CN220622314U - 杠杆式驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种杠杆式驱动器，包括液压缸、杠杆、驱动轴、第一单向齿轮、第二单向齿轮、第一齿条和第二齿条，杠杆上设有转轴，其中转轴的一侧为动力臂，另一侧为阻力臂，液压缸的活塞杆设于动力臂的一端，第一齿条设于转轴与液压缸的活塞杆之间，第二齿条设于阻力臂上，第一单向齿轮与第一齿条相配合，第二单向齿轮与第二齿条相配合，第一单向齿轮和第二单向齿轮均能够带动驱动轴转动。通过液压缸作用在杠杆上，通过杠杆原理，液压缸进行做功，可以使得液压缸通过较小的作用力即可带动杠杆往复摆动，达到节能的效果；同时，杠杆的动力臂和阻力臂一侧的其中一个齿条始终与相应单向齿轮作用，能够带动驱动轴持续转动，实现动力的持续输出。

Description

杠杆式驱动器

技术领域

本实用新型属于一种驱动结构，尤其是涉及一种杠杆式驱动器。

背景技术

现有的发电机，在使用时，很多都是通过外接动力输入，再通过各相应结构进行动力转换，实现动力输出，进行发电。为了提高能量的利用，现有很多结构上都采用了杠杆结构，如申请号为201810879703.4公开的一种杠杆加力机发电系统，通过电动机带动杠杆，通过杠杆结构驱动活塞往复运动，再驱动输出曲轴转动，带动发电机工作。该结构中，整体结构复杂，且活塞往复过程中耗能较高，为了保证输出曲轴的单向转动，活塞只能单侧移动时做功，能量利用率低，最终电动机需要耗费较多能量才能带动发电机工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够解决上述问题中的至少一个的杠杆式驱动器。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种杠杆式驱动器，包括液压缸、杠杆、驱动轴、第一单向齿轮、第二单向齿轮、第一齿条和第二齿条，杠杆上设有转轴，其中转轴的一侧为动力臂，另一侧为阻力臂，液压缸的活塞杆设于动力臂的一端，第一齿条设于转轴与液压缸的活塞杆之间，第二齿条设于阻力臂上，第一单向齿轮与第一齿条相配合，第二单向齿轮与第二齿条相配合，第一单向齿轮和第二单向齿轮均能够带动驱动轴转动。

在一些实施方式中，驱动轴包括第一动力轴和第二动力轴，第一单向齿轮套设在第一动力轴上，第二单向齿轮套设在第二动力轴上，第一单向齿轮与第二单向齿轮分隔设置，第一单向齿轮与第二单向齿轮的齿轮导向方向相反，第一动力轴与第二动力轴平行设置，当杠杆处于水平状态时，杠杆与第一动力轴相垂直，第一单向齿轮与第二单向齿轮位于第一齿条和第二齿条之间。

在一些实施方式中，杠杆式驱动器还包括第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动齿轮套设在第一动力轴上，第二传动齿轮套设在第二动力轴上，第一传动齿轮与第二传动齿轮相啮合。

在一些实施方式中，杠杆式驱动器还包括第一单向轴承和第二单向轴承，第一单向齿轮通过第一单向轴承套设在第一动力轴上，第二单向齿轮通过第二单向轴承套设在第二动力轴上。

在一些实施方式中，杠杆式驱动器还包括安装架，安装架上设有安装箱，液压缸的缸体固定在安装架上，安装箱位于液压缸的一侧，第一动力轴和第二动力轴的两端均套设在安装箱上，第一单向齿轮、第二单向齿轮、第一传动齿轮和第二传动齿轮均位于安装箱内，第一动力轴的一端伸出安装箱。由此，通过安装箱，对各齿轮结构起到保护作用，且提高了整个结构的紧凑性，减小整体占用的空间。

在一些实施方式中，安装架上设有安装杆，安装杆位于安装箱的下方，杠杆通过转轴与安装杆连接。

在一些实施方式中，第一单向齿轮和第二单向齿轮均套设在驱动轴上，第一单向齿轮与第二单向齿轮的转动方向相同，当杠杆处于水平状态时，杠杆与驱动轴平行。

在一些实施方式中，杠杆式驱动器还包括第一单向轴承和第二单向轴承，第一单向齿轮通过第一单向轴承套设在第一动力轴上，第二单向齿轮通过第二单向轴承套设在第二动力轴上。

在一些实施方式中，杠杆式驱动器还包括安装架，安装架上设有安装箱，液压缸的缸体固定在安装架上，安装箱位于液压缸的一侧，驱动轴的一端设于安装箱内，另一端贯穿安装箱的侧壁后伸出，第一单向齿轮和第二单向齿轮均位于安装箱内。

