对主轴510施加一个顺时针转动的力矩，使驱动单元继续转动45°至图8所示的状态，在图8所示的状态下，驱动单元继续转动45°至图9所示的状态，滚筒15不受吊绳20牵引，在此状态下，驱动单元继续转动45°至图10所示的状态，配重块21再次悬空，滚筒15再次受到吊绳20的牵引，对主轴510施加一个顺时针转动的力矩，再次继续转动将回到图3所示的状态，如此，驱动单元恰好转动一圈的过程，在上述的八个状态的过程中，由于滚筒12和滚筒15各有两个状态是受到吊绳20的牵引，也就是说，驱动单元每转动一圈，吊绳20依据配重块21的自重对滚筒12或滚筒15施加的牵引力分别在上述四个相应的状态对主轴510施加转动力矩，也就是对主轴510做功四次。 

本实用新型的四个驱动单元在协同工作的过程中，能够持续转动，其具体的是，四个驱动单元的主轴510是以固定的方式同步联接的，即四个主轴510可以是一体结构，其枢接在机架上，并且，四个驱动单元所处的基准平面沿着其排列的方向逐渐的错开45°，使整个动力输出装置在侧面看起来形成“米”字形，在依序排列的四个驱动单元中，当第一个驱动单元处于上述的图3所示状态时，第二个驱动单元处于上述的图4所示状态，第三个驱动单元处于上述图5所示的状态，而第四个驱动单元则处于上述的图6所示状态，如此，可以持续的对四个驱动单元连接在一起的主轴510施加一个转动力矩，从而确保主轴510持续的转动。 

在驱动单元运动过程中，在图4至图6所示状态之前的过程中，由于吊绳20对滚筒15及滚筒12施加的牵引力对滚筒15及滚筒12所产生的转动力矩变小，并且，离图6所示的位置越近，吊绳20对滚筒12和滚筒15的拉力越小，在这个过程中，由于第一驱动链轮512的张紧力是不变的，因此，该驱动单元需要继续转动，则需要相邻的另一个驱动单元克服两驱动单元所产生的阻力，这样，本实用新型的动力输出装置就很难在没有外力作用的情况下转动，为此，当滚筒15及滚筒12转动到图6所示的位置时，就需要托举组件60来工作，托举配重块21以消除吊绳20对滚筒15及滚筒12的牵引力，此时，吊绳20对滚筒15及滚筒12的牵引力为零，也就是减轻了与该驱动单元相邻的另一个驱动单元的负载，当至图6的位置时，配重块21对滚筒15及滚筒12的牵引力大于第一驱动链轮512的张紧力，偏心轮62将滚轮64拉离支撑杆65，配重块21与支撑杆65分离，配重块21悬空，再次对驱动单元的另一头施加一个顺时针转动的力矩，吊绳20再次将驱动单元拉到图8所示的位置；重复上述的过程，由此，每个驱动单元都是以自身动力来带动主轴510的转动，并协助与他相邻的驱动单元转动，因此，就使主轴510不断的持续转动。 

在上述的过程中，配重块21的高度始终不变，其距离主轴510的中心轴的距离始终为H。配重块21仅仅是在机架的宽度方向上来回移动，原因是，当承受吊绳20牵引的滚筒12或滚筒15顺时针向下摆动时，拉动吊绳20的连接件14是在循环链条13逆时针转动的情况下被反向的拉动。由于第一驱动链轮512的直径与第一从动链轮16的直径比为a，循环链条13的长度为L，主动链轮11的圆周长度为2πR，其中L/2πR为b，并且上述的a等于b/2，驱动单元从一个状态转动至另一个状态的过程中，滚筒12或滚筒15上圆周转动的弧线长度等于L/8。为了防止配重块21在机架的长度方向偏摆，可以是在机架上每一个配重块21的两侧分别设置一个防止配重块21偏摆的挡板，当然，也可以是如图12所示，在机架上设置一个沿着机架宽度方向延伸的平衡杆组件70，该平衡杆组件70包括首尾互相铰接的第一平衡杆71和第二平衡杆72，平衡杆组件70的一端铰接在机架上、另一端铰接在吊绳20上。 

