CN204127233U - 一种机械式能量储蓄调节器 - Google Patents

Abstract

一种机械式能量储蓄调节器。主轴与大盖板相连接，轴头与平面涡卷弹簧的内端连接，平面涡卷弹簧的外端与齿圈组合连接，齿圈组合位于三个定位齿轮之间并与它们啮合，定位齿轮装在齿轮轴上，齿轮轴的两端分别与大盖板和小盖板连接。以上连接完毕组成一个完整的能量储蓄调节器，将其置于动能不稳定的原动机与发电机之间，当原动机提供的动能过多时，它可以将多余的部分储存；当原动机提供的动能不足或间断时，它可以释放能量以保正发电机的正常运转。

Description

一种机械式能量储蓄调节器

·技术领域：

本实用新型涉及一种能量储蓄调节装置，具体是在机械能发电的设备上置于原动机与发电机之间的能量储蓄调节装置。尤其是在原动机提供的动能不稳定不连续的情况下。例如：以捕获自然界随机或周期性出现的风能、潮汐能、太阳热能为能源的原动机，其所提供的动能不稳定、不连续。 

·背景技术：

目前，我们以利用化石能源为主。不但污染环境，而且面临储量问题。开发清洁的可再生的新能源是当务之急，受到国家的重视。风能、潮汐能、太阳热能大量存在于自然界且最直观最接近人们，对其开发成为一条获得新能源的捷径。开发者众多，但以风力发电为主，对潮汐能、太阳热能开发者寥寥。风力发电的公开资料显示其工作模式为：出现风能-捕获并转化为机械能-传递给发电机-发出电能。在这一模式中没有能量储蓄调节环节，其发电状况随着风的状况而变化。在风能间歇或很小(小于启动风速)时，没有电能输出。在风能连续期间，如果风速在启动风速与额定风速之间波动，则有随风波动的电能输出。如果风速在额定风速范围内，则稳定的、最大功率输出电能。如果风速大于额定风速，则限制功率输出，仍按额定风速输出电能，多余的风能被放弃。在实际中，风速在额定风速范围内的时间并不多。所以，现有的风力发电系统有两方面的缺陷：1.输出的电能时有时无、时大时小，不稳定不连续。2.放弃了相当一部分风能，降低了能源利用率。 

无论风能、潮汐能、太阳热能这些自然界固有能源，都具有很强的随机性和波动性；不可控制的间歇性和周期循环性，很不稳定。如果随来随去的利用其发电，获得的电能也将是不稳定不连续的。 

·发明内容：

为了解决上述利用自然界固有能源发电获得的电能时有时无、时大时小不稳定不连续，且能源利用率不高的问题。本实用新型提供一种机械式能量储蓄调节器，将其置于原动机与发电机之间，对于原动机供应过多的动能它可以储蓄而不是放弃，提高了能源利用率，对于原动机供应时大时小、不稳定的动能它可以调节，由它为发电机输送连续而稳定的动能，从而输出连续而稳定的电能。 

技术方案：该实用新型有两个端口，分别称为内端和外端，其互为能量输入、输出端口。具体有以下元件组成：内端(主轴1)、大盖板2、平面涡卷弹簧3、外端(齿圈组合4)、定位齿轮5、齿轮轴6、小盖板7、但向元件9及轴承、串杆连接而成。 

各主要部分的形态构造：主轴1是一颗轴头11粗，轴尾12细的圆轴。轴头11上有一个偏置的缺口13，轴尾12上有花键14，中部更近轴头11处有单向滑齿15。 

大盖板2是一个正方形平面板。平面中心处有一个中孔16，中孔傍边有一个小螺孔17。以中孔16为圆心向周围扩展一定距离的同一圆周上，均匀且固定地分部着三个齿轮轴孔18。四角上有四个预留孔19。 

平面涡卷弹簧3是矩形截面接触型涡卷弹簧，其内端与轴头11相匹配，外端有一个固定的横轴20。 

齿圈组合4是由两个相对称的外齿圈组成。其两个侧面各有一个从内沿向圆心伸展的摇臂21，摇臂21中间有一个纵向的摇臂孔22。其横截面上均匀且固定地分部着三个通透的圆孔23。 