在一些实施方式中，安装架上设有安装杆，安装杆位于安装箱的下方，杠杆通过转轴与安装杆连接。

本实用新型的有益效果是：

1、通过液压缸作用在杠杆上，通过杠杆原理，液压缸进行做功，可以使得液压缸通过较小的作用力即可带动杠杆往复摆动，达到节能的效果；同时，通过设有第一单向齿轮和第二单向齿轮，因此，使得杠杆的动力臂和阻力臂一侧的其中一个齿条始终能够带动驱动轴转动，使得驱动轴能够始终被驱动进行转动，实现动力的持续输出。由此，实现了液压缸对驱动轴的持续做功，整体结构简单，且液压缸的活塞杆在伸缩时均实现了对驱动轴的做功，大大提高了能量的有效转换，便于驱动轴的连续转动。

2、通过设有第一动力轴和第二动力轴，以及通过第一单向齿轮和第二单向齿轮，实现双轴驱动，便于液压缸推动杠杆上下转动时，动力臂上的第一齿条能够带动第一动力轴转动，阻力臂上的第二齿条能够带动第二动力轴转动，最终通过第一传动齿轮与第二传动齿轮的配合，将第二动力轴的作用力传递至第一动力轴，实现第一动力轴的持续转动，进而持续输出做功，实现了能量转换输出。

3、当第一单向齿轮和第二单向齿轮同时安装在动力轴上，通过第一齿条和第二齿条在转轴两侧的分布，使得液压缸的活塞杆进行伸缩时，始终有一个单向齿轮带动动力轴转动，且保证动力轴的转动方向一致，实现了动力的持续输出。

附图说明

图1是本实用新型的杠杆式驱动器一种实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的杠杆式驱动器与安装架相配合的结构示意图。

图3是图2的另一视角的结构示意图。

图4是本实用新型的杠杆式驱动器另一种实施例中部分结构示意图。

图5是本实用新型的杠杆式驱动器另一种实施例的其中一个视角的结构示意图。

图6是本实用新型的杠杆式驱动器另一种实施例的另一个视角的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1、图4和图6。杠杆式驱动器，包括液压缸1、杠杆2、驱动轴3、第一单向齿轮4、第二单向齿轮5、第一齿条6和第二齿条7，杠杆2上设有转轴8，其中转轴8的一侧为动力臂21，另一侧为阻力臂22，液压缸1的活塞杆设于动力臂21的一端，第一齿条6设于转轴8与液压缸1的活塞杆之间，第二齿条7设于阻力臂22上，第一单向齿轮4与第一齿条6相配合，第二单向齿轮5与第二齿条7相配合，第一单向齿轮4和第二单向齿轮5均能够带动驱动轴3转动。其中，动力臂21的长度大于阻力臂22的长度，从而使得液压缸通过较小的作用力就能使得杠杆上下摆动，实现做功，达到节能的效果。

如图1～图3所示，在第一种实施例中，驱动轴3包括第一动力轴31和第二动力轴32，第一单向齿轮4套设在第一动力轴31上，第二单向齿轮5套设在第二动力轴32上，第一单向齿轮4与第二单向齿轮5分隔设置，第一单向齿轮4与第二单向齿轮5的齿轮导向方向相反，第一动力轴31与第二动力轴32平行设置，当杠杆2处于水平状态时，杠杆2与第一动力轴31相垂直，第一单向齿轮4与第二单向齿轮5位于第一齿条和第二齿条之间。

由于两个齿轮均为单向齿轮，因此，齿条只有相对齿轮向其中一个方向移动时，相应齿条才能与相应单向齿轮进行啮合，并作用在相应单向齿轮。

在实际使用时，为了保证第一齿条6和第二齿条7在杠杆上下转动时，均处于竖直状态，并处于与相应单向齿轮相接触的状态，在第一齿条6与动力臂21连接处设有第一连接块50，第一连接块50为两个，并分别位于动力臂的两侧，第一连接块50通过第一连接轴60与动力臂21连接，第一连接轴60贯穿动力臂21。在两个第一连接块50上安装有第二连接轴70，第一齿条6的底端套设在第二连接轴70上。同理，第二齿条7与阻力臂22的连接方式和第一齿条6与动力臂21的连接方式相同，第二齿条7与阻力臂22连接处设有第二连接块80。

因此，当杠杆2进行上下转动时，第一连接块50相对第一齿条6能够转动，第二连接块80相对第二齿条7能够转动，而第一齿条6和第二齿条7始终保持竖直状态，便于与相应单向齿轮进行配合，整体结构简单，组装方便。