以上仅为本实用新型的一种较佳的实施方式，对于本领域的技术人员来说，其可以依据以上实施方式进行变化或改进，所有的这些变化和改进都应当落入本实用新型权利要求书所限定的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种动力输出装置，其特征在于，包括机架以及安装在机架上的四个驱动单元，该四个驱动单元沿机架的长度方向排列；

每个驱动单元均包括，

传动链组件，其包括相对设置的两个滚筒、分别位于滚筒两端将两滚筒同步联接的循环链条；

两转动臂，分别位于滚筒的两端，且转动臂的两端分别与两滚筒的相应端部枢接；

吊绳，其一端与一连接于两循环链条之间的连接件连接、另一端绕过其中一个滚筒的外表面并挂接有一配重块；

传动组件，该传动组件包括沿机架长度方向延伸并枢接在机架上的主轴、传动轴以及从动轴，主轴与两转动臂同步联接，主轴上同步联接有一主动齿轮、枢接有驱动齿轮和第一驱动链轮，第一驱动链轮和第一驱动齿轮同步联接；传动轴上同步联接有第二传动齿轮以及与主动齿轮啮合的第一传动齿轮；从动轴上同步联接有与第二传动齿轮啮合的第一从动齿轮、与驱动齿轮啮合的第二从动齿轮；

第一驱动链条，其用于将第一驱动链轮与其中一个滚筒同步联接；

托举组件，其包括枢接在机架上的偏心轮、连杆、铰接在机架上并位于连杆上方用于托举配重块的支撑杆、与主轴同步联接的第二驱动链轮，偏心轮的中心转轴通过一第二驱动链条与第二驱动链轮同步联接，连杆的一端铰接在偏心轮的偏心轴上，另一端安装有一位于支撑杆自由端下方的滚轮，机架上设置有一用于将滚轮向上顶压的斜面；

四个驱动单元的主轴沿着机架的长度方向依次排列并同步联接，且四个驱动单元的转动臂在主轴径向截面上的投影呈“米”字形。

2.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，驱动单元还包括有固定在机架上的齿轮箱，主轴、传动轴以及从动轴均枢接在齿轮箱内，且主动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一从动齿轮均位于齿轮箱内。

3.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，与第一驱动链条同步联接的滚筒上同步联接有第一从动链轮，该第一从动链轮与第一驱动链轮通过第一驱动链条同步联接；滚筒的端部设置有主动链轮，循环链条将两滚筒同一端的主动链轮同步联接。

4.如权利要求3所述的动力输出装置，其特征在于，第一驱动链轮的直径与第一从动链轮的直径比为a，循环链条的长度与主动链轮的圆周长度比为b，其中a等于b/2。

5.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，主动齿轮、驱动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一从动齿轮以及第二从动齿轮的直径相等。

6.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，驱动齿轮和第一驱动链轮通过一轴套同步联接，该轴套活动的套接在主轴上。

7.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，偏心轮的中心轴上同步联接有一第二从动链轮，第二驱动链条将第二驱动链轮与第二从动链轮同步联接，且第二驱动链轮与第二从动链轮的直径比为2：1。

8.如权利要求1所述的动力输出装置，其特征在于，连接件为一连接在两链条之间的连接杆，吊绳连接于连接杆的中间部位。

9.如权利要求8所述的动力输出装置，其特征在于，机架上在每一个配重块的两侧分别设置有一防止配重块沿机架长度方向偏摆的挡板。

10.如权利要求8所述的动力输出装置，其特征在于，机架上设置有一沿机架的宽度方向延伸的平衡杆组件，该平衡杆组件包括首尾互相铰接的第一平衡杆和第二平衡杆，平衡杆组件的一端铰接在机架上、另一端铰接在吊绳上。