定位齿轮5是长形中空齿轮，两端装配轴承。 

齿轮轴6是两端细轴体稍粗的圆轴，与定位齿轮5相匹配。 

小盖板7是一个正三角形平面板，三个角上各有一个齿轮轴孔18，中心部分有三个预留孔19。 

各部分连接关系：主轴1通过轴承连接于大盖板2的中孔16处。单向元件9定位于大盖板2的小螺孔17处，并与主轴1的单向滑齿15吻合。轴头11上的偏置缺口13与平面涡卷弹簧3的内端连接。平面涡卷弹簧3的外端横轴20与齿圈组合4的摇臂21相连接，并置于摇臂孔22内。齿圈组合4位于三个定位齿轮5之间，并与它们啮合。定位齿轮5通过轴承装在齿轮轴6上，齿轮轴6的两端分别与大盖板2和小盖板7相连接。 

主轴1的轴尾12和齿圈组和4分别作为本实用新型的内端和外端以及大盖板2和小盖板7上的预留孔19皆是用于相关外部连接。将其置于原动机与发电机之间一端连接原动机，一端连接发电机。当原动机将时大时小、时有时无的动能传递给该实用新型的其中一个端口，其另一个端口即向发电机传递连续的、平稳而均匀的动能。 

有益效果：当原动机提供的动能过多时，本实用新型将多余的部分储蓄而非放弃，从而提高了能源利用率。当原动机提供的动能不足或间断时，由本实用新型释放能量供应给发电机，从而产生连续而稳定的电能。 

·附图说明

结合附图做进一步说明：图1是本实用新型的各部分零件的连接关系示意图。 

图2是本实用新型的一个实施例的横截面图。 

图3是主轴1的形态构造示意图。 

图4是平面涡卷弹簧3的形态构造示意图。 

图5是大盖板2的形态构造示意图。 

图6是小盖板7的形态构造示意图。 

图中：主轴1、大盖板2、平面涡卷弹簧3、齿圈组合4、定位齿轮5、齿轮轴6、小盖板7、单向元件9、轴头11、轴尾12、偏置缺口13、花键14、单向滑齿15、中孔16、小螺孔17、齿轮轴孔18、预留孔19、横轴20、摇臂21、摇臂孔22、圆孔23。 

·具体实施方式：

图2是本实用新型的一个实施例的横截面图。图中：平面涡卷弹簧3环绕在轴头11上，其内端插入到偏置缺口13内。平面涡卷弹簧3位于齿圈组合4内，其外端横轴20位于摇臂孔22内，可以自由滑动，以适应平面涡卷弹簧3在不同储能状态下的形态变化并调节齿圈组合4的转矩。齿圈组合4位于三个定位齿轮5之间并且相互啮合。定位齿轮5通过轴承装在齿轮轴6上，齿轮轴6固定在大盖板2上。当主轴1转动，平面涡卷弹簧3发生变形而储蓄能量；平面涡卷弹簧3释放能量带动齿圈组合4转动。 

Claims (6)

1.一种机械式能量储蓄调节器，其主要由主轴、平面涡卷弹簧、齿圈组合、定位齿轮、齿轮轴、大盖板、小盖板组成，其特征在于：平面涡卷弹簧环绕在主轴的轴头上，其内端插入到轴头的偏置缺口内；平面涡卷弹簧位于齿圈组合内，其外端横轴与齿圈组合的摇臂相连接并置于摇臂孔内；齿圈组合位于三个定位齿轮之间并与三个定位齿轮啮合；定位齿轮装在齿轮轴上，齿轮轴的两端分别与大盖板和小盖板相连接。

2.根据权利要求1所述的能量储蓄调节器，其特征在于所述的主轴有一个较轴尾更粗的轴头。

3.根据权利要求2所述的能量储蓄调节器，其特征在于所述的轴头上有一个偏置的缺口。

4.根据权利要求1所述的能量储蓄调节器，其特征在于所述平面涡卷弹簧外端有一个固定的横轴。

5.根据权利要求1所述的能量储蓄调节器，其特征在于所述的齿圈组合是由两个相对称的单一齿圈装配成。

6.根据权利要求1或5所述的能量储蓄调节器，其特征在于所述的齿圈组合上有一对带有纵向长孔的摇臂。