本实用新型的杠杆式驱动器还包括第一传动齿轮9和第二传动齿轮10，第一传动齿轮9套设在第一动力轴31上，第二传动齿轮10套设在第二动力轴32上，第一传动齿轮9与第二传动齿轮10相啮合。其中，第一传动齿轮9的尺寸与第二传动齿轮10的尺寸相同，利于保证两者转动的同步性。通过设有两个传动齿轮，可以使得动力最终由其中一个动力轴输出，方便动力输出后对发电机等设备的持续做功，实现持续发电。

该杠杆式驱动器还包括第一单向轴承20和第二单向轴承30，第一单向齿轮4通过第一单向轴承20套设在第一动力轴31上，第二单向齿轮5通过第二单向轴承30套设在第二动力轴32上。通过设有第一单向轴承20和第二单向轴承30可以保证其单向转动性，有效防止相应的动力轴发生反转。

具体的，当液压缸拉动活塞杆向上时，动力臂随着活塞杆被拉动向上，此时阻力臂22向下转动，从而，动力臂21上的第一齿条6随着动力臂向上移动。此时，第一齿条6与第一单向齿轮4相啮合，第一齿条6带动第一单向齿轮4逆时针转动，由于第一单向齿轮4通过第一单向轴承20套设在第一动力轴31上，因此，当第一单向齿轮4逆时针转动时，可以带动第一动力轴31也逆时针转动，实现第一动力轴31上的动力输出。此时，通过第一动力轴31可以带动第一传动齿轮9逆时针转动，第二传动齿轮9带动与之啮合的第二传动齿轮10转动，第二传动齿轮10带动第二动力轴32转动。

通过杠杆2的设置，使得动力臂21向上转动时，阻力臂22向下转动，阻力臂22带动第二齿条7向下移动，由于第二单向齿轮5的单向导向作用，因此，第二齿条7相对第二单向齿轮5向下时，第二单向齿轮5与第二齿条7分离，第二单向齿轮5在第二动力转动轴32的带动作用下进行空转。

由此，当液压缸1的活塞杆回拉向上时，第一齿条6带动第一单向齿轮4转动，实现带动第一动力轴31的转动，通过第一动力轴31输出动力，进行做功。

当液压缸的活塞杆回拉到底后，动力臂21移动至最高处，第一齿条6上升到最高位置；阻力臂22移动至最低处，第二齿条7下降至最低位置。随后，液压缸的活塞杆向下推出，推动动力臂21向下转动，而阻力臂22则向上转动。

当动力臂21向下转动时，第一齿条6向下移动，由于第一单向齿轮4的单向导向性，因此第一齿条6相对第一单向齿轮4向下时，第一齿条6与第一单向齿轮4相分离，两者之间没有作用力。此时，阻力臂22向上转动，带动第二齿条7向上移动，由于第二单向齿轮5的单向导向性，第二齿条7向上移动时，第二齿条7与第二单向齿轮5进行啮合，第二齿条7带动第二单向齿轮5顺时针转动。由于，第二单向齿轮5通过第二单向轴承30套设在第二动力轴32上，因此，第二单向齿轮5带动第二动力轴32顺时针转动。第二动力轴32转动时，带动第二传动齿轮10也进行顺时针转动；通过第二传动齿轮10带动第一传动齿轮9逆时针转动，通过第一传动齿轮9带动第一动力轴31保持逆时针转动，此时，第一单向齿轮4与第一齿条6分离，进行空转。

由上可知，当第一齿条6向上移动，第二齿条7向下移动时，第二齿条7与第二单向齿轮5相分离，通过第一齿条6带动第一单向齿轮4转动，从而带动第一动力轴31进行逆时针转动；当第二齿条7向上移动，第一齿条6向下移动时，第一齿条6与第一单向齿轮4相分离，通过第二齿条7带动第二单向齿轮5转动，从而带动第二动力轴32转动，再通过两个传动齿轮的作用，带动第一动力轴31进行逆时针转动。从而，液压缸1的活塞杆在伸出或者回拉时，通过不同的单向齿轮与齿条的作用，最终均能保持第一动力轴31始终沿着一个方向转动，从而便于第一动力轴31的持续做功，使得液压缸输出的动力能够持续转换为第一动力轴31的动力输出，大大减少了能量损耗，整体结构简单。

本实用新型的杠杆式驱动器还包括安装架40，安装架40上设有安装箱401，液压缸1的缸体固定在安装架40上，安装箱401位于液压缸1的一侧，第一动力轴31和第二动力轴32的两端均套设在安装箱401上，第一单向齿轮4、第二单向齿轮5、第一传动齿轮9和第二传动齿轮10均位于安装箱401内，第一动力轴31的一端伸出安装箱401。

