CN2059186U - 机械储能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种机械储能发电装置。它有一个凸头外触板(1)与平衡杠杆(4)利用轴(2)连接，杠杆(4)带动链条(10)经过链轮(8)齿轮(11)，(12)，将间歇作用力F传递给轴(14)，并将铆接在轴(14)一端的发条(22)旋紧，发条被旋紧后带动齿轮(13)转动，并通过变速齿轮(20)、(15)、(18)带动发电机(17)内的转子旋转将间歇作用的有用及无用功转变为电能。

Description

本实用新型涉及一种机械储能发电装置，特别是一种将间歇作用的有用及无用功经机械储能机构变为连续供电的发电装置。

车辆行驶时，由于路面不平而产生的振动力及对路面的冲击力，通常在减振器中转变为热能而消耗，利用这种间歇作用的有用及无用功，使之转化为连续的电能，将具有显著的经济效益和社会效益。

电力牵引机车在刹车时将电动机作为发电机运行，将机车的动能转换为电能返送回电网，同时产生了巨大的制动力，把原来要消耗在刹车片上的能量转变为可用的电能，但是这种机构难于在利用上述振动力的转变上使用。

本实用新型的目的是要提供一种机械储能发电装置，用来实现上述间歇作用的有用及无用功转变为连续的电能，同时提供一个与作用力相反的制动力（减振力）。

本实用新型的目的是这样实现的：外力（振动力）或其它间歇作用力作用在一个平衡杠杆上，杠杆将此力的行程放大，通过链条传递到一个与惯性飞轮联接的链轮或带有棘齿的装置的齿轮上，这样当作用力停止时，由于惯性飞轮的作用，使主轴转动，主轴通过速比大于1的齿轮传递到一个发条盒的主轴上，使发条盒内的发条上紧，这样就把外加的间歇功贮入发条中，此发条盒与速比大于1的齿轮变速装置连接，使转速达n＊10－n＊100rpm后，驱动一个低速发电机获得电能。

当一次外力停止作用后借助于与链条另一端相联的拉簧使平衡杠杆复位，如此间歇外力作用下使发电机连续运转发出连续的电。

此装置可直接安装在车辆减振弹簧系统的两端，也可以安装在车辆运行密度较大的公路地面下，杠杆的A端和一块与路面角度相同的能量踏板联接，当车辆的轮子在此板上压过时它可向下微动，就推动储能发电装置的齿轮转动并带动发电机的转子转动而将力转换成电能。

本实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出。

图1是发条与发条盒的结构图：

图2是链条与链轮的组装图：

图3是本装置的结构示意图：

图4是链轮的剖视图：

结合图（3）作以下详细说明：该装置包括一个凸头外触板（1），触板（1）的顶部（A）可依据使用条件，做成踏板或直接与发生间歇力的机械联接螺拴。触板（1）的另一端通过销轴（2）连接于平衡杠杆（4）的（B）端。平衡杠杆（4）以被焊接在机座上的支架（3）作支点。杠杆（4）的（C）端由销轴（5）连接一根链条（10），链条（10）另一端焊接着拉簧（9），拉簧（9）的另一端焊接在机座底板上。链条（10）的中间部位与链轮（8）咬合，链轮（8）键连接在主轴（7）的中部，主轴（7）两端还键连接着惯性飞轮（6）和齿轮（11），齿轮（11）与齿轮（12）啮合。齿轮（12）键合在发条盒（21）、（13）的主轴（14）的一端，发条盒（21）与发条盒齿轮（13）为一体，发条（22）盘在发条盒（21）内发条盒齿轮（13）的中心开有一孔，直径与主轴（14）一端外径相同，主轴（14）一端插入发条盒齿轮（13）中心孔内两者之间滑动配合，盘在发条盒（21）内的发条（22）的一端利用铆钉（24）铆接在主轴（14）上，另一端利用螺栓（23）固定在发条盒（21）壁上。发条盒（21）为一体的齿轮（13）与齿轮（20）啮合，齿轮（20）键合在轴（16）的一端，轴（16）与齿轮（15）为一体，齿轮（15）与键合在发电机（17）主轴（19）上的齿轮（18）啮合。