安装架40上设有安装杆402，安装杆402位于安装箱401的下方，杠杆2通过转轴8与安装杆402连接。由此，通过安装杆402，方便对杠杆2的支撑，方便杠杆2的转动。

由此，可以提高整个结构的紧凑性，占用空间小，且对各齿轮结构起到保护作用。

如图4～图6所示，在第二种实施例中，第一单向齿轮4和第二单向齿轮5均套设在驱动轴3上，第一单向齿轮4与第二单向齿轮5的转动方向相同，当杠杆2处于水平状态时，杠杆2与驱动轴3平行。第一单向齿轮4和第二单向齿轮5均位于杠杆2的同侧，从而方便两个齿轮在两个相应齿条作用下，能够保持同向转动。

杠杆式驱动器还包括第一单向轴承20和第二单向轴承30，第一单向齿轮4通过第一单向轴承20套设在第一动力轴31上，第二单向齿轮5通过第二单向轴承30套设在第二动力轴32上。第一单向轴承20和第二单向轴承30的作用与上一实施例的相同。

在该实施例中，第一单向齿轮4与第一齿条6相配合的原理，与上一实施例中两者相配合的原理相同；第二单向齿轮5与第二齿条7相配合的原理，与上一实施例中两者相配合的原理相同。具体的，当第一齿条6向上移动时，第一齿条6能够与第一单向齿轮4相啮合，从而带动第一单向齿轮4转动；而第一齿条6向下移动时，第一齿条6与第一单向齿轮4相分离。当第二齿条7向上移动时，第二齿条7能够与第二单向齿轮5相啮合，从而带动第二单向齿轮5转动；而第二齿条7向下移动时，第二齿条7与第二单向齿轮5相分离。

具体的，液压缸拉动活塞杆向上时，动力臂随着活塞杆被拉动向上，此时阻力臂22向下转动，从而，动力臂21上的第一齿条6随着动力臂向上移动。此时，第一齿条6与第一单向齿轮4相啮合，第一齿条6带动第一单向齿轮4逆时针转动，由于第一单向齿轮4通过第一单向轴承20套设在驱动轴3上，因此，当第一单向齿轮4顺时针转动时，可以带动驱动轴3也顺时针转动，实现驱动轴3上的动力输出。第二齿条7相对第二单向齿轮5向下时，第二单向齿轮5与第二齿条7分离，第二单向齿轮5在驱动轴3的带动作用下进行空转。

当液压缸的活塞杆回拉到位后，活塞杆伸出，推动动力臂21向下转动，第一齿条6向下移动，由于第一单向齿轮4的单向导向性，因此第一齿条6相对第一单向齿轮4向下时，第一齿条6与第一单向齿轮4相分离，两者之间没有作用力。此时，阻力臂22向上转动，带动第二齿条7向上移动，由于第二单向齿轮5的单向导向性，第二齿条7向上移动时，第二齿条7与第二单向齿轮5进行啮合，第二齿条7带动第二单向齿轮5逆时针转动。由于，第二单向齿轮5通过第二单向轴承30套设在驱动轴3上，因此，第二单向齿轮5带动驱动轴3顺时针转动。由此，液压缸1的活塞杆在伸出和回拉时，均能带动驱动轴3沿着同一方向转动，实现了驱动轴3的单轴输出，并能持续转动输出做功，大大减少了能量损耗。

杠杆式驱动器还包括安装架40，安装架40上设有安装箱401，液压缸1的缸体固定在安装架40上，安装箱401位于液压缸1的一侧，驱动轴3的一端设于安装箱401内，另一端贯穿安装箱401的侧壁后伸出，第一单向齿轮4和第二单向齿轮5均位于安装箱401内。由此，可以提高整个结构的紧凑性，占用空间小，且对各齿轮结构起到保护作用。

安装架40上设有安装杆402，安装杆402位于安装箱401的下方，杠杆2通过转轴8与安装杆402连接。由此，通过安装杆402，方便对杠杆2的支撑，方便杠杆2的转动。

在实际使用时，为了保证第一齿条6和第二齿条7在杠杆上下转动时，均处于竖直状态，并处于与相应单向齿轮相接触的状态，第一齿条6和第二齿条7与杠杆的连接方式可以与上一实施例的连接方式相同。同时，可以在安装箱401内安装限位杆403，限位杆403与驱动轴3平行设置，且第一齿条6和第二齿条7位于驱动轴3与限位杆403之间。限位杆403与第一齿条6和第二齿条的背面相接触，利于提高第一齿条6和第二齿条7始终保持竖直状态。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.杠杆式驱动器，其特征在于，包括液压缸(1)、杠杆(2)、驱动轴(3)、第一单向齿轮(4)、第二单向齿轮(5)、第一齿条(6)和第二齿条(7)，所述杠杆(2)上设有转轴(8)，其中转轴(8)的一侧为动力臂(21)，另一侧为阻力臂(22)，所述液压缸(1)的活塞杆设于动力臂(21)的一端，所述第一齿条(6)设于转轴(8)与液压缸(1)的活塞杆之间，所述第二齿条(7)设于阻力臂(22)上，所述第一单向齿轮(4)与第一齿条(6)相配合，所述第二单向齿轮(5)与第二齿条(7)相配合，所述第一单向齿轮(4)和第二单向齿轮(5)均能够带动驱动轴(3)转动。

2.根据权利要求1所述的杠杆式驱动器，其特征在于，所述驱动轴(3)包括第一动力轴(31)和第二动力轴(32)，所述第一单向齿轮(4)套设在第一动力轴(31)上，所述第二单向齿轮(5)套设在第二动力轴(32)上，所述第一单向齿轮(4)与第二单向齿轮(5)分隔设置，所述第一单向齿轮(4)与第二单向齿轮(5)的齿轮导向方向相反，所述第一动力轴(31)与第二动力轴(32)平行设置，当所述杠杆(2)处于水平状态时，杠杆(2)与第一动力轴(31)相垂直，所述第一单向齿轮(4)与第二单向齿轮(5)位于第一齿条和第二齿条之间。

3.根据权利要求2所述的杠杆式驱动器，其特征在于，还包括第一传动齿轮(9)和第二传动齿轮(10)，所述第一传动齿轮(9)套设在第一动力轴(31)上，所述第二传动齿轮(10)套设在第二动力轴(32)上，所述第一传动齿轮(9)与第二传动齿轮(10)相啮合。

4.根据权利要求3所述的杠杆式驱动器，其特征在于，还包括第一单向轴承(20)和第二单向轴承(30)，所述第一单向齿轮(4)通过第一单向轴承(20)套设在第一动力轴(31)上，所述第二单向齿轮(5)通过第二单向轴承(30)套设在第二动力轴(32)上。

5.根据权利要求4所述的杠杆式驱动器，其特征在于，还包括安装架(40)，所述安装架(40)上设有安装箱(401)，所述液压缸(1)的缸体固定在安装架(40)上，所述安装箱(401)位于液压缸(1)的一侧，所述第一动力轴(31)和第二动力轴(32)的两端均套设在安装箱(401)上，所述第一单向齿轮(4)、第二单向齿轮(5)、第一传动齿轮(9)和第二传动齿轮(10)均位于安装箱(401)内，所述第一动力轴(31)的一端伸出安装箱(401)。

6.根据权利要求5所述的杠杆式驱动器，其特征在于，所述安装架(40)上设有安装杆(402)，所述安装杆(402)位于安装箱(401)的下方，所述杠杆(2)通过转轴(8)与安装杆(402)连接。

7.根据权利要求1所述的杠杆式驱动器，其特征在于，所述第一单向齿轮(4)和第二单向齿轮(5)均套设在驱动轴(3)上，所述第一单向齿轮(4)与第二单向齿轮(5)的转动方向相同，当所述杠杆(2)处于水平状态时，杠杆(2)与驱动轴(3)平行。

8.根据权利要求7所述的杠杆式驱动器，其特征在于，还包括第一单向轴承(20)和第二单向轴承(30)，所述第一单向齿轮(4)通过第一单向轴承(20)套设在第一动力轴(31)上，所述第二单向齿轮(5)通过第二单向轴承(30)套设在第二动力轴(32)上。

9.根据权利要求8所述的杠杆式驱动器，其特征在于，还包括安装架(40)，所述安装架(40)上设有安装箱(401)，所述液压缸(1)的缸体固定在安装架(40)上，所述安装箱(401)位于液压缸(1)的一侧，所述驱动轴(3)的一端设于安装箱(401)内，另一端贯穿安装箱(401)的侧壁后伸出，所述第一单向齿轮(4)和第二单向齿轮(5)均位于安装箱(401)内。

10.根据权利要求9所述的杠杆式驱动器，其特征在于，所述安装架(40)上设有安装杆(402)，所述安装杆(402)位于安装箱(401)的下方，所述杠杆(2)通过转轴(8)与安装杆(402)连接。