当外力F加在凸头外触板（1）上时，由于触板（1）通过销轴（2）与平衡杠杆连接在一起，外力通过触板（1）、销轴（2）传递到平衡杠杆（4）的（B）端，此时平衡杠杆（4）失去平衡状态，由于支点（3）的作用，杠杆（4）（B）端受力后垂直向下移动，杠杆（4）（C）端即刻垂直向上移动，杠杆（4）（C）端向上移动的同时带动了链条（10）动作，拉簧（9）被拉长，由于链条（10）与链轮（8）咬合就带动链轮（8）旋转，由于链轮键合在主轴（7）上，主轴（7）跟随链轮转动，这时证明外力大于键合在主轴（7）一端惯性飞轮（6）的旋转起动力矩，飞轮（6）与键合在主轴（7）上的齿轮（11）同时跟随主轴（7）旋转，齿轮（11）又与齿轮（12）啮合，齿轮（11）旋转时带动齿轮（12）旋转，齿轮（12）啮合在主轴（14）上，主轴（14）跟随齿轮（12）旋转，由于装在发条盒内的发条（22）的一端利用铆钉（24）铆接在主轴（14）上此时主轴（14）的旋转力将发条（22）旋紧，又由于主轴（14）与发条盒（21）、（13）滑动配合，主轴（14）旋紧发条时发条盒（21）、（13）不会跟随主轴（14）旋转而旋转。可一但发条（22）储进的能量完全可以克服发电机（17）旋转起动力矩和齿轮（20）、（15）的机械阻力后，与发条（22）另一端利用螺栓（23）连接在一起的发条盒（21）、（13）开始旋转，并且带动齿轮（20）、（15）、（18）旋转齿轮（18）键合在发电机（17）的主轴（19）上此时发电机（17）主轴（19）转动，主轴（19）与发电机内部转子为一体，转子转动后获了电能。

当外力消失后拉簧（9）将杠杆拉回原位使杠杆（4）重新进入平衡状态。拉簧（9）将杠杆（4）复位的瞬间被贮上能量的发条（22）不会带动主轴（14）、齿轮（12）向齿轮（11）释放能量，因为齿轮（11）键合在主轴（7）上同时另一端键合着惯性飞轮（6），惯性飞轮（6）的旋转起动力远大于发条（22）的反向释放力。拉簧（19）将杠杆拉回原位时，链轮（8）不会给拉簧（9）增加阻力。因为链轮（8）是一只普通自行车后轮轴上的飞轮。其工作原理是单方向作功，其结构与链轮（8）的剖视图（图4）相同。此轮分外部轮（26）和内部轮（25）。棘爪（27）镶嵌在内轮（25）的棘爪窝里，并且可以小角度摆动。外轮（26）有内园和外园两层齿，外园齿是能够与链条咬合的链齿；内园齿是能够与镶嵌在内轮（25）上的棘爪（27）啮合的棘齿。内轮（25）与外轮（26）是滑配合。当棘爪（27）未放入棘爪窝时，内轮（25）插入外轮（26）内，两轮可做两个方向的相对转动。当棘爪（27）放入内轮（25）棘爪窝后，再将内轮（25）插入外轮（26）内时，由于外轮（26）内园的啮齿与内轮镶嵌的棘爪（27）啮合，此时内轮（25）与外轮（26）只能单方向做相对转动，而另一个方向的相对转动被棘爪（27）与外轮（26）内园的棘齿的啮合而约束。

Claims (2)

1、一种机械储能发电装置，有个平衡杠杆(4)、带动链条(10)、经过链轮(8)、齿轮(11)、(12)，将间歇作用力传递给轴(14)，并将储能发条(22)旋紧，发条被储能后通过变速齿轮(20)、(15)、(18)带动发电机的转子转动将机械能转变为电能的机械储能发电装置，其特征在于：

A一个凸头外触板(1)由销轴(2)连接平衡杠杆(4)，平衡杠杆(4)以焊接在机架坐上的支架(3)作支点，平衡杠杆(4)，(C)端由锁轴(5)联接一根链条(10)，链条(10)另一端连接一根焊在底板上的拉簧(9)，链条(10)中部与链轮(8)咬合。

B链轮(8)、惯性飞轮(6)、齿轮(11)同时键连接在主轴(7)上，齿轮(11)与齿轮(12)啮合，齿轮(12)键合在主轴(14)的一端，主轴(14)的另一端利用铆钉(24)铆接着发条(22)，发条(22)的另一端利用螺栓(23)与发条盒(21)壁连接，发条盒(21)与发条盒齿轮(13)为一体；发条盒齿轮(13)中心位置开有一个小孔，孔径与主轴(14)外径尺寸相同，主轴(14)插入发条齿轮(13)中心孔内，两者之间以滑动配合连接，齿轮(13)与齿轮(20)啮合。

C齿轮(20)键合在轴(16)的另一端，齿轮(15)与轴(16)为一体，齿轮(15)与键合在发电机(17)轴(19)上的齿轮(18)啮合。

2、根据权利1所述的机械储能发电装置，其特征是触板（1）端部（A）可做成脚踏板。

Images